CN102400044A

CN102400044A - 一种铌钛复合微合金化热轧带肋钢筋及其生产方法

Info

Publication number: CN102400044A
Application number: CN2011103731166A
Authority: CN
Inventors: 刘艳林; 杜传治
Original assignee: Laiwu Iron and Steel Group Co Ltd
Current assignee: Laiwu Iron and Steel Group Co Ltd
Priority date: 2011-11-22
Filing date: 2011-11-22
Publication date: 2012-04-04

Abstract

本发明提供了一种铌钛复合微合金化热轧带肋钢筋。所述钢筋的化学成分为：C为0.15～0.25wt％；Si为0.30～0.60wt％；Mn为1.20～1.60wt％；Ti为0.010～0.040wt％；Nb为0.010～0.025wt％；P为≤0.030wt％；S为≤0.030wt％；其余为Fe和不可避免的杂质。根据本发明的采用铌钛复合微合金化工艺生产热轧带肋钢筋可降低微合金加入量，有效降低生产成本，提高产品市场竞争力。

Description

一种铌钛复合微合金化热轧带肋钢筋及其生产方法

技术领域

本发明涉及一种钢筋及生产方法，特别是铌钛复合微合金化热轧带肋钢筋及其生产工艺，属于微合金化建筑用钢领域。

背景技术

HRB400级热轧带肋钢筋是中国GB1499标准中一个较高强度建筑钢级，是工程建筑混凝土结构中的重要材料。欧美等工业发达国家HRB400级别及以上强度钢筋的用量已经占到建筑钢材用量的70％以上。我国建筑混凝土用钢筋还一直以HRB335为主。由于HRB335级别钢筋强度较低，为了保证建筑结构的强度，不得不增加钢筋的排布密度，从而增加了钢材的使用量，造成了极大的浪费。而HRB400级钢筋具有强度高、性能稳定、安全储备大、抗震性能好等优点，比HRB335级钢筋节约钢材14～16％，正在逐步替代传统的HRB335级钢筋，用HRB400级钢筋替代HRB335级钢筋具有极大的社会效益和经济效益。为了更快的与国际接轨，节约钢材并建设节约型社会，我国正在加快建筑用钢筋的更新换代，大力研制新型的HRB400级钢筋。

为了满足市场对HRB400级钢筋的需要，我国最初是以钒微合金化技术生产20MnSiV(HRB400)级钢筋，目前已发展到采用钒、铌或钒铌复合微合金化技术，但是，钒铁、铌铁价格长期居高不下，采用单独的钒、铌或钒铌复合微合金化技术生产HRB400级钢筋都显著的增加了生产成本，严重影响企业利润。

发明内容

本发明旨在提供一种铌钛复合微合金化HRB400热轧带肋钢筋及其生产工艺，本发明的铌钛复合微合金化HRB400热轧带肋钢筋既能满足GB1499中HRB400钢筋的各项性能要求，又能降低生产成本，为企业创造更多的利润。

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种铌钛复合微合金化热轧带肋钢筋，所述钢筋的化学成分为：C为0.15～0.25wt％；Si为0.30～0.60wt％；Mn为1.20～1.60wt％；Ti为0.010～0.040wt％；Nb为0.010～0.025wt％；P为≤0.030wt％；S为≤0.030wt％；其余为Fe和不可避免的杂质。

根据本发明的实施例，所述钢筋的各项性能可满足GB1499的要求。

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种铌钛复合微合金化热轧带肋钢筋的生产方法，所述方法包括转炉冶炼、吹氩、连铸、轧制工序，其特征在于，在所述转炉冶炼工序中，采用铌铁和钛铁合金进行微合金化，并且将钢水的成分控制为：C为0.15～0.25wt％；Si为0.30～0.60wt％；Mn为1.20～1.60wt％；Ti为0.010～0.040wt％；Nb为0.010～0.025wt％；P为≤0.030wt％；S为≤0.030wt％；其余为Fe和不可避免的杂质。

根据本发明，在所述转炉冶炼工序中，在硅锰合金、硅铁合金和氮化硅锰合金加入后期将铌铁和钛铁随钢流加入钢包钢流冲击区。优选地，在所述转炉冶炼工序中，冶炼过程采用高拉补吹，控制终点[C]≥0.10wt％，采用钡系脱氧，钡系加入量为0.9-1.3kg/t钢，并且在放钢过程对准钢流均匀加入钡系。钡系可为硅钡粉或硅铝钡钙。

根据本发明，在所述吹氩工序中，先强吹后弱吹，总时间≥7min。

根据本发明，在连铸工序中，控制中间包温度为1515℃～1530℃，拉速为2.5m/min～3.2m/min。

根据本发明，在轧制工序中，将工艺参数控制为：加热温度为1150～1200℃，开轧温度为1030～1100℃，终轧温度为不低于950℃，而后空冷至室温。

因此，本发明采用铌钛复合微合金化工艺生产HRB400级钢筋，可节约微合金化成本，有效的降低生产成本，提高产品市场竞争力，增加企业的利润，增加了一种适应市场变化而采用较低成本的生产技术路线。

具体实施方式

下面将详细描述根据本发明实施例的铌钛复合微合金化HRB400热轧带肋钢筋及其生产工艺。

根据本发明的示例性实施例，铌钛复合微合金化HRB400热轧带肋钢筋经转炉冶炼、吹氩、连铸成150mm×150mm或160mm×160mm的方坯，通过连续式棒材轧机轧成，成材规格为Φ10mm～Φ40mm，并且成型后的钢筋具有以下质量含量的化学成分(wt％)：C：0.15～0.25％；Si：0.30～0.60％；Mn：1.20～1.60％；Ti：0.010～0.040％；Nb：0.010～0.025％；P：≤0.030％；S：≤0.030％；其余为Fe和不可避免的杂质。上述铌钛复合微合金化HRB400热轧带肋钢筋的各项性能满足GB1499的要求。本发明不限于棒材，可适用于各种其它型材。

根据本发明的示例性实施例，铌钛复合微合金化HRB400热轧带肋钢筋的生产方法包括转炉冶炼、吹氩、连铸、轧制工序，其中，在所述转炉冶炼工序中，采用铌铁和钛铁合金进行微合金化。

具体地讲，在所述转炉冶炼工序中，冶炼过程采用高拉补吹，控制终点[C]≥0.10wt％，采用钡系脱氧，如硅钡粉、硅铝钡钙等。钡系加入量为0.9-1.3kg/t钢，并且在放钢过程对准钢流均匀加入钡系，然后在硅锰合金、硅铁合金和氮化硅锰合金加入后期，将铌铁和钛铁随钢流加入钢包钢流冲击区。

根据本发明，在轧制工序中，具体工艺参数为：加热温度1150～1200℃，开轧温度控制在1030～1100℃，终轧温度控制为不低于950℃，而后空冷至室温。

下面结合具体实例来进一步说明本发明。

以下实施例用于阐述发明，但本发明的保护范围并不仅限于以下实施例，除非有特别说明，以下实施例中钢水化学成分的百分数均为重量百分数(wt％)。

实施例1

钢水的化学成分为：C：0.21％；Si：0.41％；Mn：1.27％；Ti：0.015％；Nb：0.018％；P：0.015％；S：0.021％，其余为Fe和不可避免的杂质。

生产工艺流程为：转炉冶炼、吹氩、连铸、轧制工序，其中，所述转炉冶炼工序中采用铌铁和钛铁合金进行微合金化，冶炼过程采用高拉补吹，控制终点[C]为0.13wt％，采用钡系脱氧、钡系加入量为1.10kg/t钢，在放钢过程对准钢流均匀加入，铌铁和钛铁在硅锰合金、硅铁合金和氮化硅锰合金加入后期随钢流加入钢包钢流冲击区；吹氩过程：先强吹后弱吹，总时间为12min；连铸过程控制中间包温度平均值为1520℃，平均拉速为2.9m/min。，所述轧制工序的工艺参数为：加热温度1150～1200℃，开轧温度控制在1030～1100℃，终轧温度不低于950℃，而后空冷至室温。

钢材性能见下表1。

表1

其中，δ5指的是测试钢筋的延伸率。

实施例2

钢水的化学成分为：C：0.17％；Si：0.52％；Mn：1.30％；Ti：0.030％；Nb：0.023％；P：0.012％；S：0.023％，其余为Fe和不可避免的杂质。

生产工艺流程为：转炉冶炼、吹氩、连铸、轧制工序，其中，所述转炉冶炼工序中采用铌铁和钛铁合金进行微合金化，冶炼过程采用高拉补吹，控制终点[C]为0.12wt％，采用钡系脱氧、钡系加入量为0.95g/t钢，在放钢过程对准钢流均匀加入，铌铁和钛铁在硅锰合金、硅铁合金和氮化硅锰合金加入后期随钢流加入钢包钢流冲击区；吹氩过程：先强吹后弱吹，总时间为11min；连铸过程控制中间包温度平均值为1525℃，平均拉速为2.75m/min。，所述轧制工序的工艺参数为：加热温度1150～1200℃，开轧温度控制在1030～1100℃，终轧温度不低于950℃，而后空冷至室温。

钢材性能见下表2。

表2

实施例3

钢水的化学成分为：C：0.23％；Si；0.47％；Mn：1.30％；Ti：0.024％；Nb：0.020％；P：0.025％；S：0.012％，其余为Fe和不可避免的杂质。

生产工艺流程为：转炉冶炼、吹氩、连铸、轧制工序，其中，所述转炉冶炼工序中采用铌铁和钛铁合金进行微合金化，冶炼过程采用高拉补吹，控制终点[C]为0.14wt％，采用钡系脱氧、钡系加入量为1.26kg/t钢，在放钢过程对准钢流均匀加入，铌铁和钛铁在硅锰合金、硅铁合金和氮化硅锰合金加入后期随钢流加入钢包钢流冲击区；吹氩过程：先强吹后弱吹，总时间为14min；连铸过程控制中间包温度平均值为1518℃，平均拉速为3.05m/min。所述轧制工序的工艺参数为：加热温度1150～1200℃，开轧温度控制在1030～1100℃，终轧温度不低于950℃，而后空冷至室温。

钢材性能见下表3。

表3

实施例4

钢水的化学成分为：C：0.21％；Si：0.45％；Mn：1.43％；Ti：0.020％；Nb：0.022％；P：0.019％；S：0.018％，其余为Fe和不可避免的杂质。

生产工艺流程为：转炉冶炼、吹氩、连铸、轧制工序，所述转炉冶炼工序中采用铌铁和钛铁合金进行微合金化，冶炼过程采用高拉补吹，控制终点[C]为0.11wt％，采用钡系脱氧、钡系加入量为0.93kg/t钢，在放钢过程对准钢流均匀加入，铌铁和钛铁在硅锰合金、硅铁合金和氮化硅锰合金加入后期随钢流加入钢包钢流冲击区；吹氩过程：先强吹后弱吹，总时间为15min；连铸过程控制中间包温度平均值为1527℃，平均拉速为2.80m/min。所述轧制工序的工艺参数为：加热温度1150～1200℃，开轧温度控制在1030～1100℃控制，终轧温度不低于950℃，而后空冷至室温。

钢材性能见下表4。

表4

本发明的优势在于成分容易控制，生产工艺与原工艺相差不大，但合金化生产成本较低，强度高、性能稳定，生产出的上述钢筋可广泛应用于建筑工程。因此，根据本发明实施例的采用铌钛复合微合金化工艺生产HRB400热轧带肋钢筋可降低微合金加入量，有效降低生产成本，提高产品市场竞争力，增加了一种适应市场变化而采用较低成本的生产技术路线，为企业创造更多的利润。

尽管已经参照本发明的具体实施例示出和描述了本发明，但是本发明不限于此。在不脱离本发明的教导的情况下，可以在细节和形式上对本发明进行各种修改。本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种铌钛复合微合金化热轧带肋钢筋，所述钢筋的化学成分为：C为0.15～0.25wt％；Si 为0.30～0.60wt％；Mn为1.20～1.60wt％；Ti为0.010～0.040wt％；Nb为0.010～0.025wt％；P为≤0.030wt％；S为≤0.030wt％；其余为Fe和不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的铌钛复合微合金化热轧带肋钢筋，其中，所述钢筋的各项性能满足GB1499的要求。

3.一种铌钛复合微合金化热轧带肋钢筋的生产方法，所述方法包括转炉冶炼、吹氩、连铸、轧制工序，其特征在于，在所述转炉冶炼工序中，采用铌铁和钛铁合金进行微合金化，并且将钢水的成分控制为：C为0.15～0.25wt％；Si为0.30～0.60wt％；Mn为1.20～1.60wt％；Ti为0.010～0.040wt％；Nb为0.010～0.025wt％；P为≤0.030wt％；S为≤0.030wt％；其余为Fe和不可避免的杂质。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，在所述转炉冶炼工序中，在硅锰合金、硅铁合金和氮化硅锰合金加入后期将铌铁和钛铁随钢流加入钢包钢流冲击区。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，在所述转炉冶炼工序中，冶炼过程采用高拉补吹，控制终点[C]≥0.10wt％，采用钡系脱氧，钡系加入量为0.9-1.3kg/t钢，并且在放钢过程对准钢流均匀加入钡系。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述吹氩工序中，先强吹后弱吹，总时间≥7min。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在连铸工序中，控制中间包温度为1515℃～1530℃，拉速为2.5m/min～3.2m/min。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在轧制工序中，将工艺参数控制为：加热温度为1150～1200℃，开轧温度为1030～1100℃，终轧温度为不低于950℃，而后空冷至室温。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，钡系为硅钡粉或硅铝钡钙。