CN107034421B - 高耐腐蚀性高强钢筋及其转炉制造方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种高耐腐蚀性高强钢筋及其转炉制造方法,属于炼钢技术领域。本发明在普通转炉炼钢厂不需新增特钢厂设备的情况下,合理优化工艺参数并利用已有的RH设备,实现了普钢厂冶炼特钢的生产方法;具体在初炼钢水时采用同一座转炉执行双联法操作,确保了铁水的深脱磷处理效果;在转炉冶炼后期加入高碳铬铁,合理控制熔池的温度和碳含量,使其满足熔池中碳元素优先铬元素氧化的条件,即提高了炉内的铬合金收得率,又大大降低了合金成本,避免了在转炉出钢过程中加入大量合金而导致温降过大的问题。
Description
技术领域
本申请属于炼钢技术领域,特别是涉及一种高耐腐蚀性高强钢筋及其转炉制造方法。
背景技术
在冶炼高铬耐蚀钢时,由于铬的存在大大降低了钢液中碳和氧元素的或活度,为了达到脱碳保铬的目的,目前主要是采用电炉一步法或电炉+VOD两步法冶炼,以上冶炼工艺需对铁水进行脱磷预处理或采用优质废钢,冶炼成本高或要求配置特殊设备。转炉冶炼低碳高铬钢时需要在转炉过程加入高碳铬铁,为保证铬的收得率,出钢碳要求在0.2%以上。由于钢水碳含量较高,大多不采用RH炉处理,而是通过VOD炉。生产实践表明,由于钢中铬元素对脱碳反应的抑制,使得RH炉的脱碳反应过程更加可控,对于具有RH炉的普钢厂来说,开发RH炉处理低碳高铬钢更具有广阔的市场前景和经济价值。
采用转炉工艺流程生产低碳高铬钢,主要面临的问题除了上述钢中碳含量的控制之外,最主要的就是温度控制。冶炼流程冶炼低碳高铬钢的合金加入量较大,仅铬铁的加入量就在一二十吨,甚至更多,若采用转炉出钢后一次性加入的方法,再加上出钢温降的影响,钢水的温降将达到120℃以上,热量损失太大。
发明内容
本发明旨在提供一种具有高腐蚀性高强钢筋的转炉生产方法,在转炉冶炼后期加入铬铁合金,合理控制熔池的温度和碳含量,使其满足熔池中碳元素优先铬元素氧化的条件,提高炉内的铬合金收得率,然后经过RH炉进行降碳和合金化处理,使碳含量降低至0.05%以下,从而实现转炉-RH炉生产成分合格的低碳高铬钢水。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
本申请实施例公开一种高耐腐蚀性高强钢筋,化学成分以重量百分比计包括:0<C≤0.05%、7%≤Cr≤12%、0<Al≤2%、0.3%≤Si≤1%、0.3%≤Mn≤2%、0<S≤0.02%、0<P≤0.02%,其余为Fe和不可避免的杂质。
优选的,在上述的高耐腐蚀性高强钢筋中,该钢筋直径为6~40mm。
相应的,本申请还公开了一种高耐腐蚀性高强钢筋的转炉制造方法,包括步骤:
(1)铁水脱硫;
(2)转炉脱硅、脱磷:将步骤(1)得到的脱硫铁水在转炉内进行脱硅、脱磷,加入造渣剂,在1330~1380℃温度下吹氧,得到Si≤0.015%、P≤0.03%的半钢钢水;
(3)转炉脱碳升温:将步骤(2)得到的半钢钢水重新兑入转炉,进行吹氧脱碳处理,加入造渣剂和硅铁;
(4)转炉炉内铬的合金化:当步骤(3)中熔池碳含量C≥0.2%、温度T≥1750℃时,开始加入高碳铬铁和硅铁,当熔池内温度T≥1720℃、C=0.1%~0.3%时停止吹氧,其中,高碳铬铁中的碳含量C≥8%;
(5)RH真空脱碳和合金化;
(6)连铸;
(7)轧制,获得直径为6~40mm的具有高耐腐蚀性的高强钢筋。
优选的,在上述的高耐腐蚀性高强钢筋的转炉制造方法中,所述步骤(1)中,使用转炉进行冶炼,高炉铁水在铁水脱硫前必须满足如下条件:温度T≥1350℃,0.25%≤Si≤0.45%,S≤0.04%,铁水脱硫使用KR法,控制脱硫后铁水中S≤0.002%
优选的,在上述的高耐腐蚀性高强钢筋的转炉制造方法中,所述步骤(2)中,造渣剂及用量为石灰8~11kg/t、轻烧白云石3.5~5.5kg/t、球团矿13.5~19.5kg/t。
优选的,在上述的高耐腐蚀性高强钢筋的转炉制造方法中,所述步骤(2)中,控制炉渣碱度为1.5~2.5;吹氧过程氧压为0.7~0.8MPa、开吹枪位为2.4m,吹氧2分钟后枪位降低至1.8~2.1m。
优选的,在上述的高耐腐蚀性高强钢筋的转炉制造方法中,所述步骤(3)中,造渣剂及用量为镁球2~3kg/t、石灰13.5~22.5kg/t、轻烧白云石11~14kg/t,控制炉渣碱度为3.5~4.0;吹氧升温过程的氧压为0.9MPa,开吹枪位为2.4m,逐渐降低至1.9m,硅铁加入量为2.5~4.5kg/t。
优选的,在上述的高耐腐蚀性高强钢筋的转炉制造方法中,所述步骤(4)中,吹氧过程的氧压为0.8MPa、吹氧枪位为1.9m,高碳铬铁加完以后降低至1.7m。
优选的,在上述的高耐腐蚀性高强钢筋的转炉制造方法中,所述步骤(4)中,吹氧过程中,通过加入焦炭控制吹氧结束后熔池内碳含量满足0.1%≤C≤0.3%。
本申请还公开了一种高耐腐蚀性高强钢筋的转炉制造方法,使用180t的转炉进行冶炼,包括步骤:
(1)铁水脱硫:取温度T=1380℃、Si=0.3%、S=0.03%的高炉铁水,在KR脱硫站进行脱硫,脱硫后铁水中S=0.001%;
(2)转炉脱硅、脱磷:将步骤(1)得到的脱硫铁水在转炉内进行脱硅、脱磷,加入石灰10kg/t、轻烧白云石4kg/t、球团矿16kg/t,控制炉渣碱度为2.0;吹氧过程氧压为0.75MPa、开吹枪位为2.4m,吹氧2分钟后枪位降低至1.9m,控制在1340~1360℃温度下吹氧10分钟后出钢,得到Si≤0.015%、P≤0.03%的半钢钢水;
(3)转炉脱碳升温:将步骤(2)得到的半钢钢水重新兑入转炉,分多批批加入镁球2.5kg/t、石灰16kg/t、轻烧白云石12kg/t、3kg/t的硅铁,控制炉渣碱度为3.8;吹氧氧压为0.9MPa,开吹枪位为2.4m,2分钟后降低至1.9m,使用副枪测定熔池的碳含量和温度;
(4)转炉炉内铬的合金化:当步骤(3)中钢水C=0.3%、温度T=1760℃时,从料仓陆续加入185kg/t的高碳铬铁,并根据副枪测温结果,分3批加入7.5kg/t硅铁以及100kg焦炭,当熔池内C=0.2%、温度T=1740℃时吹炼结束,使钢水中的Cr≥7%,P≤0.02%,S≤0.02%,然后挡渣出钢;
(5)RH真空脱碳和合金化:将步骤(4)得到的钢水搬运到RH真空精炼炉进行脱碳和合金化,控制脱碳过程钢水温度T≥1620℃,真空槽内压力低于20mbar,脱碳处理60分钟后,将钢水碳含量脱除至0.02%以下,同时调整钢水中其它合金元素的含量,最终获得的钢水成分以重量百分比计为:C≤0.05%、7%≤Cr≤12%、Al≤2%、0.3%≤Si≤1%、0.3%≤Mn≤2%、S≤0.02%、P≤0.02%;
(6)连铸:将步骤(5)得到的钢水搬运到小方坯连铸机进行浇注,获得小方坯;
(7)轧制:将步骤(6)获得的小方坯在950~1200℃温度下进行轧制,获得具有高耐腐蚀性的高强钢筋。
与现有技术相比,本发明的优点在于:本发明在普通转炉炼钢厂不需新增特钢厂设备的情况下,合理优化工艺参数并利用已有的RH设备,实现了普钢厂冶炼特钢的生产方法;具体在初炼钢水时采用同一座转炉执行双联法操作,确保了铁水的深脱磷处理效果;在转炉冶炼后期加入高碳铬铁,合理控制熔池的温度和碳含量,使其满足熔池中碳元素优先铬元素氧化的条件,即提高了炉内的铬合金收得率,又大大降低了合金成本,避免了在转炉出钢过程中加入大量合金而导致温降过大的问题。
具体实施方式
本实施例在普通转炉炼钢厂不需新增特钢厂设备的情况下,合理优化工艺参数并利用已有的RH设备,实现了普钢厂冶炼特钢,提出了一种具有高腐蚀性高强钢筋的转炉生产方法,通过对工艺和操作的合理设计,在转炉冶炼终点使钢水铬含量达到7%以上,最终钢中铬含量控制在7%~12%、碳含量C≤0.05%,满足了高强度耐蚀钢的成分要求。
具体地,本实施例公开了一种具有高耐腐蚀性高强钢筋的转炉生产方法,钢的化学成分以重量百分比计包括:C≤0.05%、7%≤Cr≤12%、Al≤2%、0.3%≤Si≤1%、0.3%≤Mn≤2%、S≤0.02%、P≤0.02%,其余为Fe和不可避免的杂质,生产过程包括以下步骤:
(1)铁水脱硫:取高炉铁水,在脱硫站进行脱硫,控制脱硫后铁水中S≤0.002%;
(2)转炉脱硅、脱磷:将步骤(1)得到的脱硫铁水在转炉内进行脱硅、脱磷,加入25~36kg/t的造渣剂,控制在1330~1380℃温度下吹氧3~15分钟,得到Si≤0.015%、P≤0.03%的半钢钢水;
(3)转炉脱碳升温:将步骤(2)得到的半钢钢水重新兑入转炉,进行吹氧脱碳处理,分2~3批加入27~39kg/t造渣剂和2.5~4.5kg/t硅铁,并采用副枪检测系统监测熔池的碳含量和温度;
(4)转炉炉内铬的合金化:当步骤(3)中熔池碳含量C≥0.2%、温度T≥1750℃时,开始从料仓陆续加入高碳铬铁,加入量为160~228kg/t,根据副枪的测温结果,加入5~10kg/t硅铁,当熔池内温度T≥1720℃、C=0.1%~0.3%时停止吹氧,使钢水中的Cr≥7%,P≤0.02%,S≤0.02%,然后挡渣出钢;
(5)RH真空脱碳和合金化:将步骤(4)得到的钢水搬运到RH真空精炼炉进行脱碳和合金化处理,控制脱碳过程钢水温度T≥1620℃,真空槽内压力不高于50mbar,脱碳处理20~70分钟后,将钢水碳含量脱除至0.02%及以下,同时调整钢水中其它合金元素的含量,最终获得的钢水成分以重量百分比计为:C≤0.05%、7%≤Cr≤12%、Al≤2%、0.3%≤Si≤1%、0.3%≤Mn≤2%、S≤0.02%、P≤0.02%;
(6)连铸:将步骤(5)得到的钢水搬运到连铸平台进行浇注,获得表面质量和中心质量均合格的连铸坯,可以是小方坯、大方坯、矩形坯或圆坯;
(7)轧制:将步骤(6)获得的连铸坯在950~1200℃温度下进行轧制,获得直径为6~40mm的具有高耐腐蚀性的高强钢筋。
在一实施例中,步骤(1)中,使用180t的转炉进行冶炼,所述的高炉铁水在铁水脱硫前必须满足如下条件:温度T≥1350℃,0.25%≤Si≤0.45%,S≤0.04%,铁水重量为162±5t,铁水脱硫使用KR法,控制脱硫后铁水中S≤0.002%。
在一实施例中,步骤(2)中的造渣剂及用量为石灰8~11kg/t、轻烧白云石3.5~5.5kg/t、球团矿13.5~19.5kg/t,控制炉渣碱度为1.5~2.5;吹氧过程氧压为0.7~0.8MPa、开吹枪位为2.4m,吹氧2分钟后枪位降低至1.8~2.1m。
在一实施例中,步骤(3)中的造渣剂及用量为镁球2~3kg/t、石灰13.5~22.5kg/t、轻烧白云石11~14kg/t,控制炉渣碱度为3.5~4.0;吹氧升温过程的氧压为0.9MPa,开吹枪位为2.4m,逐渐降低至1.9m。
在一实施例中,步骤(4)的吹氧过程的氧压为0.8MPa、吹氧枪位为1.9m,铬铁加完以后降低至1.7m。
在一实施例中,步骤(4)的吹氧过程,当副枪检测熔池碳含量偏低时,则需要加入焦炭,每加入20~30kg焦炭可使钢水增碳0.01%,以保证吹氧结束熔池内碳含量满足0.1%≤C≤0.3%的要求。
本发明通过下列实施例作进一步说明:根据下述实施例,可以更好地理解本发明。然而,本领域的技术人员容易理解,实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明,而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1:
使用180t的转炉进行冶炼,生产步骤如下:
(1)铁水脱硫:取温度T=1380℃、Si=0.3%、S=0.03%、重量为162t的高炉铁水,在KR脱硫站进行脱硫,脱硫后铁水中S=0.001%;
(2)转炉脱硅、脱磷:将步骤(1)得到的脱硫铁水在转炉内进行脱硅、脱磷,加入石灰10kg/t、轻烧白云石4kg/t、球团矿16kg/t,控制炉渣碱度为2.0;吹氧过程氧压为0.75MPa、开吹枪位为2.4m,吹氧2分钟后枪位降低至1.9m,控制在1340~1360℃温度下吹氧10分钟后出钢,得到Si=0.01%、P=0.03%的半钢钢水;
(3)转炉脱碳升温:将步骤(2)得到的半钢钢水重新兑入转炉,分3批加入镁球2.5kg/t、石灰16kg/t、轻烧白云石12kg/t、3kg/t的硅铁,控制炉渣碱度为3.8;吹氧氧压为0.9MPa,开吹枪位为2.4m,2分钟后降低至1.9m,使用副枪测定熔池的碳含量和温度;
(4)转炉炉内铬的合金化:当步骤(3)中钢水C=0.2%、温度T=1760℃时,从料仓陆续加入185kg/t的高碳铬铁,并根据副枪测温结果,分3批加入7.5kg/t硅铁以及100kg焦炭,当熔池内C=0.2%、温度T=1740℃时吹炼结束,使钢水中的Cr=9%,P=0.018%,S=0.012%,然后挡渣出钢;
(5)RH真空脱碳和合金化:将步骤(4)得到的钢水搬运到RH真空精炼炉进行脱碳和合金化,控制脱碳过程钢水温度T≥1620℃,真空槽内压力低于20mbar,脱碳处理60分钟后,将钢水碳含量脱除至0.004%,同时调整钢水中其它合金元素的含量,最终获得的钢水成分以重量百分比计为:C=0.03%、Cr=9%、Al=1.2%、Si=0.8%、Mn=0.55%、S=0.012%、P=0.018%;
(6)连铸:将步骤(5)得到的钢水搬运到140mm×140mm断面的小方坯连铸机进行浇注,获得表面质量和中心质量均合格的小方坯;
(7)轧制:将步骤(6)获得的小方坯在950~1200℃温度下进行轧制,获得直径为20mm的具有高耐腐蚀性的高强钢筋。
实施例2:
使用180t的转炉进行冶炼,生产步骤如下:
(1)铁水脱硫:取温度T=1405℃、Si=0.27%、S=0.033%、重量为162.5t的高炉铁水,在KR脱硫站进行脱硫,脱硫后铁水中S=0.001%;
(2)转炉脱硅、脱磷:将步骤(1)得到的脱硫铁水在转炉内进行脱硅、脱磷,加入石灰11kg/t、轻烧白云石3.5kg/t、球团矿19.5kg/t,控制炉渣碱度为2.0;吹氧过程氧压为0.8MPa、开吹枪位为2.4m,吹氧2分钟后枪位降低至1.8m,控制在1330~1340℃温度下吹氧7分钟后出钢,得到Si=0.008%、P=0.015%的半钢钢水;
(3)转炉脱碳升温:将步骤(2)得到的半钢钢水重新兑入转炉,分3批加入镁球2kg/t、石灰13.5kg/t、轻烧白云石11kg/t、4.5kg/t的硅铁,控制炉渣碱度为3.5;吹氧氧压为0.9MPa,开吹枪位为2.4m,2分钟后降低至1.9m,使用副枪测定熔池的碳含量和温度;
(4)转炉炉内铬的合金化:当步骤(3)中钢水C=0.3%、温度T=1760℃时,从料仓陆续加入228kg/t的高碳铬铁,并根据副枪测温结果,分3批加入10kg/t硅铁以及200kg焦炭,当熔池内C=0.3%、温度T=1720℃时吹炼结束,使钢水中的Cr=11.5%,P=0.017%,S=0.016%,然后挡渣出钢;
(5)RH真空脱碳和合金化:将步骤(4)得到的钢水搬运到RH真空精炼炉进行脱碳和合金化,控制脱碳过程钢水温度T≥1620℃,真空槽内压力低于30mbar,脱碳处理70分钟后,将钢水碳含量脱除至0.02%,同时调整钢水中其它合金元素的含量,最终获得的钢水成分以重量百分比计为:C=0.05%、Cr=11.5%、Al=2%、Si=1%、Mn=0.3%、S=0.017%、P=0.017%;
(6)连铸:将步骤(5)得到的钢水搬运到280mm×280mm断面的大方坯连铸机进行浇注,获得表面质量和中心质量均合格的大方坯;
(7)轧制:将步骤(6)获得的小方坯在950~1200℃温度下进行轧制,获得直径为40mm的具有高耐腐蚀性的高强钢筋。
实施例3:
使用180t的转炉进行冶炼,生产步骤如下:
(1)铁水脱硫:取温度T=1380℃、Si=0.25%、S=0.04%、重量为163t的高炉铁水,在KR脱硫站进行脱硫,脱硫后铁水中S=0.005%;
(2)转炉脱硅、脱磷:将步骤(1)得到的脱硫铁水在转炉内进行脱硅、脱磷,加入石灰8kg/t、轻烧白云石5.5kg/t、球团矿13.5kg/t,控制炉渣碱度为1.5;吹氧过程氧压为0.7MPa、开吹枪位为2.4m,吹氧2分钟后枪位降低至2.1m,控制在1330~1350℃温度下吹氧5分钟后出钢,得到Si=0.008%、P=0.025%的半钢钢水;
(3)转炉脱碳升温:将步骤(2)得到的半钢钢水重新兑入转炉,分3批加入镁球3kg/t、石灰22.5kg/t、轻烧白云石11kg/t、4.5kg/t的硅铁,控制炉渣碱度为4.0;吹氧氧压为0.9MPa,开吹枪位为2.4m,2分钟后降低至1.9m,使用副枪测定熔池的碳含量和温度;
(4)转炉炉内铬的合金化:当步骤(3)中钢水C=0.1%、温度T=1780℃时,从料仓陆续加入160kg/t的高碳铬铁,并根据副枪测温结果,分3批加入5kg/t硅铁以及200kg焦炭,当熔池内C=0.1%、温度T=1750℃时吹炼结束,使钢水中的Cr=7%,P=0.02%,S=0.015%,然后挡渣出钢;
(5)RH真空脱碳和合金化:将步骤(4)得到的钢水搬运到RH真空精炼炉进行脱碳和合金化,控制脱碳过程钢水温度T≥1620℃,真空槽内压力低于50mbar,脱碳处理20分钟后,将钢水碳含量脱除至0.02%,同时调整钢水中其它合金元素的含量,最终获得的钢水成分以重量百分比计为:C=0.05%、Cr=7%、Al=0.3%、Si=0.3%、Mn=2%、S=0.017%、P=0.02%;
(6)连铸:将步骤(5)得到的钢水搬运到直径为380mm的圆坯连铸机进行浇注,获得表面质量和中心质量均合格的圆坯;
(7)轧制:将步骤(6)获得的小方坯在950~1200℃温度下进行轧制,获得直径为6mm的具有高耐腐蚀性的高强钢筋。
实施例4:
使用180t的转炉进行冶炼,生产步骤如下:
(1)铁水脱硫:取温度T=1395℃、Si=0.23%、S=0.03%、重量为165t的高炉铁水,在KR脱硫站进行脱硫,脱硫后铁水中S=0.001%;
(2)转炉脱硅、脱磷:将步骤(1)得到的脱硫铁水在转炉内进行脱硅、脱磷,加入石灰10kg/t、轻烧白云石5kg/t、球团矿15kg/t,控制炉渣碱度为2.0;吹氧过程氧压为0.7MPa、开吹枪位为2.4m,吹氧2分钟后枪位降低至2.0m,控制在1330~1380℃温度下吹氧15分钟后出钢,得到Si=0.008%、P=0.015%的半钢钢水;
(3)转炉脱碳升温:将步骤(2)得到的半钢钢水重新兑入转炉,分3批加入镁球3kg/t、石灰20kg/t、轻烧白云石12kg/t、4kg/t的硅铁,控制炉渣碱度为3.8;吹氧氧压为0.9MPa,开吹枪位为2.4m,2分钟后降低至1.9m,使用副枪测定熔池的碳含量和温度;
(4)转炉炉内铬的合金化:当步骤(3)中钢水C=0.25%、温度T=1740℃时,从料仓陆续加入200kg/t的高碳铬铁,并根据副枪测温结果,分3批加入7kg/t硅铁以及150kg焦炭,当熔池内C=0.25%、温度T=1735℃时吹炼结束,使钢水中的Cr=9.8%,P=0.016%,S=0.012%,然后挡渣出钢;
(5)RH真空脱碳和合金化:将步骤(4)得到的钢水搬运到RH真空精炼炉进行脱碳和合金化,控制脱碳过程钢水温度T≥1620℃,真空槽内压力低于40mbar,脱碳处理50分钟后,将钢水碳含量脱除至0.004%(此处修改成0.01%),同时调整钢水中其它合金元素的含量,最终获得的钢水成分以重量百分比计为:C=0.04%、Cr=9.8%、Al=0.5%、Si=0.8%、Mn=0.65%、S=0.012%、P=0.018%;
(6)连铸:将步骤(5)得到的钢水搬运到300mm×390mm断面的矩形坯连铸机进行浇注,获得表面质量和中心质量均合格的矩形坯;
(7)轧制:将步骤(6)获得的小方坯在950~1200℃温度下进行轧制,获得直径为10mm的具有高耐腐蚀性的高强钢筋。
对以上实施例生产出的产品进行腐蚀实验,试验条件:(5.0±0.05)%的NaCl溶液,pH值:6.5~7.2,溶液温度35±2℃,试验周期:168小时。腐蚀结果见表1,可以看出,本实施例制造的耐腐蚀钢筋的腐蚀性能较常规钢筋提高了8倍以上。
表1腐蚀性能较HRB400提高倍数(按失重速率计算)
最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
Claims (9)
1.一种高耐腐蚀性高强钢筋,其特征在于,化学成分以重量百分比计包括:0<C≤0.05%、7%≤Cr≤12%、0<Al≤2%、0.3%≤Si≤1%、0.3%≤Mn≤2%、0<S≤0.02%、0<P≤0.02%,其余为Fe和不可避免的杂质,
该高耐腐蚀性高强钢筋的转炉制造方法,包括步骤:
(1)铁水脱硫;
(2)转炉脱硅、脱磷:将步骤(1)得到的脱硫铁水在转炉内进行脱硅、脱磷,加入造渣剂,在1330~1380℃温度下吹氧,得到Si≤0.015%、P≤0.03%的半钢钢水;
(3)转炉脱碳升温:将步骤(2)得到的半钢钢水重新兑入转炉,进行吹氧脱碳处理,加入造渣剂和硅铁;
(4)转炉炉内铬的合金化:当步骤(3)中熔池碳含量C≥0.2%、温度T≥1750℃时,开始加入高碳铬铁和硅铁,当熔池内温度T≥1720℃、C=0.1%~0.3%时停止吹氧,高碳铬铁中的碳含量C≥8%;
(5)RH真空脱碳和合金化;
(6)连铸;
(7)轧制,获得直径为6~40mm的具有高耐腐蚀性的高强钢筋。
2.一种高耐腐蚀性高强钢筋的转炉制造方法,其特征在于:该高耐腐蚀性高强钢筋的化学成分以重量百分比计包括:0<C≤0.05%、7%≤Cr≤12%、0<Al≤2%、0.3%≤Si≤1%、0.3%≤Mn≤2%、0<S≤0.02%、0<P≤0.02%,其余为Fe和不可避免的杂质,
制造方法包括步骤:
(1)铁水脱硫;
(2)转炉脱硅、脱磷:将步骤(1)得到的脱硫铁水在转炉内进行脱硅、脱磷,加入造渣剂,在1330~1380℃温度下吹氧,得到Si≤0.015%、P≤0.03%的半钢钢水;
(3)转炉脱碳升温:将步骤(2)得到的半钢钢水重新兑入转炉,进行吹氧脱碳处理,加入造渣剂和硅铁;
(4)转炉炉内铬的合金化:当步骤(3)中熔池碳含量C≥0.2%、温度T≥1750℃时,开始加入高碳铬铁和硅铁,当熔池内温度T≥1720℃、C=0.1%~0.3%时停止吹氧,高碳铬铁中的碳含量C≥8%;
(5)RH真空脱碳和合金化;
(6)连铸;
(7)轧制,获得直径为6~40mm的具有高耐腐蚀性的高强钢筋。
3.根据权利要求2所述的高耐腐蚀性高强钢筋的转炉制造方法,其特征在于:所述步骤(1)中,使用转炉进行冶炼,高炉铁水在铁水脱硫前必须满足如下条件:温度T≥1350℃,0.25%≤Si≤0.45%,S≤0.04%,铁水脱硫使用KR法,控制脱硫后铁水中S≤0.002%。
4.根据权利要求2所述的高耐腐蚀性高强钢筋的转炉制造方法,其特征在于:所述步骤(2)中,造渣剂及用量为石灰8~11kg/t、轻烧白云石3.5~5.5kg/t、球团矿13.5~19.5kg/t。
5.根据权利要求2所述的高耐腐蚀性高强钢筋的转炉制造方法,其特征在于:所述步骤(2)中,控制炉渣碱度为1.5~2.5;吹氧过程氧压为0.7~0.8MPa、开吹枪位为2.4m,吹氧2分钟后枪位降低至1.8~2.1m。
6.根据权利要求2所述的高耐腐蚀性高强钢筋的转炉制造方法,其特征在于:所述步骤(3)中,造渣剂及用量为镁球2~3kg/t、石灰13.5~22.5kg/t、轻烧白云石11~14kg/t,控制炉渣碱度为3.5~4.0;吹氧升温过程的氧压为0.9MPa,开吹枪位为2.4m,逐渐降低至1.9m,硅铁加入量为2.5~4.5kg/t。
7.根据权利要求2所述的高耐腐蚀性高强钢筋的转炉制造方法,其特征在于:所述步骤(4)中,吹氧过程的氧压为0.8MPa、吹氧枪位为1.9m,高碳铬铁加完以后降低至1.7m。
8.根据权利要求2所述的高耐腐蚀性高强钢筋的转炉制造方法,其特征在于:所述步骤(4)中,吹氧过程中,通过加入焦炭控制吹氧结束后熔池内碳含量满足0.1%≤C≤0.3%。
9.权利要求1所述的高耐腐蚀性高强钢筋的转炉制造方法,其特征在于:使用180t的转炉进行冶炼,包括步骤:
(1)铁水脱硫:取温度T=1380℃、Si=0.3%、S=0.03%的高炉铁水,在KR脱硫站进行脱硫,脱硫后铁水中S=0.001%;
(2)转炉脱硅、脱磷:将步骤(1)得到的脱硫铁水在转炉内进行脱硅、脱磷,加入石灰10kg/t、轻烧白云石4kg/t、球团矿16kg/t,控制炉渣碱度为2.0;吹氧过程氧压为0.75MPa、开吹枪位为2.4m,吹氧2分钟后枪位降低至1.9m,控制在1340~1360℃温度下吹氧10分钟后出钢,得到Si≤0.015%、P≤0.03%的半钢钢水;
(3)转炉脱碳升温:将步骤(2)得到的半钢钢水重新兑入转炉,分多批加入镁球2.5kg/t、石灰16kg/t、轻烧白云石12kg/t、3kg/t的硅铁,控制炉渣碱度为3.8;吹氧氧压为0.9MPa,开吹枪位为2.4m,2分钟后降低至1.9m,使用副枪测定熔池的碳含量和温度;
(4)转炉炉内铬的合金化:当步骤(3)中钢水C=0.3%、温度T=1760℃时,从料仓陆续加入185kg/t的高碳铬铁,并根据副枪测温结果,分3批加入7.5kg/t硅铁以及100kg焦炭,当熔池内C=0.2%、温度T=1740℃时吹炼结束,使钢水中的Cr≥7%,P≤0.02%,S≤0.02%,然后挡渣出钢;
(5)RH真空脱碳和合金化:将步骤(4)得到的钢水搬运到RH真空精炼炉进行脱碳和合金化,控制脱碳过程钢水温度T≥1620℃,真空槽内压力低于20mbar,脱碳处理60分钟后,将钢水碳含量脱除至0.02%以下,同时调整钢水中其它合金元素的含量,最终获得的钢水成分以重量百分比计为:C≤0.05%、7%≤Cr≤12%、Al≤2%、0.3%≤Si≤1%、0.3%≤Mn≤2%、S≤0.02%、P≤0.02%;
(6)连铸:将步骤(5)得到的钢水搬运到小方坯连铸机进行浇注,获得小方坯;
(7)轧制:将步骤(6)获得的小方坯在950~1200℃温度下进行轧制,获得具有高耐腐蚀性的高强钢筋。
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