CN110565016A - 一种630MPa高强度抗震指标钢筋及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种630MPa高强度抗震指标钢筋及其生产方法，包括：通过转炉对制钢原料进行炼制，获得粗炼钢水；通过精炼炉进行精炼，获得精炼钢水；通过连铸机进行轧制，获得连铸钢坯；输送至加热炉进行加热后，进入机架粗轧机组进行粗轧操作，获得粗轧钢坯；剪切、碎断后，进入机架中轧机组进行中轧操作，进行预水冷段实现低温精轧后，进行剪切、碎断，进入机架精轧机组进行精轧操作，对精轧钢坯进行冷却、剪切后，精整入库。解决采用的生产工艺很难达到630MPa强度抗震要求，存在生产成本高的技术问题。达到在普通钢筋的基础上调整化学成分和轧制工艺,满足高性能钢筋各项指标要求，工业轧制技术稳定，降低成本提高收益的技术效果。

Description

一种630MPa高强度抗震指标钢筋及其生产方法
技术领域
本发明涉及钢筋制造工艺技术领域，尤其涉及一种630MPa高强度抗震指标钢筋及其生产方法。
背景技术
目前市场上HRB400(E)、HRB500(E)钢筋已饱和，并且短期内不会出现改善情况，而630MPa级及以上高强度级别的抗震钢筋有市场，630MPa级高强度钢筋为目前国内最高等级钢筋，广泛用于各种建筑结构，特别是大型、重型、轻型薄壁和高层建筑结构。与600MPa级钢筋相比，采用630MPa级及以上强度高强度钢筋具有更高的强度保障。与400MPa级、500MPa级钢筋相比，采用630MPa级及以上强度高强度钢筋可节约用钢量50％和20％。其开发和应用还将会推动高性能节能环保型新材料的推广和应用，大大改善当前建筑用产品品种结构，为实现资源节约型、环境友好型企业提供有力支撑。
但本发明申请人发现现有技术至少存在如下技术问题：
现有技术中采用的生产工艺很难达到630MPa强度抗震要求，存在生产成本高的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种630MPa高强度抗震指标钢筋及其生产方法，解决了现有技术中采用的生产工艺很难达到630MPa强度抗震要求，存在生产成本高的技术问题。
鉴于上述问题，提出了本申请实施例以便提供一种630MPa高强度抗震指标钢筋及其生产方法。
第一方面，本发明提供了一种630MPa高强度抗震指标钢筋生产方法，所述方法包括：通过转炉对制钢原料进行炼制，获得粗炼钢水；将所述粗炼钢水通过精炼炉进行精炼，获得精炼钢水；通过连铸机对所述精炼钢水进行轧制，获得连铸钢坯；将所述连铸钢坯输送至加热炉进行加热后，进入机架粗轧机组进行粗轧操作，获得粗轧钢坯；对所述粗轧钢坯通过剪切、碎断后，进入机架中轧机组进行中轧操作，获得中轧钢坯；对所述中轧钢坯进行预水冷段实现低温精轧后，进行剪切、碎断，进入机架精轧机组进行精轧操作，获得精轧钢坯；对所述精轧钢坯进行冷却、剪切后，精整入库。
优选的，所述将所述连铸钢坯输送至加热炉进行加热之前，包括：对所述连铸钢坯进行检验；将检验合格的所述连铸钢坯，通过传送辊道输送至所述加热炉进行加热。
优选的，所述对所述粗轧钢坯通过剪切、碎断，包括：对所述粗轧钢坯进行曲臂剪切钢坯头、剪切钢坯尾后，进行碎断。
优选的，所述对所述中轧钢坯进行预水冷段实现低温精轧后，进行剪切、碎断，包括：对所述精轧钢坯进行回转剪切钢坯头、剪切钢坯尾后，进行碎断。
优选的，对所述精轧钢坯进行冷却、剪切后，精整入库，包括：对所述精轧钢坯水冷段控制冷却；冷却后的所述精轧钢坯通过倍尺剪分段剪切；经剪切后的所述精轧钢坯进行冷床自然冷却后，进行冷剪定尺剪切；对剪切处理后的钢坯进行精整入库。
优选的，所述对剪切处理后的钢坯进行精整入库，包括：对所述钢坯进行短尺剔除；将剔除选择后的钢坯进行计数、精整；精整后的钢坯进行打捆、称重后，通过吊运入库。
优选的，在各轧钢机组之间均有控温段设置，不需进行回复段设置。
优选的，所述制钢原料中V/N为3.49-3.83。
优选的，所述制钢原料中的增氮剂主要成分为氮化硅铁。
优选的，所述制钢原料中的增氮剂主要成分为氮化硅锰。
优选的，所述制钢原料中的增氮剂主要成分为氮化锰铁。
优选的，所述制钢原料中Nb的含量占比为0.015-0.025％。
第二方面，本发明提供了一种630MPa高强度抗震指标钢筋，适用于所述的生产方法，所述630MPa高强度抗震指标钢筋成分占比为：C：0.25-0.28％，Si：0.50-0.70％，Mn：1.40-1.60％，S≤0.030％，P≤0.030％，V：0.010-0.120％，Nb：0.015-0.025％，N：0.026-0.033％，其余为Fe和不可避免杂质。
优选的，所述630MPa高强度抗震指标钢筋成分占比中V/N为3.49-3.83。
优选的，所述630MPa高强度抗震指标钢筋成分占比中V/N为3.64。
优选的，所述630MPa高强度抗震指标钢筋中晶粒不大于4μm。
优选的，所述630MPa高强度抗震指标钢筋的强度为630MPa。
优选的，所述630MPa高强度抗震指标钢筋中的增氮剂主要成分为氮化硅铁。
优选的，所述630MPa高强度抗震指标钢筋中的增氮剂主要成分为氮化硅锰。
优选的，所述630MPa高强度抗震指标钢筋中的增氮剂主要成分为氮化锰铁。
本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
1、本发明实施例提供的一种630MPa高强度抗震指标钢筋生产方法，所述方法包括：通过转炉对制钢原料进行炼制，获得粗炼钢水；将所述粗炼钢水通过精炼炉进行精炼，获得精炼钢水；通过连铸机对所述精炼钢水进行轧制，获得连铸钢坯；将所述连铸钢坯输送至加热炉进行加热后，进入机架粗轧机组进行粗轧操作，获得粗轧钢坯；对所述粗轧钢坯通过剪切、碎断后，进入机架中轧机组进行中轧操作，获得中轧钢坯；对所述中轧钢坯进行预水冷段实现低温精轧后，进行剪切、碎断，进入机架精轧机组进行精轧操作，获得精轧钢坯；对所述精轧钢坯进行冷却、剪切后，精整入库。达到了在普通钢筋的基础上调整化学成分和轧制工艺,提高了钢筋的综合性能，经热轧处理后达到630MPa级高性能钢筋的各项指标要求，开发了高微合金钢坯防止铸坯表面缺陷的炼钢、连铸技术，综合了微合金固溶强化、细晶强化、析出强化及相应的加热、控轧控冷轧制技术，形成了稳定的工业化轧制技术，降低成本、大幅提高经济效益的技术效果。从而解决了现有技术中采用的生产工艺很难达到630MPa强度抗震要求，存在生产成本高的技术问题。
2、本发明实施例提供的一种630MPa高强度抗震指标钢筋，所述630MPa高强度抗震指标钢筋成分占比为：C：0.25-0.28％，Si：0.50-0.70％，Mn：1.40-1.60％，S≤0.030％，P≤0.030％，V：0.010-0.120％，Nb：0.015-0.025％，N：0.026-0.033％，其余为Fe和不可避免杂质。达到了满足630MPa细晶高强抗震多方面要求而特别设计的Nb、V复合成分体系，通过工艺、成分的调整使得轧制的钢筋满足630MPa高强度的使用要求，同时节约用钢量达到30以上，大大改善当前建筑用产品品种结构，提升经济效益的技术效果。解决了现有技术中采用的生产工艺很难达到630MPa强度抗震要求，存在生产成本高的技术问题。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
图1为本发明实施例中一种630MPa高强度抗震指标钢筋生产方法的流程示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种630MPa高强度抗震指标钢筋及其生产方法，用于解决现有技术中采用的生产工艺很难达到630MPa强度抗震要求，存在生产成本高的技术问题。
本发明提供的技术方案总体思路如下：
通过转炉对制钢原料进行炼制，获得粗炼钢水；将所述粗炼钢水通过精炼炉进行精炼，获得精炼钢水；通过连铸机对所述精炼钢水进行轧制，获得连铸钢坯；将所述连铸钢坯输送至加热炉进行加热后，进入机架粗轧机组进行粗轧操作，获得粗轧钢坯；对所述粗轧钢坯通过剪切、碎断后，进入机架中轧机组进行中轧操作，获得中轧钢坯；对所述中轧钢坯进行预水冷段实现低温精轧后，进行剪切、碎断，进入机架精轧机组进行精轧操作，获得精轧钢坯；对所述精轧钢坯进行冷却、剪切后，精整入库。达到了在普通钢筋的基础上调整化学成分和轧制工艺,提高了钢筋的综合性能，经热轧处理后达到630MPa级高性能钢筋的各项指标要求，开发了高微合金钢坯防止铸坯表面缺陷的炼钢、连铸技术，综合了微合金固溶强化、细晶强化、析出强化及相应的加热、控轧控冷轧制技术，形成了稳定的工业化轧制技术，降低成本、大幅提高经济效益的技术效果。
应理解，本发明实施例中，所述LF是(LADLE FURNACE)的简称，即钢包精炼炉，是钢铁生产中主要的炉外精炼设备。LF炉一般指钢铁行业中的精炼炉。实际就是电弧炉的一种特殊形式。LF炉精炼主要靠桶内的白渣，在低氧的气氛中(氧含量为5％)，向桶内吹氩气进行搅拌并由石墨电极对经过初炼炉的钢水加热而精炼。由于氩气搅拌加速了渣一钢之间的化学反应，用电弧加热进行温度补偿，可以保证较长时间的精炼时间，从而可使钢中的氧、硫含量降低，夹杂物按ASTM评级为O～O.1级。LF炉可以与电炉配合，以取代电炉的还原期，还可以与氧气转炉配合，生产优质合金钢。此外，LF炉还是连铸车间，特别是合金钢连铸生产线上不可缺少的控制成分、温度及保存钢水的设备。因此LF炉的出现形成了LD—LF—RH—CC(连铸)新的生产优质钢的联合生产线。在这种联合生产线上钢的还原精炼主要是靠LF炉来完成的。LF炉所处理的钢种几乎涉及从特钢到普钢的所有钢种，生产中可视质量控制的需要，采用不同的工艺操作制度。在各种二次精炼设备中，LF炉的综合性价比高。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例一
图1为本发明实施例中一种630MPa高强度抗震指标钢筋生产方法的流程示意图。如图1所示，本发明实施例提供了一种630MPa高强度抗震指标钢筋生产方法，所述方法包括：
步骤10：通过转炉对制钢原料进行炼制，获得粗炼钢水。
步骤20：将所述粗炼钢水通过精炼炉进行精炼，获得精炼钢水。
步骤30：通过连铸机对所述精炼钢水进行轧制，获得连铸钢坯。
步骤40：将所述连铸钢坯输送至加热炉进行加热后，进入机架粗轧机组进行粗轧操作，获得粗轧钢坯。
进一步的，所述将所述连铸钢坯输送至加热炉进行加热之前，包括：对所述连铸钢坯进行检验；将检验合格的所述连铸钢坯，通过传送辊道输送至所述加热炉进行加热。
步骤50：对所述粗轧钢坯通过剪切、碎断后，进入机架中轧机组进行中轧操作，获得中轧钢坯。
进一步的，所述对所述粗轧钢坯通过剪切、碎断，包括：对所述粗轧钢坯进行曲臂剪切钢坯头、剪切钢坯尾后，进行碎断。
步骤60：对所述中轧钢坯进行预水冷段实现低温精轧后，进行剪切、碎断，进入机架精轧机组进行精轧操作，获得精轧钢坯。
进一步的，所述对所述中轧钢坯进行预水冷段实现低温精轧后，进行剪切、碎断，包括：对所述精轧钢坯进行回转剪切钢坯头、剪切钢坯尾后，进行碎断。
步骤70：对所述精轧钢坯进行冷却、剪切后，精整入库。
具体而言，在现有的HRB400和HRB500产品中，C、Si、Mn等常用合金元素的含量已接近GB1499.2国家行业标准的上限值，其中GB1499.2为《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》国家标准修订编制说明。开发HRB630时C、Si、Mn的上调空间不大。良好的焊接性是保证产品普遍应用的前提条件，为保证加工性能与焊接性能，国家标准对微观组织和碳当量也有明确要求。因此，必须采用微合金化路线，而采用的细晶强化是建立在轧后控冷特殊工艺途径上使晶粒得以细化，而实际情况往往复杂得多，仅仅依靠单一的生产工艺途径是很难使晶粒达到4μm以下；V合金成本也相对较高，较高的合金含量也容易造成组织异常。为了避免以上因素，本发明实施例在采用合金化方式的基础上，按照与现行中低强度钢筋相同的生产工艺生产630MPa级高强钢筋，一方面可避免进行生产线改造，以及由此而引起的系列设备改造和成本投入等问题；另一方面也有助于新品能够大范围迅速的生产与推广。依据全流程连续控制温度轧制技术要求对生产设备进行改造，本发明实施例的加工工艺技术路线为：转炉→LF精炼炉→连铸机→钢坯检验→加热炉加热→8机架粗轧机组→曲臂剪切头、切尾、碎断→4机架中轧机组→预水冷段实现低温精轧→回转剪切头、切尾、碎断→6机架精轧机组→轧后水冷段控制冷却→倍尺剪分段剪切→冷床自然冷却→冷剪定尺剪切→短尺剔除→计数、精整→打捆、称重→吊运、入库。根据钢筋轧钢生产线粗、中、精轧机组实际生产设备参数，综合利用再结晶、未再结晶和形变诱导铁素体机制以及轧后控冷等工艺措施，达到控制晶粒长大和组织均匀化的目的。同时优化工艺路线，以合金化方式为主，轧制工艺途径为辅，降低产品生产成本，稳定产品质量，产品生产技术日趋成熟，且企业具备了持续创新能力，技术风险极小。从而解决现有技术中采用的生产工艺很难达到630MPa强度抗震要求，存在生产成本高的技术问题。达到了在普通钢筋的基础上调整化学成分和轧制工艺,提高了钢筋的综合性能，经热轧处理后达到630MPa级高性能钢筋的各项指标要求，开发了高微合金钢坯防止铸坯表面缺陷的炼钢、连铸技术，综合了微合金固溶强化、细晶强化、析出强化及相应的加热、控轧控冷轧制技术，形成了稳定的工业化轧制技术，大幅提高经济效益的技术效果。
进一步的，对所述精轧钢坯进行冷却、剪切后，精整入库，包括：对所述精轧钢坯水冷段控制冷却；冷却后的所述精轧钢坯通过倍尺剪分段剪切；经剪切后的所述精轧钢坯进行冷床自然冷却后，进行冷剪定尺剪切；对剪切处理后的钢坯进行精整入库。
进一步的，所述对剪切处理后的钢坯进行精整入库，包括：对所述钢坯进行短尺剔除；将剔除选择后的钢坯进行计数、精整；精整后的钢坯进行打捆、称重后，通过吊运入库。
进一步的，在各轧钢机组之间均有控温段设置，不需进行回复段设置。
具体而言，本发明实施例中，在进行630MPa级钢筋生产过程中，结合化学成分调控，根据粗、中、精轧机组轧制速度和压下量的不同，利用微合金细晶强化、再结晶轧制、未再结晶轧制、形变诱导铁素体机制，分配每个阶段的温度控制，通过连续不断的控温+变形轧制过程，实现了钢材微观组织的细化与均匀化。在工艺布置方面，克服了传统工艺的缺点，在各机组间均有控温段设置，不需回复段设置，可以综合利用各种控制机制和满足不同规格和成分控轧需要。在轧制后通过控冷等工艺措施，对精炼后的板坯进行冷却，达到控制晶粒长大和组织均匀化的目的。保证了钢筋产品的高强度，有效节约用钢量20％以上，大大改善当前建筑用产品品种结构，大幅提高经济效益。
进一步的，所述制钢原料中V/N为3.49-3.83。
进一步的，所述制钢原料中的增氮剂主要成分为氮化硅铁。
进一步的，所述制钢原料中的增氮剂主要成分为氮化硅锰。
进一步的，所述制钢原料中的增氮剂主要成分为氮化锰铁。
进一步的，所述制钢原料中Nb的含量占比为0.015-0.025％。
具体而言，目前国内主要采用添加合金元素方式提高钢筋力学性能，利用合金元素的固溶强化机制、析出强化机制和细晶强化机制，提高钢筋强度等级。在630MPa钢筋生产冶炼时，通过添加钒氮合金进行钒、氮微合金化是公认的经济有效的方法，但实际生产中，当钒含量超过0.10％时，钢中氮含量就相对偏低，一般V/N比＞5，远高于其理想配比3.64，此时不能充分发挥钒的强化作用，因此需要通过加入更多的钒来保证钢筋强度等级，导致生产成本增加，而且浪费合金资源。本发明实施例的方法通过添加以氮化硅铁或氮化硅锰或氮化锰铁为主要成分的增氮剂，在钢筋中稳定地补充必要的氮，有效的将V/N比控制在3.49-3.83范围内，充分发挥钒的强化效果同时添加少量的铌(0.015-0.025％)，通过铌钒复合强化机制，提高钢筋的强屈比和极限强度，最终减少钒的用量，从而节约贵重金属资源，降低生产成本。本技术是在普通钢筋的基础上调整化学成分和轧制工艺,提高了钢筋的综合性能，经热轧处理后达到630MPa级高性能钢筋的各项指标要求。
实施例二
本发明实施例提供了一种630MPa高强度抗震指标钢筋，适用于实施例一所述的生产方法，所述630MPa高强度抗震指标钢筋成分占比为：C：0.25-0.28％，Si：0.50-0.70％，Mn：1.40-1.60％，S≤0.030％，P≤0.030％，V：0.010-0.120％，Nb：0.015-0.025％，N：0.026-0.033％，其余为Fe和不可避免杂质。
进一步的，所述630MPa高强度抗震指标钢筋中晶粒不大于4μm。
进一步的，所述630MPa高强度抗震指标钢筋的强度为630MPa。
具体而言，本发明实施例的630MPa高强度抗震指标钢筋的强度为630MPa，满足高强度的钢筋要求，其化学成分按重量百分比为C：0.25-0.28％，Si：0.50-0.70％，Mn：1.40-1.60％，S≤0.030％，P≤0.030％，V：0.010-0.120％，Nb：0.015-0.025％，N：0.026-0.033％，其余为Fe和不可避免杂质。其中，C是钢中最经济的强化元素之一，通过C含量的控制，保证材料的强度，固溶强化，提高屈服强度。Si为脱氧元素，在钢中固溶强化，保证钢的强度。Mn是固溶强化元素，提高屈服强度，保证强韧性。P为钢中杂质元素，过高会使钢的焊接性、成形性降低。S为钢中杂质元素，影响钢的低温韧性。固溶的N能提高强度，含量过高会严重恶化材料的塑性和韧性，特别是对于热处理高强钢。Nb是第二相形成元素，发挥着析出强化作用，具有抑制热轧工序中奥氏体的恢复、再结晶的晶粒成长、从而使铁素体相成为所希望的粒径的作用，第二相粒子属于硬相，可增加基体的耐磨性。V是第二相形成元素，发挥着析出强化作用，一定量的V改善焊接不完全重结晶区强度。由于现有的HRB400和HRB500产品中，C、Si、Mn等常用合金元素的含量已接近GB1499.2国家行业标准的上限值。开发HRB630时C、Si、Mn的上调空间不大。良好的焊接性是保证产品普遍应用的前提条件，为保证加工性能与焊接性能，国家标准对微观组织和碳当量也有明确要求。因此，必须采用微合金化路线，而采用的细晶强化是建立在轧后控冷特殊工艺途径上使晶粒得以细化，而实际情况往往复杂得多，仅仅依靠单一的生产工艺途径是很难使晶粒达到4μm以下；V合金成本也相对较高，较高的合金含量也容易造成组织异常。为了避免以上因素，本发明实施例在采用合金化方式的基础上，按照与现行中低强度钢筋相同的生产工艺生产630MPa级高强钢筋，一方面可避免进行生产线改造，以及由此而引起的系列设备改造和成本投入等问题；另一方面也有助于新品能够大范围迅速的生产与推广。通过结合化学成分调控，根据粗、中、精轧机组轧制速度和压下量的不同，利用微合金细晶强化、再结晶轧制、未再结晶轧制、形变诱导铁素体机制，分配每个阶段的温度控制，通过连续不断的控温+变形轧制过程，实现了钢材微观组织的细化与均匀化。在工艺布置方面，克服了传统工艺的缺点，在各机组间均有控温段设置，不需回复段设置，可以综合利用各种控制机制和满足不同规格和成分控轧需要。满足630MPa细晶高强抗震多方面要求而特别设计的Nb、V复合成分体系，通过工艺改造后和成分的调整使得轧制的钢筋满足630MPa高强度的使用要求，同时节约用钢量达到30以上，大大改善当前建筑用产品品种结构，提升经济效益。解决了现有技术中采用的生产工艺很难达到630MPa强度抗震要求，存在生产成本高的技术问题。
进一步的，所述630MPa高强度抗震指标钢筋成分占比中V/N为3.49-3.83。
进一步的，所述630MPa高强度抗震指标钢筋成分占比中V/N为3.64。
进一步的，所述630MPa高强度抗震指标钢筋中的增氮剂主要成分为氮化硅铁。
进一步的，所述630MPa高强度抗震指标钢筋中的增氮剂主要成分为氮化硅锰。
进一步的，所述630MPa高强度抗震指标钢筋中的增氮剂主要成分为氮化锰铁。
具体而言，目前国内主要采用添加合金元素方式提高钢筋力学性能，利用合金元素的固溶强化机制、析出强化机制和细晶强化机制，提高钢筋强度等级。在630MPa钢筋生产冶炼时，通过添加钒氮合金进行钒、氮微合金化是公认的经济有效的方法，但实际生产中，当钒含量超过0.10％时，钢中氮含量就相对偏低，一般V/N比＞5，远高于其理想配比3.64，此时不能充分发挥钒的强化作用，因此需要通过加入更多的钒来保证钢筋强度等级，导致生产成本增加，而且浪费合金资源。本发明实施例的方法通过添加以氮化硅铁或氮化硅锰或氮化锰铁为主要成分的增氮剂，在钢筋中稳定地补充必要的氮，有效的将V/N比控制在3.49-3.83范围内，充分发挥钒的强化效果同时添加少量的铌(0.015-0.025％)，通过铌钒复合强化机制，提高钢筋的强屈比和极限强度，最终减少钒的用量，从而节约贵重金属资源，降低生产成本。本技术是在普通钢筋的基础上调整化学成分和轧制工艺,提高了钢筋的综合性能，经热轧处理后达到630MPa级高性能钢筋的各项指标要求。
本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：
1、本发明实施例提供的一种630MPa高强度抗震指标钢筋生产方法，所述方法包括：通过转炉对制钢原料进行炼制，获得粗炼钢水；将所述粗炼钢水通过精炼炉进行精炼，获得精炼钢水；通过连铸机对所述精炼钢水进行轧制，获得连铸钢坯；将所述连铸钢坯输送至加热炉进行加热后，进入机架粗轧机组进行粗轧操作，获得粗轧钢坯；对所述粗轧钢坯通过剪切、碎断后，进入机架中轧机组进行中轧操作，获得中轧钢坯；对所述中轧钢坯进行预水冷段实现低温精轧后，进行剪切、碎断，进入机架精轧机组进行精轧操作，获得精轧钢坯；对所述精轧钢坯进行冷却、剪切后，精整入库。达到了在普通钢筋的基础上调整化学成分和轧制工艺,提高了钢筋的综合性能，经热轧处理后达到630MPa级高性能钢筋的各项指标要求，开发了高微合金钢坯防止铸坯表面缺陷的炼钢、连铸技术，综合了微合金固溶强化、细晶强化、析出强化及相应的加热、控轧控冷轧制技术，形成了稳定的工业化轧制技术，降低成本、大幅提高经济效益的技术效果。从而解决了现有技术中采用的生产工艺很难达到630MPa强度抗震要求，存在生产成本高的技术问题。
2、本发明实施例提供的一种630MPa高强度抗震指标钢筋，所述630MPa高强度抗震指标钢筋成分占比为：C：0.25-0.28％，Si：0.50-0.70％，Mn：1.40-1.60％，S≤0.030％，P≤0.030％，V：0.010-0.120％，Nb：0.015-0.025％，N：0.026-0.033％，其余为Fe和不可避免杂质。达到了满足630MPa细晶高强抗震多方面要求而特别设计的Nb、V复合成分体系，通过工艺、成分的调整使得轧制的钢筋满足630MPa高强度的使用要求，同时节约用钢量达到30以上，大大改善当前建筑用产品品种结构，提升经济效益的技术效果。解决了现有技术中采用的生产工艺很难达到630MPa强度抗震要求，存在生产成本高的技术问题。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (20)

1.一种630MPa高强度抗震指标钢筋生产方法，其特征在于，所述方法包括：
通过转炉对制钢原料进行炼制，获得粗炼钢水；
将所述粗炼钢水通过精炼炉进行精炼，获得精炼钢水；
通过连铸机对所述精炼钢水进行轧制，获得连铸钢坯；
将所述连铸钢坯输送至加热炉进行加热后，进入机架粗轧机组进行粗轧操作，获得粗轧钢坯；
对所述粗轧钢坯通过剪切、碎断后，进入机架中轧机组进行中轧操作，获得中轧钢坯；
对所述中轧钢坯进行预水冷段实现低温精轧后，进行剪切、碎断，进入机架精轧机组进行精轧操作，获得精轧钢坯；
对所述精轧钢坯进行冷却、剪切后，精整入库。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述连铸钢坯输送至加热炉进行加热之前，包括：
对所述连铸钢坯进行检验；
将检验合格的所述连铸钢坯，通过传送辊道输送至所述加热炉进行加热。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述粗轧钢坯通过剪切、碎断，包括：
对所述粗轧钢坯进行曲臂剪切钢坯头、剪切钢坯尾后，进行碎断。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述中轧钢坯进行预水冷段实现低温精轧后，进行剪切、碎断，包括：
对所述精轧钢坯进行回转剪切钢坯头、剪切钢坯尾后，进行碎断。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述精轧钢坯进行冷却、剪切后，精整入库，包括：
对所述精轧钢坯水冷段控制冷却；
冷却后的所述精轧钢坯通过倍尺剪分段剪切；
经剪切后的所述精轧钢坯进行冷床自然冷却后，进行冷剪定尺剪切；
对剪切处理后的钢坯进行精整入库。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对剪切处理后的钢坯进行精整入库，包括：
对所述钢坯进行短尺剔除；
将剔除选择后的钢坯进行计数、精整；
精整后的钢坯进行打捆、称重后，通过吊运入库。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在各轧钢机组之间均有控温段设置，不需进行回复段设置。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制钢原料中V/N为3.49-3.83。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述制钢原料中的增氮剂主要成分为氮化硅铁。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述制钢原料中的增氮剂主要成分为氮化硅锰。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述制钢原料中的增氮剂主要成分为氮化锰铁。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述制钢原料中Nb的含量占比为0.015-0.025％。
13.一种630MPa高强度抗震指标钢筋，适用于权利要求1-12任一所述的生产方法，其特征在于，所述630MPa高强度抗震指标钢筋成分占比为：C：0.25-0.28％，Si：0.50-0.70％，Mn：1.40-1.60％，S≤0.030％，P≤0.030％，V：0.010-0.120％，Nb：0.015-0.025％，N：0.026-0.033％，其余为Fe和不可避免杂质。
14.如权利要求13所述的630MPa高强度抗震指标钢筋，其特征在于，所述630MPa高强度抗震指标钢筋成分占比中V/N为3.49-3.83。
15.如权利要求14所述的630MPa高强度抗震指标钢筋，其特征在于，所述630MPa高强度抗震指标钢筋成分占比中V/N为3.64。
16.如权利要求13所述的630MPa高强度抗震指标钢筋，其特征在于，所述630MPa高强度抗震指标钢筋中晶粒不大于4μm。
17.如权利要求13所述的630MPa高强度抗震指标钢筋，其特征在于，所述630MPa高强度抗震指标钢筋的强度为630MPa。
18.如权利要求13所述的630MPa高强度抗震指标钢筋，其特征在于，所述630MPa高强度抗震指标钢筋中的增氮剂主要成分为氮化硅铁。
19.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述630MPa高强度抗震指标钢筋中的增氮剂主要成分为氮化硅锰。
20.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述630MPa高强度抗震指标钢筋中的增氮剂主要成分为氮化锰铁。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110846583A (zh) * 2019-12-24 2020-02-28 江苏永钢集团有限公司 一种Nb微合金化高强钢筋及其制备方法
CN110923413A (zh) * 2019-12-16 2020-03-27 马鞍山钢铁股份有限公司 一种钒微合金化600MPa级低温钢筋用钢及其生产方法
CN111088451A (zh) * 2019-12-24 2020-05-01 江苏永钢集团有限公司 一种钢筋混凝土用600MPa级钢筋及其生产方法
CN111172459A (zh) * 2020-01-19 2020-05-19 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 一种hrb600e钒钛微合金化高强抗震热轧钢筋
CN111334719A (zh) * 2020-04-13 2020-06-26 江苏永钢集团有限公司 一种高N复合强化500MPa级和600MPa级钢筋及冶炼方法和生产方法
CN111500920A (zh) * 2020-06-03 2020-08-07 江苏联峰实业有限公司 一种hrb600高强抗震螺纹钢及其生产方法
CN111575583A (zh) * 2020-05-18 2020-08-25 江苏联峰实业有限公司 一种高强度的热轧型材及其控温控冷工艺
CN111850395A (zh) * 2020-06-30 2020-10-30 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 N强化高强抗震钢筋及其生产方法
CN111945074A (zh) * 2020-08-28 2020-11-17 安徽吾兴新材料有限公司 一种635MPa级高强抗震钢筋及其制备方法
CN112210714A (zh) * 2020-09-01 2021-01-12 陕钢集团产业创新研究院有限公司 屈服强度650MPa级以上高强度抗震钢筋及生产方法
CN112496029A (zh) * 2020-11-06 2021-03-16 福建三宝钢铁有限公司 耐海水腐蚀钢筋HRB400cE控轧控冷工艺
CN113388781A (zh) * 2021-05-28 2021-09-14 广西柳钢华创科技研发有限公司 高速棒材生产hrb600e螺纹钢筋的方法及高速棒材生产的hrb600e螺纹钢筋
CN113802066A (zh) * 2021-09-18 2021-12-17 联峰钢铁（张家港）有限公司 一种b600b高强钢筋及其生产工艺
CN114411061A (zh) * 2022-01-14 2022-04-29 宝武集团鄂城钢铁有限公司 一种高强度抗震钢筋及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102383033A (zh) * 2011-11-08 2012-03-21 河北钢铁股份有限公司承德分公司 一种600MPa级含钒高强热轧钢筋及其生产方法
CN106077085A (zh) * 2016-07-29 2016-11-09 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种低屈强比热轧高强度抗震钢筋的生产系统及方法
KR101757591B1 (ko) * 2016-05-27 2017-07-12 현대제철 주식회사 내진용 철근의 제조 방법
CN107030106A (zh) * 2017-04-28 2017-08-11 中冶东方工程技术有限公司 利用连续式小型棒材生产线生产型钢产品的方法
CN107513663A (zh) * 2017-09-29 2017-12-26 四川德胜集团钒钛有限公司 一种hrb500e高性能钢筋及其轧制工艺
CN108342641A (zh) * 2018-01-11 2018-07-31 河钢股份有限公司承德分公司 一种630MPa级热轧高强抗震钢筋及其生产方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102383033A (zh) * 2011-11-08 2012-03-21 河北钢铁股份有限公司承德分公司 一种600MPa级含钒高强热轧钢筋及其生产方法
KR101757591B1 (ko) * 2016-05-27 2017-07-12 현대제철 주식회사 내진용 철근의 제조 방법
CN106077085A (zh) * 2016-07-29 2016-11-09 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种低屈强比热轧高强度抗震钢筋的生产系统及方法
CN107030106A (zh) * 2017-04-28 2017-08-11 中冶东方工程技术有限公司 利用连续式小型棒材生产线生产型钢产品的方法
CN107513663A (zh) * 2017-09-29 2017-12-26 四川德胜集团钒钛有限公司 一种hrb500e高性能钢筋及其轧制工艺
CN108342641A (zh) * 2018-01-11 2018-07-31 河钢股份有限公司承德分公司 一种630MPa级热轧高强抗震钢筋及其生产方法

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110923413A (zh) * 2019-12-16 2020-03-27 马鞍山钢铁股份有限公司 一种钒微合金化600MPa级低温钢筋用钢及其生产方法
CN110923413B (zh) * 2019-12-16 2021-07-13 马鞍山钢铁股份有限公司 一种钒微合金化600MPa级低温钢筋用钢及其生产方法
WO2021128590A1 (zh) * 2019-12-24 2021-07-01 江苏永钢集团有限公司 一种钢筋混凝土用600MPa级钢筋及其生产方法
CN111088451A (zh) * 2019-12-24 2020-05-01 江苏永钢集团有限公司 一种钢筋混凝土用600MPa级钢筋及其生产方法
CN110846583A (zh) * 2019-12-24 2020-02-28 江苏永钢集团有限公司 一种Nb微合金化高强钢筋及其制备方法
CN111172459A (zh) * 2020-01-19 2020-05-19 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 一种hrb600e钒钛微合金化高强抗震热轧钢筋
CN111334719A (zh) * 2020-04-13 2020-06-26 江苏永钢集团有限公司 一种高N复合强化500MPa级和600MPa级钢筋及冶炼方法和生产方法
CN111575583A (zh) * 2020-05-18 2020-08-25 江苏联峰实业有限公司 一种高强度的热轧型材及其控温控冷工艺
CN111500920A (zh) * 2020-06-03 2020-08-07 江苏联峰实业有限公司 一种hrb600高强抗震螺纹钢及其生产方法
CN111850395A (zh) * 2020-06-30 2020-10-30 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 N强化高强抗震钢筋及其生产方法
CN111945074A (zh) * 2020-08-28 2020-11-17 安徽吾兴新材料有限公司 一种635MPa级高强抗震钢筋及其制备方法
CN112210714A (zh) * 2020-09-01 2021-01-12 陕钢集团产业创新研究院有限公司 屈服强度650MPa级以上高强度抗震钢筋及生产方法
CN112496029A (zh) * 2020-11-06 2021-03-16 福建三宝钢铁有限公司 耐海水腐蚀钢筋HRB400cE控轧控冷工艺
CN113388781A (zh) * 2021-05-28 2021-09-14 广西柳钢华创科技研发有限公司 高速棒材生产hrb600e螺纹钢筋的方法及高速棒材生产的hrb600e螺纹钢筋
CN113388781B (zh) * 2021-05-28 2022-03-04 广西柳钢华创科技研发有限公司 高速棒材生产hrb600e螺纹钢筋的方法及高速棒材生产的hrb600e螺纹钢筋
CN113802066A (zh) * 2021-09-18 2021-12-17 联峰钢铁（张家港）有限公司 一种b600b高强钢筋及其生产工艺
CN114411061A (zh) * 2022-01-14 2022-04-29 宝武集团鄂城钢铁有限公司 一种高强度抗震钢筋及其制备方法

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