CN104328361A - 抗震钢筋及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种抗震钢筋及其制备方法，该制备方法包括：1)将钢水进行连铸，得到钢坯；所述钢水的成分包括：0.20wt％～0.25wt％的C；0.30wt％～0.50wt％的Si；1.10wt％～1.45wt％的Mn；0.025wt％～0.055wt％的V；0～0.045wt％的S；0～0.045wt％的P；和余量的Fe；2)将所述钢坯进行热轧，得到抗震钢筋。本申请主要通过控制Si、Mn和V的配比在上述范围，实现最终钢筋产品在屈服、抗拉性能的最佳配置，抗拉强度/屈服强度高于1.25，实测屈服强度/规定屈服强度小于1.30，也就是钢筋产品既具有较高的硬度，又具有优良的韧性，同时生产成本低。

Description

抗震钢筋及其制备方法

技术领域

本申请涉及钢铁技术领域，尤其涉及一种抗震钢筋及其制备方法。 

背景技术

钢筋广泛用于各种建筑结构等，可由钢水依次经连铸工序、轧钢工序制成。普通钢筋的熔炼成分包括：0.20wt％～0.25wt％的C、0.20wt％～0.55wt％的Si、0.05wt％～1.5wt％的Mn、0～0.045wt％的S、0～0.045wt％的P和余量的Fe；并且，一般来说，∮12、∮14、∮16和∮18的钢筋成分相同，∮20、∮22、∮25、∮28和∮32的钢筋成分相同。 

对于普通钢筋的生产，只需满足国家标准1499.2-2007《钢筋混凝土用钢第二部分：热轧带肋钢筋》中对钢筋生产的最低要求。但是，普通钢筋并不能满足抗震钢筋在机械性能方面的更严格的要求，比如，普通三级钢筋的抗拉强度要求大于400MPa，而抗震钢筋的抗拉强度则通常要在550MPa以上；此外，抗震钢筋的延伸率也要求不低于9％，这远远高于普通钢筋的延伸率。也就是说，抗震钢筋在满足普通钢筋生产的所有条件下，还需满足以下机械性能要求：1)钢筋实测抗拉强度与实测屈服强度之比不小于1.25；2)钢筋实测屈服强度与标准规定的屈服强度特征值之比不大于1.30；3)钢筋的最大力总伸长率不小于9％。从标准对抗震钢筋的三条规定要求来看，主要针对钢筋强度和伸长率的实测值在技术指标上作了一定的提升，如第一条对抗震钢筋规定从屈服到拉断还应承受25％以上的拉力；第二条保证钢筋屈服强度离散性不会过大而影响到设计对结构延性要求的效果；第三条由对普通钢筋规定的最大力总伸长率不小于7.5％提高到不小于9％。正是这些技术指标的提高，加强了钢筋的抗震能力，使得抗震钢筋能够在建筑发生倾斜、变形时“稳起”，不发生断裂，保证了结构构件在地震力作用下具有更好的延性，从而能够更好地保证重要结构构件在地震时具有足够的塑性变形能力和耗能能力。 

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种抗震钢筋及其制备方法，本申请在生产成本不增加的情况下，使所生产的钢筋满足抗震性能要求。 

本申请提供一种抗震钢筋，包括： 

0.20wt％～0.25wt％的C； 

0.30wt％～0.50wt％的Si； 

1.10wt％～1.45wt％的Mn； 

0.025wt％～0.055wt％的V； 

0～0.045wt％的S； 

0～0.045wt％的P； 

和余量的Fe。 

优选的，包括： 

1.10wt％～1.40wt％的Mn； 

0.025wt％～0.045wt％的V； 

所述抗震钢筋的规格为∮12至∮18中的任意一种。 

优选的，包括： 

1.15wt％～1.45wt％的Mn； 

0.030wt％～0.050wt％的V； 

所述抗震钢筋的规格为∮20至∮25中的任意一种。 

优选的，包括： 

1.15wt％～1.45wt％的Mn； 

0.035wt％～0.055wt％的V； 

所述抗震钢筋的规格为∮28至∮32中的任意一种。 

与现有技术相比，本申请提供的抗震钢筋包括：0.20wt％～0.25wt％的C；0.30wt％～0.50wt％的Si；1.10wt％～1.45wt％的Mn；0.025wt％～0.055wt％的V；0～0.045wt％的S；0～0.045wt％的P；和余量的Fe。本申请主要通过控制Si、Mn和V的配比在上述范围，实现最终钢筋产品在屈服、抗拉性能的最佳配置，抗拉强度/屈服强度高于1.25，实测屈服强度/规定屈服强度小于1.30，也就是钢筋产品既具有较高的硬度，又具有优良的韧性，同时生产成本低。本申请 控制Si、Mn和V的配比的作用具体包括以下几点：V可以和钢中的N结合，从而减少钢中自由N的含量，提高韧性；抑制奥氏体再结晶和晶粒长大；控制奥氏体的晶粒尺寸；降低奥氏体-铁素体转变温度，推迟铁素体再微合金钢中的形成；相变期间细化多边形铁素体晶粒；析出强化，提高产品强度；V作为微合金元素具有析出强化和细化晶粒的作用，从而兼顾了高强度和高韧性。另外，所述抗震钢筋还具备良好的焊接性能。因此，本申请在钢中加入少量的钒，实现在成本不增加的情况下，将普通钢筋提升为抗震钢筋。 

本申请还提供一种抗震钢筋的制备方法，包括以下步骤： 

1)将钢水进行连铸，得到钢坯；所述钢水的成分包括：0.20wt％～0.25wt％的C；0.30wt％～0.50wt％的Si；1.10wt％～1.45wt％的Mn；0.025wt％～0.055wt％的V；0～0.045wt％的S；0～0.045wt％的P；和余量的Fe； 

2)将所述钢坯进行热轧，得到抗震钢筋。 

优选的，所述步骤1)中所述钢水按照以下方法制得： 

以氧枪供氧，将半钢原料和复合渣料混合后依次进行吹炼、出钢和脱氧合金化，得到钢水； 

以容量为80t的转炉计，所述半钢原料的装入量为78t/炉～85t/炉；所述半钢原料包括半钢、废钢和精废钢，所述半钢的成分包括：0.12wt％～0.25wt％的P；0.02wt％～0.052wt％的S；和0.04wt％～0.08wt％的Mn。 

优选的，所述吹炼的操作制度包括造渣制度和供氧制度，所述造渣制度中采用双渣法； 

所述供氧制度中，所述吹炼开始时，所述氧枪的喷头底部端面与半钢的液面的距离为1.5m～1.6m；供氧6min～9min后开始双渣吹炼，所述氧枪的喷头底部端面与半钢的液面的距离为1.3m～1.4m；所述吹炼结束时，采用深度吹炼30秒以上。 

优选的，所述出钢采用全程底吹氮处理，所述全程底吹氮处理的时间大于8min； 

所述脱氧合金化时，依次加入脱氧剂、锰铁合金、硅铁、钒氮合金和增氮剂，所述脱氧剂在出钢至1/4～1/3时开始加入，所述硅铁、钒氮合金和增氮剂在出钢至2/3～3/4时加完。 

优选的，所述步骤1)中所述钢水的过热度为10℃～30℃； 

所述步骤1)中所述连铸依次包括一次喷水冷却和二次喷水冷却，所述二次喷水冷却的比水量为1.85L/kg(钢水)～2.00L/kg(钢水)。 

优选的，所述步骤2)中所述热轧采用16～18机架的全连续式棒材轧机进行； 

所述热轧的开轧温度为1010℃～1100℃，所述热轧的回火温度为560℃～620℃，所述热轧的轧制速度为13m/s～15m/s。 

与现有技术相比，本申请提供的制备方法首先将钢水进行连铸，得到钢坯；所述钢水的成分包括：0.20wt％～0.25wt％的C；0.30wt％～0.50wt％的Si；1.10wt％～1.45wt％的Mn；0.025wt％～0.055wt％的V；0～0.045wt％的S；0～0.045wt％的P；和余量的Fe；然后将所述钢坯进行热轧，得到抗震钢筋。本申请对加钒熔炼成分配比控制在上述范围，通过连铸和热轧，实现生产合格抗震钢筋的目的，并且生产成本低。 

具体实施方式

下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。 

本申请提供了一种抗震钢筋，包括： 

0.20wt％～0.25wt％的C； 

0.30wt％～0.50wt％的Si； 

1.10wt％～1.45wt％的Mn； 

0.025wt％～0.055wt％的V； 

0～0.045wt％的S； 

0～0.045wt％的P； 

和余量的Fe。 

本申请在钢中加入少量的钒，解决了普通钢筋机械性能波动大、强度和韧性配比不合理的问题，使钢筋满足抗震性能要求，这不但在生产成本没有增加的情况下，将普通钢筋生产提升为抗震钢筋生产，而且充分利用了各地的钒钛矿产资源，适于工业化生产。 

在本申请中，所述抗震钢筋包括0.20wt％～0.25wt％的C(碳)，优选包括0.23wt％～0.24wt％的C。碳是决定钢强度的主要元素之一，本申请所述抗震钢筋包括上述含量的碳，利于提高强度、硬度和韧性。 

所述抗震钢筋包括0.30wt％～0.50wt％的Si(硅)，优选包括0.35wt％～0.45wt％的Si。并且，所述抗震钢筋包括1.10wt％～1.45wt％的Mn(锰)和0.025wt％～0.055wt％的V(钒)。 

本申请控制Si、Mn和V的配比的作用具体包括以下几点：V可以和钢中的N结合，从而减少钢中自由N的含量，提高韧性；抑制奥氏体再结晶和晶粒长大；控制奥氏体的晶粒尺寸；降低奥氏体-铁素体转变温度，推迟铁素体再微合金钢中的形成；相变期间细化多边形铁素体晶粒；析出强化，提高产品强度；V作为微合金元素具有析出强化和细化晶粒的作用，从而兼顾了高强度和高韧性。实践表明，本申请主要通过控制Si、Mn和V的配比在上述范围，实现最终钢筋产品在屈服、抗拉性能的最佳配置，抗拉强度/屈服强度高于1.25，实测屈服强度/规定屈服强度小于1.30，也就是钢筋产品既具有较高的硬度，又具有优良的韧性，同时生产成本低。另外，所述抗震钢筋还具备良好的焊接性能。 

在本申请的一个实施例中，所述抗震钢筋优选包括：1.10wt％～1.40wt％的Mn；和0.025wt％～0.045wt％的V；所述抗震钢筋的规格为∮12至∮18中的任意一种，比如∮12、∮14、∮16或∮18。 

在本申请的另一个实施例中，所述抗震钢筋优选包括：1.15wt％～1.45wt％的Mn；0.030wt％～0.050wt％的V；所述抗震钢筋的规格为∮20至∮25中的任意一种，比如∮20、∮22或∮25。 

在本申请的另一个实施例中，所述抗震钢筋优选包括：1.15wt％～1.45wt％的Mn；0.035wt％～0.055wt％的V；所述抗震钢筋的规格为∮28至∮32中的任意一种，比如∮28或∮32。 

S和P属于钢中的有害元素，在本申请中，所述抗震钢筋包括0～0.045wt％的S(硫)，优选包括0～0.025wt％的S。所述抗震钢筋包括0～0.045wt％的P(磷)，优选包括0～0.025wt％的P。也就是说，本申请控制S和P的含量均≤0.045wt％。除了上述元素，所述抗震钢筋包括余量的Fe(铁)。 

相应的，本申请还提供了一种抗震钢筋的制备方法，包括以下步骤： 

1)将钢水进行连铸，得到钢坯；所述钢水的成分包括：0.20wt％～0.25wt％的C；0.30wt％～0.50wt％的Si；1.10wt％～1.45wt％的Mn；0.025wt％～0.055wt％的V；0～0.045wt％的S；0～0.045wt％的P；和余量的Fe； 

2)将所述钢坯进行热轧，得到抗震钢筋。 

本申请通过连铸和轧钢工艺，特别是加钒熔炼成分配比的控制，实现了生产合格抗震抗筋的目的，不但没有增加生产成本，而且充分利用了钒钛矿产资源，效益显著。 

本申请实施例首先采用连铸工艺，将钢水进行浇铸，得到钢坯(或铸坯)；所述钢水也就是炼钢钢坯熔炼物质的成分包括：0.20wt％～0.25wt％的C；0.30wt％～0.50wt％的Si；1.10wt％～1.45wt％的Mn；0.025wt％～0.055wt％的V；0～0.045wt％的S；0～0.045wt％的P；和余量的Fe。 

在本申请中，所述钢水中的C、Si、Mn和V等成分和上文所述抗震钢筋的成分内容一致，在此不再赘述。本申请对加钒熔炼成分配比控制在上述范围，通过连铸和热轧，实现生产合格抗震钢筋的目的，并且生产成本低。 

在本申请中，所述钢水优选按照以下方法制得： 

以氧枪供氧，将半钢原料和复合渣料混合后依次进行吹炼、出钢和脱氧合金化，得到钢水。 

在上述方法中，所述半钢原料优选包括半钢、废钢和精废钢。其中，所述废钢和精废钢采用本领域常用的炼钢废弃物即可。提钒后的转炉铁水称之为半钢，其化学成分介于铁水和钢水之间，在本申请中，所述半钢的成分优选包括：0.12wt％～0.25wt％的P；0.02wt％～0.052wt％的S；和0.04wt％～0.08wt％的Mn，利于冶炼技术经济指标的改善和合金消耗的降低。本申请对所述半钢的来源没有特殊限制，可以按照以下方法制备： 

将含钒铁水依次进行脱硫扒渣和提钒，得到半钢。 

制备半钢的含钒铁水可以为含钒钛高磷铁水，所述含钒钛高磷铁水主要含V、Ti、P、Si和S等，如含V0.1％～0.3％，含Ti0.1％～0.3％，含P0.1％～0.3％，含Si0.2％～0.4％，含S＜0.1％。本申请对所述含钒钛高磷铁水的来源没有特殊限制，可按照以下方法制得： 

在喷吹辅助燃料的条件下，将炉料进行高炉炼铁，得到铁水和炉渣；所述炉料包括含铁原料、燃料和熔剂； 

所述含铁原料包括：55wt％～60wt％的钒钛磁铁矿烧结矿；35wt％～40wt％的钒钛磁铁矿球团矿；5wt％～10wt％的高磷鲕状赤铁矿块矿； 

所述高炉炼铁的造渣制度中，炉渣中MgO含量为9wt％～9.5wt％，MgO/Al₂O₃为0.65～0.7。 

上述高炉炼铁方法将炉料装入高炉，并喷吹辅助燃料进行炼铁，炼出铁水、排出炉渣。 

在上述高炉炼铁方法中，所述炉料包括含铁原料、燃料和熔剂。其中，所述含铁原料包括55wt％～60wt％的钒钛磁铁矿烧结矿，优选包括56wt％～58wt％的钒钛磁铁矿烧结矿。所述钒钛磁铁矿烧结矿主要由钒钛磁铁矿粉经烧结制得，本申请对其来源等没有特殊限制，优选为含高磷鲕状赤铁矿粉的钒钛磁铁矿烧结矿，进一步降低成本。所述含高磷鲕状赤铁矿粉的钒钛磁铁矿烧结矿优选按照如下方法制备： 

1)将原料依次进行碎料、配料、混料和制粒，得到球状混合料；所述原料包括含铁原料、熔剂和燃料，所述含铁原料包括： 

45wt％～55wt％的钒钛磁铁精矿粉； 

5wt％～10wt％的高磷鲕状赤铁矿粉； 

10wt％～20wt％的普通铁精矿粉； 

10wt％～15wt％的普通铁矿粉； 

10wt％～15wt％的烧结废料； 

所述球状混合料中，粒径大于等于3mm的原料颗粒的质量分数＞85％； 

2)将所述球状混合料依次进行布料、点火烧结和破碎，得到钒钛磁铁矿烧结矿。 

在制备烧结矿的方法中，所述原料包括含铁原料、熔剂和燃料；所述含铁原料包括钒钛磁铁精矿粉、高磷鲕状赤铁矿粉、普通铁精矿粉、普通铁矿粉和烧结废料。本申请实施例将所述原料回厂及装仓，备用。其中，所述含铁原料包括45wt％～55wt％的钒钛磁铁精矿粉，优选包括48wt％～54wt％的钒钛磁铁精矿粉。所述钒钛磁铁精矿粉简称钒钛精粉，是由钒钛磁铁矿选矿后破碎制得，其粒度优选＜5mm，更优选为1mm～3mm，最优选为2mm。本申请对所述钒钛磁铁矿的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的钒 钛磁铁矿即可，可由市场购买获得，所述钒钛磁铁矿的铁品位优选为50％～60％，更优选为54％～56％。 

在制备烧结矿的方法中，所述含铁原料包括5wt％～10wt％的高磷鲕状赤铁矿粉，优选包括5wt％～7wt％的高磷鲕状赤铁矿粉。所述高磷鲕状赤铁矿粉由高磷鲕状赤铁矿经破碎制得，其粒度优选＜5mm，更优选为1mm～3mm，最优选为2mm。本申请对所述高磷鲕状赤铁矿的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的高磷鲕状赤铁矿即可。 

固定钒钛矿配比为55wt％，计算碱度为2.4，本申请研究了两种现有返矿粉破碎前，粉矿粉种类和比例的变化对烧结矿产质量的影响，影响结果参见表1，表1为破碎前粉矿配比替换关系对烧结矿产质量的影响。其中，现有返矿粉1为西藏昌达矿粉，现有返矿粉为大理水洗矿粉。表1中，在高钒钛比下，日常高磷鲕状赤铁矿配比为5wt％～10wt％，控制烧结矿碱度为2.4±0.2倍。 

表1 破碎前粉矿配比替换关系对烧结矿产质量的影响 

在制备烧结矿的方法中，所述含铁原料包括10wt％～20wt％的普通铁精矿粉，优选包括12wt％～18wt％的普通铁精矿粉。所述普通铁精矿粉简称普精粉，是由普通铁矿选矿后破碎制得，其粒度优选＜5mm，更优选为1mm～3mm，最优选为2mm。本发明对所述普通铁矿的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的普通铁矿即可，可由市场购买获得，所述普通铁矿的铁品位优选为50％～60％，更优选为54％～56％。 

在制备烧结矿的方法中，所述含铁原料包括10wt％～15wt％的普通铁矿粉，优选包括12wt％～18wt％的普通铁矿粉。所述普通铁矿粉简称为普矿粉，是由 普通铁矿经破碎制得，其粒度优选＜5mm，更优选为1mm～3mm，最优选为2mm。在本申请中，所述普矿粉与普精粉的矿石可以相同，也可以不同。在本申请的实施例中，所述普矿粉可包括5wt％的碱性普矿粉和5wt％的其他高品位普矿粉。 

在制备烧结矿的方法中，所述含铁原料包括10wt％～15wt％的烧结废料，优选包括12wt％～13wt％的烧结废料。在本申请中，所述烧结废料包括除尘污泥、重除灰、烧结机尾灰和钢渣等。本申请对各废料的比例和来源等没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的烧结废料(或者回收物料)即可。 

在制备烧结矿的方法中，本申请实施例将上述含铁原料形成混匀矿来使用，用量为0.9吨混匀矿粉/吨(烧结矿)。除了所述含铁原料，所述原料包括燃料。在本申请中，所述燃料优选为焦粉和无烟煤中的至少一种，其粒度可在5mm以下。在本发明的一个实施例中，所述燃料为焦粉。本申请对所述燃料的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的燃料即可，可由市场购买获得，如无烟煤的主要成分可为：13wt％的SiO₂、0.92wt％的CaO、0.8wt％的MgO、2.8wt％的Al₂O₃、1.2wt％的S，Ig(烧损)为86。在本申请中，所述燃料的单耗优选为52kg/t(烧结矿)～64kg/t(烧结矿)，更优选为53kg/t(烧结矿)。通过工艺优化，本申请烧结矿使用燃料单耗下降，能保证烧结矿产量与质量稳定。 

在制备烧结矿的方法中，所述原料包括熔剂，优选包括粉末状熔剂，其粒度可在5mm以下。在本申请中，所述熔剂的用量优选为160kg/t(烧结矿)～180kg/t(烧结矿)，更优选为170kg/t(烧结矿)。所述熔剂优选为生石灰和白云石；当所述熔剂为生石灰和白云石时，所述生石灰和白云石的质量比优选为(9.5wt％～11wt％):(3wt％～3.5wt％)；用量分别为135kg/t(烧结矿)、35kg/t(烧结矿)。本申请对所述熔剂的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的熔剂即可，可由市场购买获得。 

在制备烧结矿的方法中，本申请将上述原料进行碎料，所述碎料为本领域技术人员熟知的技术手段。作为优选，所述碎料后，粒径大于0且小于3mm的原料颗粒的质量分数≥78％，更优选≥80％。 

对上述原料进行破碎后，本申请实施例将得到的原料颗粒依次进行配料和混料，也就是将原料颗粒按一定比例混合在一起，形成理化性能较为稳定的混合料。 

在制备烧结矿的方法中，所述配料优选包括预配料和均化配料，强化混粉均化，确保烧结原料的稳定，从而利于烧结矿的质量稳定。具体的，本申请实施例在一次料场将回收物料和部分小堆子、小品种物料进行预配料，然后在二次料场进行均化配料，进一步形成混匀矿堆。所述均化配料的均化层数优选在350层以上，生产成更加均化的混匀矿粉。 

完成配料后，本申请实施例进行混料，所述混料为一次混料，包括加水润湿和混匀，使烧结料成分均匀，水分合适，利于后续工序。所述混料为本领域技术人员熟知的技术手段，本申请没有特殊限制，时间优选为50s。 

一次混料结束后，本申请实施例进行制粒，也可称为二次混料或造球，得到球状混合料，改善烧结料层的透气性等。所述制粒为本领域技术人员熟知的技术手段，本申请优选以返矿为核心，利用熔剂的作用，如生石灰消化后的粘接力，将铁矿石和燃料粘糊在所述返矿四周，形成具有一定强度的小球，即球状混合料。所述球状混合料中，粒径大于等于3mm的原料颗粒的质量分数＞85％，本申请强化制粒效果，利于后续工序。 

在制备烧结矿的方法中，本申请制粒时，优选加入粒径＞6mm的高炉返矿粉和粒径为3mm～5mm的烧结返矿。本申请优化返矿粒级，不但进行了回收利用，而且使粒度更均匀，提高制粒效果。在本申请中，所述制粒的时间优选不少于3min。 

在制备烧结矿的一个实施例中，熔剂包括生石灰；本申请优选采用温度＞70℃的热水进行制粒，有力地提高了生石灰的消化效果。并且，所述温度＞70℃的热水可利用湿式除尘器污水池产生的热水提供。另外，本申请实施例还可采用山东潍坊天晟新型生石灰消化器来提高生石灰的消化。 

在制备烧结矿的方法中，高磷鲕状赤铁矿按配比经过一次、二次配料均化，生成混匀矿粉，强化混粉均化，从而确保烧结原料的稳定。另外，本申请优选实施消化器改造，并采用热水消化，提高生石灰的消化能力，调整一混、二混的工艺参数，从而强化制粒效果。 

得到球状混合料后，本申请实施例将其依次进行布料和点火烧结，经破碎，得到钒钛磁铁矿烧结矿。 

布料之前，本申请优选采用蒸汽预热，提高球状混合料的温度至50℃，在后续烧结作业时利于改善料层中的过湿层。 

在制备烧结矿的方法中，本申请实施例将得到的球状混合料铺在烧结装置的烧结台车上，要求混合料平整、无拉勾、不缺料，完成布料工序，所述布料为本领域技术人员熟知的技术手段。在本申请布料时，料层的厚度优选为680mm～730mm，更优选为720mm。所述料层的形状优选为梯形；含水量优选为7.5wt％～8.5wt％；配碳量优选为5wt％～6wt％。本申请优选采取梯形布料，实施厚料层、低水、低碳烧结，生产效果较佳。 

布料结束后，本申请实施例对混合料进行点火烧结。在本申请中，通过煤气燃烧提供热量，将表层混合料中的燃料着火燃烧，使混合料在点火炉中高温烟气和燃料燃烧的作用下进行烧结，形成理化性能稳定、具有一定机械强度的饼状物质。在本申请中，将点火烧结后的饼状物质再破碎成具有一定粒级的颗粒，即为烧结矿。 

在点火烧结时，关于点火的工艺条件，所述点火的温度优选为1130℃～1170℃，更优选为1140℃～1160℃，最优选为1150℃。所述点火的时间优选为40秒～180秒，更优选为100秒～150秒。所述点火的负压优选为4kPa～20kPa，更优选为12kPa～18kPa。所述点火的深度优选为10mm～20mm，更优选为12mm～18mm，最优选为14mm～16mm。 

在点火烧结时，烧结台车的运行速度优选为2.0m/min～2.35m/min，更优选为2.0m/min～2.1m/min。采用这样的慢机速，利于取得较好的生产效果。 

在制备烧结矿的方法中，得到钒钛磁铁矿烧结矿后，控制烧结矿碱度为2.4±0.2倍，本申请按照YB/T-006-91《我国优质铁烧结矿的技术指标》的标准对所述烧结矿进行检测。检测结果表明，本申请提供的方法成功实现了钒钛磁铁矿的烧结，生产出了合格的符合炼铁使用要求的烧结矿。所述烧结矿经过冷却，将其温度降低到一定温度以下，再将烧结矿按粒级进行分类和筛选，即可送入高炉，根据高炉冶炼的要求和工艺进行后续生产。 

除了上述钒钛磁铁矿烧结矿，上述高炉炼铁方法中，炉料中的含铁原料包括35wt％～40wt％的钒钛磁铁矿球团矿，优选包括36wt％～38wt％的钒钛磁 铁矿球团矿。本申请对所述钒钛磁铁矿球团矿的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的钒钛磁铁矿球团矿即可。 

上述高炉炼铁方法炉料中的含铁原料包括5wt％～10wt％的高磷鲕状赤铁矿块矿，优选包括6wt％～8wt％的高磷鲕状赤铁矿块矿。本申请对所述高磷鲕状赤铁矿块矿的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的高磷鲕状赤铁矿块矿即可。 

所述高磷鲕状赤铁矿块矿的热裂指数和低温还原粉化指数较好，但软化区间较宽，软化开始温度低，使软熔带增厚，会影响高炉的透气性，因此，此矿石较其他矿石冶金性能差。同时，由于钒钛矿含三氧化二铝高(约2.8％)，高磷矿含三氧化二铝更高(约5.6％)，高炉配加高磷矿通常会造成炉渣达到中铝渣水平，对钒钛矿渣系的流动性和脱硫能力影响，冶炼难度增加。 

在此基础上，上述高炉炼铁方法对炉料结构进行调整，在高钒钛比的条件下，配加5％～10％的高磷鲕状赤铁矿块矿，利于高炉的指标优化。在本申请的一个实施例中，高炉熟料比控制在95％，即配入5％的高磷鲕状赤铁矿块矿，烧结矿配入7％～15％的高磷鲕状赤铁矿粉，可减少高磷鲕状赤铁矿块矿冶金性能不足对高炉的影响，生产技术指标较优。 

在上述高炉炼铁方法炉料中，所述含铁原料提供铁元素。所述炉料包括燃料，所述燃料优选为焦粉，可起到还原剂等作用。所述燃料的粒度优选为15mm～60mm，本申请对所述燃料的来源没有特殊的限制，可由市场购买获得。在本申请中，所述燃料的用量优选为460kg/吨铁～470kg/吨铁。 

此外，上述高炉炼铁方法在喷吹辅助燃料的条件下进行高炉炼铁。所述辅助燃料优选为无烟煤，采用本领域常用的即可。在本申请中，所述喷吹辅助燃料优选为富氧喷吹辅助燃料，喷煤量＞130kg/吨铁水，富氧率＞2％。在本申请中，所述喷吹辅助燃料无烟煤的干基用量优选为130kg/吨铁～140kg/吨铁。 

在上述高炉炼铁方法中，所述炉料包括熔剂，其作用包括：助熔，改善流动性，使渣铁容易分离；和脱硫。所述熔剂优选为生石灰和白云石粉，本申请对所述熔剂的来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的上述种类的熔剂即可，可由市场购买获得。 

除了调整炉料结构，上述高炉炼铁方法对高炉操作制度也进行了调整。本申请在高炉中进行上述炉料的装料，装料制度指炉料装入炉内的方式方法的有关规定，包括装入顺序、装入方法，旋转溜槽倾角、料线和批重等。无料钟旋转溜槽一般设置11个环位，每个环位对应一个倾角，布料时由外环开始，逐渐向里环进行，可实现多种的布料方式。 

在上述高炉炼铁方法中，作为优选，所述高炉炼铁的装料制度为多环料制，且矿焦角相差1°～1.5°，高磷鲕状赤铁矿块矿布于最后一环。关于所述多环料制，具体的，小型高炉可为矿两环、焦四环；大型高炉可为矿四环、焦五环。由于高磷赤铁矿软化开始温度低，软熔区间较宽，不利于高炉透气，本申请上部调整为改善煤气流分布，有利于提高透气性和路况顺行，提高煤气利用率，间接还原增加，燃料消耗降低。 

上述高炉炼铁方法在高炉中喷吹辅助燃料，进行冶炼。送风制度是指在一定的冶炼条件下，确定合适的鼓风参数和风口进风状态，达到初始煤气流的合理分布，使炉缸工作均匀活跃，炉况稳定顺行，工作参数包括风量、富氧量、风口面积等。在本申请所述高炉炼铁的送风制度中，作为优选，鼓风动能＞140kW。具体的，中型高炉的风量≥1230m³/min；大型高炉的风量≥3100m³/min。本申请提高高炉鼓风动能，进一步改善炉缸工作状态。 

(炉缸)热制度是指高炉炉缸所应具有的温度和热量水平。炉温一般指高炉炉渣和铁水的温度，用渣铁温度代表炉温的，称为“物理热”；用生铁含硅量代表炉温的，称为“化学热”。在本申请所述高炉炼铁的热制度中，Si+Ti值优选为0.2％～0.45％，更优选为0.3％～0.44％；物理热优选为1400℃～1430℃，更优选为1410℃～1420℃。本申请通过生产实践，配入5％～10％的高磷鲕状赤铁矿块矿，在钒钛比较高的情况下，可以进行高强度冶炼。 

在所述高炉炼铁的热制度中，具体的，中小型高炉的热风温度优选≥1180℃；大型高炉的热风温度优选≥1220℃。由于配加高磷赤铁矿，高炉热消耗增加，提高风温有利于提高物理热水平，降低铁水硅钛，有利于在高钒钛比下改善渣铁流动性。 

上述高炉炼铁方法采用高磷鲕状赤铁矿和钒钛磁铁矿进行高炉冶炼，得到铁水和炉渣。造渣制度应适合于高炉冶炼要求，有利于稳定顺行，和冶炼优质生铁，其内容主要包括炉渣成分和碱度。在本申请所述高炉炼铁的造渣 制度中，炉渣中MgO含量为9wt％～9.5wt％，优选为9.2wt％～9.4wt％；MgO/Al₂O₃为0.65～0.7，优选为0.66～0.69。并且，二元碱度(R2)可为1.15～1.2。由于配加高磷赤铁矿，渣中铝上升约2％～3％，炉渣流动性变差，本申请对炉渣性能进行研究并调整造渣制度，即适当降低炉渣碱度，并提高渣中氧化镁含量，使Mg/Al比提高至0.65～0.7，改善了炉渣流动性，也提高了炉渣脱硫能力。 

具体的，当炉渣中w(MgO)控制为9％～9.5％，如硫负荷在6kg/T以内，所述炉渣中w(TiO₂)＝18.5％～20％，R2＝1.15～1.2，w(Al₂O₃)＝13％～15％，Mg/Al＞0.65，则铁水温度＞1450℃，LS＞16，生铁中w(S)＝0.05％～0.07％。因此，上述高炉炼铁方法控制渣中氧化镁含量在上述范围，炉渣流动性和脱硫能力可以保证，在三氧化二铝含量增加的情况下，高炉能正常生产。 

在本申请中，所述铁水可以由普通冶炼如普通螺纹钢生产工序制得，即将铁矿石通过原料混匀、烧结、高炉冶炼成铁水，送到炼钢工序；然后铁水到达炼钢工序后，首先进行脱硫(S)扒渣，去掉铁水中的部分有害元素，进入转炉，通过冶炼将铁炼成钢。 

所述铁水也可以按照上文所述的方法制得，即为含钒铁水。得到含钒铁水后，将其脱硫扒渣和提钒，即得半钢。硫对绝大多数钢种而言是有害的，因此脱硫是炼钢的主要任务之一。在脱硫工序中，本申请优选采用两台功率为45kW的脱硫扒渣机进行脱硫扒渣，由于新增脱硫扒渣机一台，可充分发挥铁水预处理能力，缩短脱硫时间。本申请对脱硫扒渣所用的脱硫剂没有特殊限制，采用本领域常用的即可。脱硫工艺结束后，所生成的渣会浮到铁水面上，扒渣后即达到脱硫的目的，本申请对所述扒渣也没有特殊限制。在本申请中，所述脱硫扒渣的时间优选为8分钟～10分钟；作为优选，所述脱硫扒渣的脱硫率＞97％；所述脱硫扒渣的处理量优选为210万吨/年。 

所述脱硫扒渣后的铁水进入脱硫包，本申请优选采用有效装入量为80t～85t的脱硫包；所述脱硫包壁厚优选为150mm。本申请对现有脱硫包壁减薄20mm，有效容积增加0.62m³，使脱硫包装入量增加5吨，基本满足装86吨～90吨铁水的能力，可配合后续提高转炉装入量。同时，所述脱硫包的工作层优选采用铝碳化硅砖，确保具有良好的高温性能、热震稳定性和抗侵蚀性， 利于应用。另外，也可对炼铁的铁水包同步改进，提高高炉铁水装入量，提高炼钢“一罐到底”生产模式的比例。 

完成脱硫扒渣后，本申请实施例对脱硫扒渣后的铁水进行提钒，得到半钢。所述提钒为本领域技术人员熟知的技术手段，本申请对此并无特殊限制。 

得到半钢后，将其与废钢和精废钢组成半钢原料装入转炉。以80t容量的转炉计，所述半钢原料的装入量优选为78t/炉～85t/炉，装入量控制稳定，有利于化学成分的准确控制。 

在上述制备钢水的方法中，将半钢原料与复合渣料混合，在氧枪供氧的条件下依次进行吹炼、出钢和脱氧合金化，得到钢水。本申请实施例采用转炉炼钢工艺，氧气顶吹转炉炼钢工程主要是降碳、升温、脱磷、脱硫以及脱氧和合金化等高温物理化学反应的过程，其工艺制度和操作则包括装入、供氧、造渣和温度等方面。 

上述制备钢水的方法加入复合渣料在吹炼炼钢中进行造渣，优选在开始吹炼的90秒以内加完。针对不利条件，所述造渣制度中优选采用双渣法冶炼操作。 

所述复合渣料包括石灰、轻烧白云石和脱磷化渣剂。所述石灰和轻烧白云石作为造渣材料使用，本发明对所述石灰和轻烧白云石的来源、形态或粒度等没有特殊的限制，可采用所述石灰和轻烧白云石的市售商品。 

在上述制备钢水的方法中，所述复合渣料包括脱磷化渣剂，其对CaO、SiO₂、MgO和FeO等物质进行优化组合，形成一种弥补半钢冶炼酸性渣系的物质，起快速化渣作用，减少高磷半钢冶炼中粘枪粘罩的现象，利于保证转炉冶炼的节奏；同时降低总渣量消耗，并实现降低钢铁料消耗、降低冶炼成本的目的。 

在上述制备钢水的方法中，所述脱磷化渣剂包括CaO(氧化钙)，所述氧化钙可以减少与所述脱磷化渣剂配合使用的轻烧白云石的用量，从而降低总渣量。在本发明中，所述氧化钙的质量分数为25％～45％，优选为30％～40％，更优选为32％～38％。本发明对所述氧化钙的形态没有特殊的限制，本发明优选采用氧化钙粉末。本发明优选将含有氧化钙的矿石进行粉碎，得到氧化钙粉末。本发明对所述含有氧化钙的矿石的种类没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的含有氧化钙的矿石即可。在本发明中，所述含有氧化钙的矿 石优选为石灰，更优选为CaO质量分数为85％的石灰。本发明对所述氧化钙粉末的粒度没有特殊的限制，根据实际情况进行粉碎即可。 

所述脱磷化渣剂包括MgO(氧化镁)，所述氧化镁可以减少与所述脱磷化渣剂配合使用的轻烧白云石的用量，从而降低总渣量。在本发明中，所述氧化镁的质量分数为12％～30％，优选为15％～25％，更优选为16％～20％。本发明对所述氧化镁的形态没有特殊的限制，本发明优选采用氧化镁粉末。本发明优选将含有氧化镁的矿石进行粉碎，得到氧化镁粉末。本发明对所述含有氧化镁的矿石的种类没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的含有氧化镁的矿石即可。在本发明中，所述含有氧化镁的矿石优选为轻烧镁粉，更优选为QM-75型轻烧镁粉。本发明对所述氧化镁粉末的粒度没有特殊的限制，根据实际情况进行粉碎即可。 

所述脱磷化渣剂包括FeO(氧化亚铁)，所述氧化亚铁能够增加所述脱磷化渣剂的化渣能力，减少熔池金属铁的氧化。在本发明中，所述氧化亚铁的质量分数为8％～25％，优选为10％～20％，更优选为12％～16％。本发明对所述氧化亚铁的形态没有特殊的限制，本发明优选采用氧化亚铁粉末。本发明优选将含有氧化亚铁的矿石进行粉碎，得到氧化亚铁粉末。本发明对所述含有氧化亚铁的矿石的种类没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的含有氧化亚铁的矿石即可。在本发明中，所述含有氧化亚铁的矿石优选为铁矿石。本发明对所述氧化亚铁粉末的粒度没有特殊的限制，根据实际情况进行粉碎即可。 

所述脱磷化渣剂包括SiO₂(二氧化硅)，在本发明中，所述二氧化硅的质量分数为8％～25％，优选为8％～20％，更优选为8％～13％。本发明对所述二氧化硅的形态没有特殊的限制，本发明优选采用二氧化硅粉末。本发明优选将含有二氧化硅的矿石进行粉碎，得到二氧化硅粉末。本发明对所述含有二氧化硅的矿石的种类没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的含有二氧化硅的矿石即可。在本发明中，所述含有二氧化硅的矿石优选为膨润土。本发明对所述二氧化硅粉末的粒度没有特殊的限制，根据实际情况进行粉碎即可。 

所述脱磷化渣剂优选还包括硫，在本发明中，所述硫的质量分数优选≤0.065％，更优选为≤0.05％，最优选为≤0.03％。本发明对所述脱硫化渣剂的来源没有特殊限制，所述脱磷化渣剂的制备方法优选包括以下步骤： 

将质量分数25％～45％的CaO、12％～30％的MgO、8％～25％的FeO和8％～25％的SiO混合，得到脱磷化渣剂。本发明优选将30％～50％的石灰粉、15％～40％的轻烧镁粉、14％～35％的铁矿石粉、15％～35％的膨润土颗粒混合，得到脱磷化渣剂。本发明对所述混合的方法没有特殊的限制，采用常规的混合技术方案即可。 

在上述制备钢水的方法中，所述石灰粉的质量分数优选为30％～50％，更优选为35％～45％，最优选为38％～42％。本发明对所述石灰粉的来源没有特殊的限制，可采用所述石灰粉的市售商品。本发明优选采用CaO含量为85％的石灰粉，所述石灰粉优选由石灰经粉碎得到。本发明对所述粉碎的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的粉碎的技术方案即可。 

在上述制备钢水的方法中，所述镁砂的质量分数优选为15％～40％，更优选为20％～35％，最优选为25％～30％。本发明对所述镁粉的来源没有特殊的限制，具体的，在本发明的实施例中，可采用QM-75型轻烧镁粉。 

在上述制备钢水的方法中，所述铁矿石粉的质量分数优选为14％～35％，更优选为15％～30％，最优选为20％～25％。本发明对所述铁矿石粉的来源没有特殊的限制，优选由铁矿石经粉碎得到。本发明对所述粉碎的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的粉碎的技术方案即可。 

在上述制备钢水的方法中，所述膨润土的质量分数优选为15％～35％，更优选为20％～30％，最优选为23％～28％。本发明对所述膨润土的来源没有特殊的限制，采用所述膨润土的市售商品即可。 

为提高所述脱磷化渣剂的脱磷及化渣的效率，在完成所述混合后，本发明优选将混合得到的粉末进行压球，得到脱磷化渣剂。本发明对所述压球的方法和设备没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的压球的技术方案和设备即可。 

完成所述压球后，本发明优选将压球得到的脱磷化渣剂进行烘干，得到干燥的脱磷化渣剂。在本发明中，所述烘干的温度优选为80℃～120℃，更优选为85℃～110℃，最优选为90℃～100℃，所述烘干的时间优选为7小时～8 小时，更优选为7.2小时～7.8小时。所述脱磷化渣剂的粒度优选为5mm～50mm，更优选为10mm～40mm。所述脱磷化渣剂的水分含量优选≤3％，更优选≤2％。 

在上述制备钢水的方法中，所述脱磷化渣剂的用量优选为12kg/吨钢水～14kg/吨钢水；所述复合渣料中石灰、轻烧白云石和脱磷化渣剂的质量比优选为1：(0.25～0.5)：(0.2～0.4)，更优选为1：(0.3～0.4)：(0.3～0.35)，最优选为1：0.35：0.3。以容量为80吨的转炉的加入量计，所述复合渣料在半钢冶炼中的用量优选为4000kg/炉～6000kg/炉，更优选为4500kg/炉～5500kg/炉，最优选为5000kg/炉。 

除了上述造渣制度和操作的技术措施，本申请还改进了包括供氧强度、喷枪高度等的供氧制度。本申请以氧枪供氧进行吹炼，所述供氧的强度优选为3.4m³/min.t～3.5m³/min.t，相比现有的3.1m³/min.t～3.3m³/min.t，提高了供氧强度，利于造渣去除硫磷等。 

在供氧制度中，所述供氧的氧气流量优选为18000m³/h～19000m³/h；所述供氧的时间优选为760s。本申请优选控制吹氧氧气流量增加，能使供氧时间缩短20s～30s，利于缩短转炉冶炼周期。 

作为优选，所述吹炼开始时，所述氧枪的喷头底部端面与半钢的液面的距离为1.5m～1.6m；供氧6min～9min后开始双渣吹炼，所述氧枪的喷头底部端面与半钢的液面的距离为1.3m～1.4m；所述吹炼结束时，采用深度吹炼30秒以上。在本申请中，冶炼重点为控制好过程及终点吹炼。 

具体的，在本申请的实施例中，冶炼前期控制好氧枪枪位及渣料加入量，开始吹炼后，按照相关规定要求加入复合渣料，枪位提升至1.5m～1.6m，起渣时，补加一定量的石灰；供氧吹炼至6min～9min时，提枪倒双渣，开始双渣吹炼后，按照相关规定要求加入一定量的复合渣料，过程枪位按照1.3m～1.4m控制；冶炼后期降枪加强熔池搅拌，避免出现终点钢水拉后吹过氧化；冶炼终点提枪前，深吹30秒以上。 

完成吹炼后，本申请实施例进行出钢和脱氧合金化，得到钢水。在吹炼之后，本申请实施例包括脱氧出钢、溅渣护炉和倒渣等几个阶段。 

在本申请中，脱氧出钢、溅渣护炉和倒渣均为本领域技术人员熟知的技术手段。作为优选，所述出钢得到的钢水进入加盖的钢包；所述出钢的温度优选为1645℃～1650℃。本申请优选实施钢包加盖，降低出钢温度。所述转炉 的护炉方式优选包括自流补炉料和喷补炉料，本申请优选对护炉方式进行改进，减少或取消目前用砖贴补炉的方式，以使用高质量快速的自流补炉料为主，喷补为辅，减少每天护炉次数，提高有效作业时间。 

在本申请中，所述出钢的时间优选不小于3min；同时做好挡渣操作。所述出钢时向钢包加入石灰粉，调整钢包渣碱度，降低钢水回P率。本申请优选强化出钢时间操作，避免回磷废钢。 

在本申请中，为了保证钢水成分、温度均匀以及夹杂物上浮排除，所述出钢优选采用全程底吹氮处理，所述全程底吹氮处理的时间(出钢和在氩站的时间)大于8min，有利于钢水结晶度的改善。 

所述脱氧合金化时，本申请优选依次加入脱氧剂、锰铁合金、硅铁和钒氮合金，即合金的加入顺序优选为：脱氧剂→锰铁合金→硅铁→钒氮合金。其中，所述脱氧剂在出钢至1/4～1/3时开始加入，所述硅铁和钒氮合金在出钢至2/3～3/4时加完。在本申请的实施例中，根据铁水情况不同，所述脱氧剂、锰铁合金、硅铁和钒氮合金的用量变化很大，本申请对此没有特殊限制。所述脱氧剂、锰铁合金、硅铁和钒氮合金均为本领域技术人员熟知的脱氧合金化的用料，如可使用硅钙钡复合脱氧剂。 

在脱氧合金化过程中，本申请重点控制好脱氧剂、硅铁和钒氮合金的加入方式、时机以及加入量，脱氧剂出钢前提前加入包底进行预脱氧，可提高合金元素的回收率；硅铁等合金在钢水脱氧后最后加入，能确保贵重微合金元素具有较高且稳定的收得率。 

本申请优选调整炼钢等工艺操作程序，经过出钢和脱氧合金化，得到钢水；然后将所述钢水进行连铸，得到钢坯。 

在本申请中，通过连铸工序，所述钢水可定型成一定尺寸的连铸坯。本申请连铸工艺为低温快铸工艺，浇铸过程中拉速控制较为稳定。所述连铸依次包括一次喷水冷却和二次喷水冷却(简称二冷)，所述二次喷水冷却的比水量优选为1.85L/kg(钢水)～2.00L/kg(钢水)，更优选为1.90L/kg(钢水)～1.95L/kg(钢水)。所述钢水的过热度优选为10℃～30℃，更优选为15℃～25℃。本申请优选采用低过热度浇铸，能抑制柱状晶的生长，有利于铸坯质量的改善。 

得到具有抗震性能的钢坯后，本申请实施例将其送入加热炉加热，然后进行热轧，得到抗震钢筋。 

在本申请中，轧制过程中重点控制好钢坯的加热温度、开轧温度和精轧速度等。所述钢坯进入轧钢工序轧制时，其温度优选加热至1010℃～1100℃，更优选为1050℃～1080℃。本申请优选采用16～18机架的全连续式棒材轧机，按照正常热轧工艺进行钢坯的轧制。在本申请中，所述热轧的开轧温度优选为1010℃～1100℃，更优选为1050℃～1080℃；所述热轧的回火温度优选为560℃～620℃，更优选为580℃～600℃；所述热轧的轧制速度优选为13m/s～15m/s。本申请轧钢工艺采用抗震钢坯，优选通过控制加热温度、回火温度、轧制速度等生产参数，使抗震钢筋的生产更为有利，生产成本不增加，生产节奏较好。 

得到抗震钢筋后，按照国家标准1499.2-2007《钢筋混凝土用钢第二部分：热轧带肋钢筋》，本申请对其进行性能测试。结果表明，所述抗震钢筋的质量合格。因此，本申请在钢中加入少量的钒，实现在成本不增加的情况下，将普通钢筋生产提升为抗震钢筋生产，利于工业应用。 

为了进一步说明本申请，下面结合实施例对本申请提供的一种抗震钢筋及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本申请保护范围的限定。 

以下实施例中，所用原料的主要成分和性能参见表2，表2为本发明实施例所用原料的主要成分和性能。 

表2本发明实施例所用原料的主要成分和性能 

所用高磷鲕状赤铁矿的冶金性能参见表3，表3为本申请实施例所用高磷鲕状赤铁矿的冶金性能。 

表3 本申请实施例所用高磷鲕状赤铁矿的冶金性能 

所用石灰和轻烧白云石为四川德胜钒钛有限公司生产的石灰和轻烧白云石；所述废钢和精废钢等物料由四川德胜钒钛有限公司提供。 

实施例1 

将55wt％铁品位为50％～60％的钒钛精粉、5wt％高磷鲕状赤铁矿粉、20wt％铁品位为50％～60％的普精粉、5wt％碱性普矿粉、5wt％其他高品位普矿粉和10wt％烧结废料组成矿粉，矿粉消耗为0.9吨/吨烧结矿； 

并将所述矿粉与用量为135kg/吨(烧结矿)的生石灰、用量为35kg/吨(烧结矿)的白云石粉、消耗为53kg/吨(烧结矿)的焦粉组成的原料进行碎料，碎料后，粒径大于0小于等于3mm的原料颗粒的质量分数为78％。 

将碎料得到的原料颗粒进行配料，即在一次料场将回收物料和部分小堆子、小品种物料进行预配料，然后在二次料场进行均化配料，进一步形成混 匀矿堆，所述均化配料的均化层数在350层以上。 

经过烧结配料后，将所有物料进行一次混料，包括加水润湿和混匀，时间为50s。 

一次混料结束后，将一次混匀后的物料进行二次混匀制粒：采用温度＞70℃的湿式除尘器污水池产生的热水及山东潍坊天晟新型生石灰消化器，对生石灰进行消化；加入粒径＞6mm的高炉返矿粉和粒径为3mm～5mm的烧结返矿，以返矿为核心，利用生石灰消化后的粘接力，将铁矿石和焦粉粘糊在所述返矿四周，至少3min后，形成具有一定强度的小球，即球状混合料，其中，粒径大于等于3mm的原料颗粒的质量分数＞85％。 

得到球状混合料后，采用蒸汽预热至50℃，将所述球状混合料铺在烧结装置的烧结台车上，要求混合料平整、无拉勾、不缺料，料层厚度为720mm；然后对混合料进行点火烧结，经破碎，得到钒钛磁铁矿烧结矿，所述烧结矿的月产量为202282t。其中，点火的温度为1150℃，时间为2min，负压为15.2kPa，废气温度为155℃；烧结台车的机速为2.1m/min，烧结配有两台功率为4400kW的风机，实际抽风量为12000m³/min/台。 

得到钒钛磁铁矿烧结矿后，按照上文所述的方法对其进行检测。结果参见表4，表4为本申请实施例1和2制备烧结矿的生产结果。 

表4 本申请实施例1和2制备烧结矿的生产结果 

实施例2 

将45wt％铁品位为50％～60％的钒钛精粉、10wt％高磷鲕状赤铁矿粉、20wt％铁品位为50％～60％的普精粉、5wt％碱性普矿粉、5wt％其他高品位普矿 粉和15wt％烧结废料组成矿粉，矿粉消耗为0.9吨/吨烧结矿； 

并将所述矿粉与用量为135kg/吨(烧结矿)的生石灰、用量为35kg/吨(烧结矿)的白云石粉、消耗为53kg/吨(烧结矿)的焦粉组成的原料进行碎料，碎料后，粒径大于0小于等于3mm的原料颗粒的质量分数为78％。 

将碎料得到的原料颗粒进行配料，即在一次料场将回收物料和部分小堆子、小品种物料进行预配料，然后在二次料场进行均化配料，进一步形成混匀矿堆，所述均化配料的均化层数在350层以上。 

经过烧结配料后，将所有物料进行一次混料，包括加水润湿和混匀，时间为50s。 

一次混料结束后，将一次混匀后的物料进行二次混匀制粒：采用温度＞70℃的湿式除尘器污水池产生的热水及山东潍坊天晟新型生石灰消化器，对生石灰进行消化；加入粒径＞6mm的高炉返矿粉和粒径为3mm～5mm的烧结返矿，以返矿为核心，利用生石灰消化后的粘接力，将铁矿石和焦粉粘糊在所述返矿四周，至少3min后，形成具有一定强度的小球，即球状混合料，其中，粒径大于等于3mm的原料颗粒的质量分数＞85％。 

得到球状混合料后，采用蒸汽预热至50℃，将所述球状混合料铺在烧结装置的烧结台车上，要求混合料平整、无拉勾、不缺料，料层厚度为680mm；然后对混合料进行点火烧结，经破碎，得到钒钛磁铁矿烧结矿，所述烧结矿的月产量为211986t。其中，点火的温度为1150℃，时间为2.2min，负压为15.5kPa，废气温度为150℃；烧结台车的机速为2.35m/min，烧结配有两台功率为4400kW的风机，实际抽风量为12000m³/min/台。 

得到钒钛磁铁矿烧结矿后，按照上文所述的方法对其进行检测，结果参见表4。 

实施例3 

以55wt％的实施例1制得的钒钛磁铁矿烧结矿、40wt％的钒钛磁铁矿球团矿和5wt％的高磷鲕状赤铁矿块矿为含铁原料，将所述含铁原料、焦粉、生石灰和白云石粉等炉料在中型高炉中进行装料，在喷吹无烟煤的条件下进行高炉炼铁，得到铁水和炉渣； 

其中，装料制度包括：多环料制，矿焦角相差1°，适当抑边发展中心，高磷鲕状赤铁矿块矿布于最后一环；矿两环、焦四环； 

送风制度包括：鼓风动能＞140kW，风量≥1230m³/min； 

热制度包括：Si+Ti值为0.3％～0.45％；热风温度≥1180℃； 

造渣制度包括：炉渣中MgO含量为9wt％～9.5wt％，MgO/Al₂O₃为0.65～0.7，二元碱度为1.15； 

富氧喷吹包括：喷煤量＞130kg/吨铁水，富氧率＞2％。 

高炉生产得到铁水后，本申请对所述铁水产量及其平均成分进行分析。结果参见表5，表5为本申请实施例3～6提供的高炉炼铁的生产结果。 

表5 本申请实施例3～6提供的高炉炼铁的生产结果 

由表5可知，在综合入炉品位下降的情况下，本申请的炼铁生产指标得到了改善。 

实施例4 

以60wt％的实施例2制得的钒钛磁铁矿烧结矿、35wt％的钒钛磁铁矿球团矿和5wt％的高磷鲕状赤铁矿块矿为含铁原料，将所述含铁原料、焦粉、生石灰和白云石粉等炉料在中型高炉中进行装料，在喷吹无烟煤的条件下进行高炉炼铁，得到铁水和炉渣； 

其中，装料制度包括：多环料制，矿焦角相差1.5°，适当抑边发展中心，高磷鲕状赤铁矿块矿布于最后一环；矿两环、焦四环；其他操作制度与实施例3相同。 

高炉生产得到铁水后，本申请对所述铁水产量及其平均成分进行分析。结果参见表5。由表5可知，在综合入炉品位下降的情况下，本申请的炼铁生产指标得到了改善。 

实施例5 

以55wt％的实施例1制得的钒钛磁铁矿烧结矿、35wt％的钒钛磁铁矿球团矿和10wt％的高磷鲕状赤铁矿块矿为含铁原料，将所述含铁原料、焦粉、 生石灰和白云石粉等炉料在大型高炉中进行装料，在喷吹无烟煤的条件下进行高炉炼铁，得到铁水和炉渣； 

其中，装料制度包括：多环料制，矿焦角相差1°，适当抑边发展中心，高磷鲕状赤铁矿块矿布于最后一环；矿四环、焦五环； 

送风制度包括：鼓风动能＞140kW，风量≥3100m³/min； 

热制度包括：Si+Ti值为0.3％～0.45％；热风温度≥1220℃； 

造渣制度包括：炉渣中MgO含量为9wt％～9.5wt％，MgO/Al₂O₃为0.65～0.7，二元碱度为1.15； 

富氧喷吹包括：喷煤量＞130kg/吨铁水，富氧率＞2％。 

高炉生产得到铁水后，本申请对所述铁水产量及其平均成分进行分析。结果参见表5。由表5可知，在综合入炉品位下降的情况下，本申请的炼铁生产指标得到了改善。 

实施例6 

以60wt％的实施例1制得的钒钛磁铁矿烧结矿、35wt％的钒钛磁铁矿球团矿和5wt％的高磷鲕状赤铁矿块矿为含铁原料，将所述含铁原料、焦粉、生石灰和白云石粉等炉料在大型高炉中进行装料，在喷吹无烟煤的条件下进行高炉炼铁，得到铁水和炉渣； 

其中，装料制度包括：多环料制，矿焦角相差1.5°，适当抑边发展中心，高磷鲕状赤铁矿块矿布于最后一环；矿四环、焦五环；其他操作制度与实施例5相同。 

高炉生产得到铁水后，本申请对所述铁水产量及其平均成分进行分析。结果参见表5。由表5可知，在综合入炉品位下降的情况下，本申请的炼铁生产指标得到了改善。 

实施例7 

将37kg石灰、20kgQM-75型镁砂、17kg铁矿石和32kg膨润土粉碎后混合，得到脱磷化渣剂混合粉末； 

将得到的脱磷化渣剂混合粉末压球后，在100℃下烘干480min。得到脱磷化渣剂。得到的脱磷化渣剂中含有质量分数31.71％的氧化钙、14.68％的氧化镁、9.56％的氧化亚铁和15.56％的二氧化硅。 

实施例8 

采用实施例3得到的含钒钛高磷铁水； 

采用两台功率为45kW的脱硫扒渣机，将所述含钒钛高磷铁水进行脱硫扒渣，所述脱硫扒渣的时间为8分钟，所述脱硫扒渣的脱硫率为97.81％，所述脱硫扒渣的处理量为210万吨/年； 

所述脱硫扒渣后的铁水进入有效装入量为80t的脱硫包，所述脱硫包壁厚为150mm，工作层为铝碳化硅砖； 

完成脱硫扒渣后，对脱硫扒渣后的铁水进行提钒，得到半钢；所述半钢的成分包括：0.12wt％～0.25wt％的P；0.02wt％～0.052wt％的S；和0.04wt％～0.08wt％的Mn。 

将3t废钢、1t精废钢和76t所述半钢加入转炉中，再加入复合渣料，在氧枪供氧的条件下进行吹炼，所述复合渣料在开始吹炼的90秒内加完；其中，所述复合渣料包括石灰、轻烧白云石和实施例7得到的脱磷化渣剂，三者的质量比为1:0.35:0.3，所述脱磷化渣剂的用量为12kg/吨钢水； 

所述供氧的强度为3.4m³/min.t，所述供氧的氧气流量为18000m³/h；所述供氧的时间为760s；冶炼前期控制好氧枪枪位及渣料加入量，开始吹炼后，按照相关规定要求加入复合渣料，枪位提升至1.5m，起渣时，补加一定量的石灰；供氧吹炼至6min时，提枪倒双渣，开始双渣吹炼后，按照相关规定要求加入一定量的复合渣料，过程枪位按照1.4m控制；冶炼后期降枪加强熔池搅拌，避免出现终点钢水拉后吹过氧化；冶炼终点提枪前，深吹30秒以上。 

完成吹炼后，通过脱氧出钢、溅渣护炉和倒渣，得到钢水和炉渣；其中，出钢得到的钢水进入加盖的钢包，出钢的温度降至1645℃；以使用高质量快速的自流补炉料为主，喷补为辅，减少每天护炉次数；所述出钢的时间不小于3min；同时做好挡渣操作。所述出钢时向钢包加入石灰粉，调整钢包渣碱度。所述出钢采用全程底吹氮处理，所述全程底吹氮处理的时间(出钢和在氩站的时间)大于8min。 

所述脱氧合金化时，合金的加入顺序为：复合脱氧剂→锰铁合金→硅铁→钒氮合金。其中，所述复合脱氧剂在出钢至1/3时开始加入，所述硅铁和钒氮合金在出钢至3/4时加完。所述复合脱氧剂、锰铁合金、硅铁和钒氮合金的用量分别为120kg、1.6t、8kg和1.8t。所述复合脱氧剂、锰铁合金、硅铁和钒 氮合金的主要成分参见表6，表6为本申请实施例脱氧合金化所用原料的主要成分。 

表6 为本申请实施例脱氧合金化所用原料的主要成分 

注：全部用硅钙钡是脱氧剂，1/2硅钙钡+1/4硅铝钡+1/4硅钙铝组成复合脱氧剂。 

得到钢水后，其主要成分参见表7，表7为本申请实施例8所得钢水的成分控制表。 

表7 本申请实施例8所得钢水的成分控制表 

将所述钢水送入连铸工序，定型成160mm×160mm×9m的连铸坯(钢坯)；其中，连铸工艺为低温快铸工艺，浇铸过程中拉速控制较为稳定；二冷的比水量为1.85L/kg，钢水的过热度控制为10℃。 

将钢坯送入加热炉，加热至1100℃，然后进入到18个机架的全连续式棒材机轧制，得到规格为∮25HRB500E的抗震钢筋。其中，开轧温度为1100℃，回火温度为720℃，轧制速度为15m/s；工艺流程包括：合格的160²连铸坯—加热—轧制∮550*4—轧制∮450*2—1#飞剪切头—轧制∮450*4—轧制∮350*2—2#飞剪切头尾—轧制∮350*6—3#飞剪分段剪—冷床冷却—冷飞剪定尺剪切—冷检—力学实验—包装称量—成品库—用户。 

按照上文所述的方法，对钢筋产品进行检测。所述产品的屈服强度为556MPa，抗拉强度为734MPa，断后伸长率为19％，最大力总伸长率为12％。 

另外，所述产品的内径为24.1mm，横肋高为2.0mm，纵肋高为2.3mm，肋间距为12.8mm；所述产品用∮175的弯芯直径弯曲180°后，钢筋受弯曲部位表面没有裂纹，钢筋表面无有害缺陷。 

实施例9 

采用实施例5得到的含钒钛高磷铁水； 

采用两台功率为45kW的脱硫扒渣机，将所述含钒钛高磷铁水进行脱硫扒渣，所述脱硫扒渣的时间为10分钟，所述脱硫扒渣的脱硫率为97.81％，所述脱硫扒渣的处理量为210万吨/年； 

所述脱硫扒渣后的铁水进入有效装入量为85t的脱硫包，所述脱硫包壁厚为150mm，工作层为铝碳化硅砖； 

完成脱硫扒渣后，对脱硫扒渣后的铁水进行提钒，得到半钢；所述半钢的成分包括：0.12wt％～0.25wt％的P；0.02wt％～0.052wt％的S；和0.04wt％～0.08wt％的Mn。 

将3t废钢、1t精废钢和76t所述半钢加入转炉中，再加入复合渣料，在氧枪供氧的条件下进行吹炼，所述复合渣料在开始吹炼的90秒内加完；其中，所述复合渣料包括石灰、轻烧白云石和实施例7得到的脱磷化渣剂，三者的质量比为1:0.35:0.3，所述脱磷化渣剂的用量为14kg/吨钢水； 

所述供氧的强度为3.5m³/min.t，所述供氧的氧气流量为19000m³/h；所述供氧的时间为760s；冶炼前期控制好氧枪枪位及渣料加入量，开始吹炼后，按照相关规定要求加入复合渣料，枪位提升至1.5m，起渣时，补加一定量的石灰；供氧吹炼至9min时，提枪倒双渣，开始双渣吹炼后，按照相关规定要求加入一定量的复合渣料，过程枪位按照1.4m控制；冶炼后期降枪加强熔池搅拌，避免出现终点钢水拉后吹过氧化；冶炼终点提枪前，深吹30秒以上。 

完成吹炼后，通过脱氧出钢、溅渣护炉和倒渣，得到钢水和炉渣；其中，出钢得到的钢水进入加盖的钢包，出钢的温度降至1645℃；以使用高质量快速的自流补炉料为主，喷补为辅，减少每天护炉次数；所述出钢的时间不小于3min；同时做好挡渣操作。所述出钢时向钢包加入石灰粉，调整钢包渣碱度。所述出钢采用全程底吹氮处理，所述全程底吹氮处理的时间(出钢和在氩站的时间)大于8min。 

所述脱氧合金化时，合金的加入顺序为：复合脱氧剂→锰铁合金→硅铁→钒氮合金。其中，所述复合脱氧剂在出钢至1/4时开始加入，所述硅铁和钒氮合金在出钢至2/3时加完。所述复合脱氧剂、锰铁合金、硅铁和钒氮合金的用量分别为130kg、1.8t、5kg和1.9t。所述复合脱氧剂、锰铁合金、硅铁和钒氮合金的主要成分参见表6。 

得到钢水后，其主要成分参见表8，表8为本申请实施例9所得钢水的成分控制表。 

表8 本申请实施例9所得钢水的成分控制表 

将所述钢水送入连铸工序，定型成160mm×160mm×9m的连铸坯(钢坯)；其中，连铸工艺为低温快铸工艺，浇铸过程中拉速控制较为稳定；二冷的比水量为2.00L/kg，钢水的过热度控制为30℃。 

将钢坯送入加热炉，加热至1010℃，然后进入到18个机架的全连续式棒材机轧制，得到规格为∮25HRB500E的抗震钢筋。其中，开轧温度为1010℃，回火温度为560℃，轧制速度为13m/s；工艺流程包括：合格的160²连铸坯—加热—轧制∮550*4—轧制∮450*2—1#飞剪切头—轧制∮450*4—轧制∮350*2—2#飞剪切头尾—轧制∮350*6—3#飞剪分段剪—冷床冷却—冷飞剪定尺剪切—冷检—力学实验—包装称量—成品库—用户。 

按照上文所述的方法，对钢筋产品进行检测。所述产品的屈服强度为556MPa，抗拉强度为734MPa，断后伸长率为19％，最大力总伸长率为12％。 

另外，所述产品的内径为24.1mm，横肋高为2.0mm，纵肋高为2.3mm，肋间距为12.8mm；所述产品用∮175的弯芯直径弯曲180°后，钢筋受弯曲部位表面没有裂纹，钢筋表面无有害缺陷。 

由以上实施例可知，本申请在钢中加入少量的钒，解决了普通钢筋机械性能波动大、强度和韧性配比不合理的问题，使钢筋满足抗震性能要求，这不但在生产成本没有增加的情况下，将普通钢筋生产提升为抗震钢筋生产，而且充分利用了各地的钒钛矿产资源，适于工业化生产。 

Claims (10)

1.一种抗震钢筋，包括：

0.20wt％～0.25wt％的C；

0.30wt％～0.50wt％的Si；

1.10wt％～1.45wt％的Mn；

0.025wt％～0.055wt％的V；

0～0.045wt％的S；

0～0.045wt％的P；

和余量的Fe。

2.根据权利要求1所述的抗震钢筋，其特征在于，包括：

1.10wt％～1.40wt％的Mn；

0.025wt％～0.045wt％的V；

所述抗震钢筋的规格为∮12至∮18中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的抗震钢筋，其特征在于，包括：

1.15wt％～1.45wt％的Mn；

0.030wt％～0.050wt％的V；

所述抗震钢筋的规格为∮20至∮25中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的抗震钢筋，其特征在于，包括：

1.15wt％～1.45wt％的Mn；

0.035wt％～0.055wt％的V；

所述抗震钢筋的规格为∮28至∮32中的任意一种。

5.一种抗震钢筋的制备方法，包括以下步骤：

1)将钢水进行连铸，得到钢坯；所述钢水的成分包括：0.20wt％～0.25wt％的C；0.30wt％～0.50wt％的Si；1.10wt％～1.45wt％的Mn；0.025wt％～0.055wt％的V；0～0.045wt％的S；0～0.045wt％的P；和余量的Fe；

2)将所述钢坯进行热轧，得到抗震钢筋。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中所述钢水按照以下方法制得：

以氧枪供氧，将半钢原料和复合渣料混合后依次进行吹炼、出钢和脱氧合金化，得到钢水；

以容量为80t的转炉计，所述半钢原料的装入量为78t/炉～85t/炉；所述半钢原料包括半钢、废钢和精废钢，所述半钢的成分包括：0.12wt％～0.25wt％的P；0.02wt％～0.052wt％的S；和0.04wt％～0.08wt％的Mn。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述吹炼的操作制度包括造渣制度和供氧制度，所述造渣制度中采用双渣法；

所述供氧制度中，所述吹炼开始时，所述氧枪的喷头底部端面与半钢的液面的距离为1.5m～1.6m；供氧6min～9min后开始双渣吹炼，所述氧枪的喷头底部端面与半钢的液面的距离为1.3m～1.4m；所述吹炼结束时，采用深度吹炼30秒以上。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述出钢采用全程底吹氮处理，所述全程底吹氮处理的时间大于8min；

所述脱氧合金化时，依次加入脱氧剂、锰铁合金、硅铁、钒氮合金和增氮剂，所述脱氧剂在出钢至1/4～1/3时开始加入，所述硅铁、钒氮合金和增氮剂在出钢至2/3～3/4时加完。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中所述钢水的过热度为10℃～30℃；

所述步骤1)中所述连铸依次包括一次喷水冷却和二次喷水冷却，所述二次喷水冷却的比水量为1.85L/kg(钢水)～2.00L/kg(钢水)。

10.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中所述热轧采用16～18机架的全连续式棒材轧机进行；

所述热轧的开轧温度为1010℃～1100℃，所述热轧的回火温度为560℃～620℃，所述热轧的轧制速度为13m/s～15m/s。