CN114082906A - 一种钢筋的生产方法及钢筋 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢筋的生产方法及钢筋,该方法包括:制备第一直径的第一号材质的第一钢丝,第一钢丝的碳含量在0.15%‑0.20%范围内,硅含量为0.35‑0.55%,锰含量为0.35‑0.60%,硬度值为HBW 2.5/187.5不大于180;在连续浇铸预设型号的钢筋的过程中,将第一钢丝以第一速度喂入连铸机的结晶器中,得到铸坯;将铸坯冷却后,进行铸坯加热,铸坯加热时要求加热的最高温度为1220℃,均热段温度控制在1150℃‑1200℃范围内,总加热时间为120‑190min,将铸坯轧制成钢筋,达到消除大规格热轧带肋钢筋心部出现异相马氏体组织的目的。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁生产技术领域,特别涉及一种钢筋的生产方法及钢筋。
背景技术
众所周知,钢液的凝固过程中实际上就是钢液选份结晶的过程,特别是钢液中的碳是选份结晶最为明显的元素,选份结晶的特点就是最先凝固的钢液化学成分含量最低,最后凝固钢液的化学成分含量最高。钢液凝固完成后的铸坯由表到里形成表面细晶带、柱状晶带以及中心等轴晶带三种铸坯组织。其中,表面细晶带处于钢坯的最外层是最先凝固的区域,此时冷却强度最大,钢液还来不及进行选份结晶就已经凝固了。因此,该晶带的化学成分最为接近钢液的熔炼成分,化学成分也十分均匀。柱状晶带紧挨表面细晶带,由于冷却强度的大幅度降低,晶粒生长具有明显的方向性呈树枝状,该晶带选份结晶最明显,最先生长枝晶的化学成分接近熔炼成分,最后生长枝晶的化学成分远高于熔炼成分;最后凝固的中心等轴晶带虽然冷却强度很低,但由于此时的钢液温度十分接近钢液的固相线,钢液还来不及进行选份结晶就已经凝固了,所以该晶带的化学成分也比较均匀。
中包过热度是连铸浇钢时的重要参数,过热度过高,枝晶异常发达,柱状晶带面积扩大,可导致铸坯出现无中心等轴晶带的现象,由于选份结晶的作用,可使铸坯中心呈现明显的正偏析现象。
HRB400E、HRB500E或HRB600钢筋是按性能命名的钢种,如果按牌号命名该类钢都可以称为20MnSi,为中低碳硅锰钢,该类钢一般采用小方坯进行浇注,只要过热度稍高铸坯中心就容易出现正偏析,导致大量的碳和锰元素富集在铸坯中心。在随后的加热轧制过程中,特别是针对于大规格的HRB400E、HRB500E或HRB600钢筋,由于铸坯尺寸所避免不了的小压缩比轧制,基本不能消除铸坯中心部位的元素正偏析现象,最终的结果就是成材的HRB400E、HRB500E或HRB600大规格热轧带肋钢筋心部会或多或少的出现马氏体组织。马氏体是钢中的脆性相,可影响到钢的疲劳性能,国标GB/T 1499.2-2018《钢筋混凝土用钢第2部分热轧带肋钢筋》对热轧带肋钢筋的金相组织进行了明确的规定,即钢筋的金相组织应主要是铁素体加珠光体,基圆上不应出现回火马氏体组织,见GB/T 1499.2-2018中第7.9条。
因此,如何避免HRB400E、HRB500E或HRB600大规格热轧带肋钢筋心部出现异相马氏体组织是必须要解决的问题。
发明内容
为了解决现有的技术问题,本发明提出了一种钢筋的生产方法及钢筋,扩大中心等轴晶带,达到消除大规格热轧带肋钢筋心部出现异相马氏体组织的目的。
本发明的连铸小方坯的生产方法通过以下技术方案实现:
根据本发明,提供一种钢筋的生产方法,该方法可以包括:
制备第一直径的第一号材质的第一钢丝,第一钢丝的碳含量在0.15%-0.20%范围内,硅含量为0.35-0.55%,锰含量为0.35-0.60%,硬度值为HBW 2.5/187.5不大于180;
在连续浇铸预设型号的钢筋的过程中,将第一钢丝以第一速度喂入连铸机的结晶器中,得到铸坯;
将铸坯冷却后,进行铸坯加热,铸坯加热时要求加热的最高温度为1220℃,均热段温度控制在1150℃-1200℃范围内,总加热时间为120-190min,将铸坯轧制成钢筋。
在一些实现方式中,制备预设型号的第一钢丝,包括:
采用拉拔工艺将第二直径的第一号材质的光圆盘条拉拔成第一直径的第一钢丝,第二直径大于第一直径;
将第一直径的第一钢丝加热到750℃,升温速度为10℃/min,保温时间为1h,再随炉冷却到500℃,降温速度为1.67℃/min,保温时间为1h,空冷到室温;
将冷却后的第一号材质的第一直径的第一钢丝卷成盘。
在一些实现方式中,预设型号包括HRB400E、HRB500E或HRB600;
第二直径为φ6.0mm-φ10.0mm;第一直径为φ3mm-φ5mm。
在一些实现方式中,第一号材质的第一直径的第一钢丝的硬度值分别为HBW 2.5/187.5≤180。
在一些实现方式中,在连续浇铸预设型号的钢筋的过程中,将第一钢丝以第一速度喂入连铸机的结晶器中,得到铸坯,包括:
在连铸机浇注钢水冶炼预设型号的钢筋钢时,控制连铸中钢水的过热度在10℃-50℃范围内;
根据铸坯尺寸选择第一号材质的第一钢丝的目标直径:
在结晶器中喂入第一号材质的目标直径的第一钢丝,得到铸坯;其中,第一速度与铸坯拉速和过热度相关。
在一些实现方式中,根据铸坯尺寸选择第一号材质的第一钢丝的目标直径,包括:
若铸坯尺寸为≤150mm×150mm,则选择目标直径为φ3mm;
若铸坯尺寸为160mm×160mm~190mm×190mm,则选择目标直径为φ4mm;
若铸坯尺寸为≥200mm×200mm,则选择目标直径为φ5mm。
在一些实现方式中,铸坯拉速不低于0.5m/min时,第一速度为5.0-15.0m/min。
在一些实现方式中,第一速度与铸坯拉速和过热度相关,包括:
铸坯拉速小于0.5m/min,第一速度为0;
铸坯拉速为0.5-1.5m/min,且钢水过热度在10℃-30℃范围内,第一速度为5.0-8.0m/min;
铸坯拉速为0.5-1.5m/min,且钢水过热度在31℃-50℃范围内,第一速度为8.1-12.0m/min;
铸坯拉速大于1.5m/min,且钢水过热度在10℃-30℃范围内,第一速度为8.1-12.0m/min;
铸坯拉速大于1.5m/min,且钢水过热度在31℃-50℃范围内,第一速度为12.1-15.0m/min。
在一些实现方式中,将铸坯轧制成钢筋,包括:
将铸坯轧制成直径大于或等于φ25mm的预设型号的热轧带肋钢筋,自然冷却到低于150℃后,得到钢筋。
根据本发明另一方面,提供一种钢筋,该钢筋采用上述所述的钢筋的生产方法制备而成,具体可以为:
制备第一直径的第一号材质的第一钢丝,第一钢丝的碳含量在0.15%-0.20%范围内,硅含量为0.35-0.55%,锰含量为0.35-0.60%,硬度值为HBW 2.5/187.5不大于180;
在连续浇铸预设型号的钢筋的过程中,将第一钢丝以第一速度喂入连铸机的结晶器中,得到铸坯;
将铸坯冷却后,进行铸坯加热,铸坯加热时要求加热的最高温度为1220℃,均热段温度控制在1150℃-1200℃范围内,总加热时间为120-190min,将铸坯轧制成钢筋。
由于采用以上技术方案,本发明与现有技术相比具有如下优点:
本发明实施例,制备第一直径的第一号材质的第一钢丝,第一钢丝的碳含量在0.15%-0.20%范围内,硅含量为0.35-0.55%,锰含量为0.35-0.60%,硬度值为HBW 2.5/187.5不大于180;在连续浇铸预设型号的钢筋的过程中,将第一钢丝以第一速度喂入连铸机的结晶器中,得到铸坯;将铸坯冷却后,进行铸坯加热,铸坯加热时要求加热的最高温度为1220℃,均热段温度控制在1150℃-1200℃范围内,总加热时间为120-190min,将铸坯轧制成钢筋,达到消除大规格热轧带肋钢筋心部出现异相马氏体组织的目的。
附图说明
图1示出了依据本发明的钢筋的生产方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明提供一种钢筋的生产方法。如图1所示,依据本发明的连铸小方坯的生产方法可以包括:
S101、制备第一直径的第一号材质的第一钢丝。
该第一钢丝的碳含量在0.15%-0.20%范围内,硅含量为0.35-0.55%,锰含量为0.35-0.60%,硬度值为HBW 2.5/187.5不大于180。
其中,第一号材质可以为20号钢材质。
在一种具体可实现方式中,S101具体可以为:
S1011、采用拉拔工艺将第二直径的第一号材质的光圆盘条拉拔成所述第一直径的第一钢丝,所述第二直径大于所述第一直径。
其中,第二直径大于第一直径。
在一种具体可实现方式中,第二直径可以为φ6.0mm-φ10.0mm。第一直径可以为φ3mm-φ5mm。
在一种具体可实现方式中,第二直径可以为φ6.0mm、φ6.1mm、φ6.2mm、φ6.5mm、φ6.7mm、φ6.9mm、φ7.0mm、φ7.5mm、φ7.8mm、φ7.9mm、φ8.0mm、φ8.1mm、φ8.3mm、φ8.5mm、φ8.8mm、φ8.9mm、φ9.6mm或φ10.0mm。
在一种具体可实现方式中,第一直径可以为φ3mm、φ3.1mm、φ3.3mm、φ3.5mm、φ3.8mm、φ3.9mm、φ4mm、φ4.1mm、φ4.2mm、φ4.3mm、φ4.4mm、φ4.6mm、φ4.8mm、φ4.9mm或φ5mm。
S1012、将第二直径的第一钢丝加热到750℃,升温速度为10℃/min,保温时间为1h,再随炉冷却到500℃,降温速度为1.67℃/min,保温时间为1h,空冷到室温。
S1013、将冷却后的预设型号的第一直径的第一钢丝卷成盘。
其中,预设型号的第二直径的第一钢丝的硬度值为HBW 2.5/187.5≤180。
S102、在连续浇铸预设型号的钢筋的过程中,将所述第一钢丝以第一速度喂入连铸机的结晶器中,得到铸坯。
其中,预设型号可以包括HRB400E、HRB500E或HRB600。
在一种具体可实现方式中,S102具体可以为:
S1021、在连铸机浇注钢水冶炼预设型号的钢筋时,控制连铸中钢水的过热度在10℃-50℃范围内;
S1022、根据铸坯尺寸选择第一号材质的第一钢丝的目标直径;
其中,目标直径可以为φ3mm-φ5mm。
S1023、在结晶器中喂入第一号材质的目标直径的第一钢丝,得到铸坯;其中,第一速度与铸坯拉速和过热度相关。
在一种具体可实现方式中,根据铸坯尺寸选择预设型号的第一钢丝的目标直径,可以包括:若铸坯尺寸为≤150mm×150mm,则选择目标直径为φ3mm。
在一种具体可实现方式中,根据铸坯尺寸选择预设型号的第一钢丝的目标直径,可以包括:若铸坯尺寸为160mm×160mm~190mm×190mm,则选择目标直径为φ4mm。
在一种具体可实现方式中,根据铸坯尺寸选择预设型号的第一钢丝的目标直径,可以包括:若铸坯尺寸为≥200mm×200mm,则选择目标直径为φ5mm。
在一种具体可实现方式中,铸坯拉速不低于0.5m/min时,第一速度可以为5.0-15.0m/min。
在一种具体可实现方式中,第一速度与铸坯拉速和过热度相关,可以包括:铸坯拉速小于0.5m/min,第一速度为0。
在一种具体可实现方式中,第一速度与铸坯拉速和过热度相关,可以包括:铸坯拉速为0.5-1.5m/min,且钢水过热度在10℃-30℃范围内,第一速度为5.0-8.0m/min。
在一种具体可实现方式中,第一速度与铸坯拉速和过热度相关,可以包括:铸坯拉速为0.5-1.5m/min,且钢水过热度在31℃-50℃范围内,第一速度为8.1-12.0m/min。
在一种具体可实现方式中,第一速度与铸坯拉速和过热度相关,可以包括:铸坯拉速大于1.5m/min,且钢水过热度在10℃-30℃范围内,第一速度为8.1-12.0m/min。
在一种具体可实现方式中,第一速度与铸坯拉速和过热度相关,可以包括:铸坯拉速大于1.5m/min,且钢水过热度在31℃-50℃范围内,第一速度为12.1-15.0m/min。
S103、将述铸坯冷却后,进行所述铸坯加热,所述铸坯加热时要求加热的最高温度为1220℃,均热段温度控制在1150℃-1200℃范围内,总加热时间为120-190min,将所述铸坯轧制成钢筋。
其中,将铸坯轧制成钢筋,可以为:
将铸坯轧制成直径大于或等于φ25mm的预设型号的热轧带肋钢筋,自然冷却到低于150℃后,得到钢筋。
最后,检验直径大于或等于φ25mm的HRB400E、HRB500E或HRB600大规格热轧带肋钢筋,其断面组织全部为铁素体和珠光体。
本发明实施例,制备第一直径的第一号材质的第一钢丝,第一钢丝的碳含量在0.15%-0.20%范围内,硅含量为0.35-0.55%,锰含量为0.35-0.60%,硬度值为HBW 2.5/187.5不大于180;在连续浇铸预设型号的钢筋的过程中,将第一钢丝以第一速度喂入连铸机的结晶器中,得到铸坯;将铸坯冷却后,进行铸坯加热,铸坯加热时要求加的热最高温度为1220℃,均热段温度控制在1150℃-1200℃范围内,总加热时间为120-190min,将铸坯轧制成钢筋,达到消除大规格热轧带肋钢筋心部出现异相马氏体组织的目的。
在下文中,将结合实施例来具体描述本发明中连铸小方坯及钢筋的生产方法。
实施例1
某钢铁厂自产化学成分(重量百分比)为0.15%C,0.35%Si,0.35%Mn,0.021%P和0.025%S的φ6.0mm 20号钢盘条,委托拉拔厂全部拉拔成φ3mm钢丝,然后将φ3mm钢丝以10℃/min升温速度从室温加热到750℃,保温1h,然后以1.67℃/min的降温速度随炉冷却到500℃,再保温1h后出炉,最后空冷到室温,测定硬度值HBW 2.5/187.5为170,将此φ3mm钢丝作为后续连铸生产HRB400E的原材料备用。
采用120吨转炉+LF炉冶炼HRB400E,钢液化学成分为0.22%C,0.42%Si,1.40%Mn,0.029%P,0.021%S和0.03%V时候(符合GB/T 1499.2-2018的要求),在6机6流的150mm×150mm的小方坯连铸机上将此HRB400E钢水浇注成150mm×150mm铸坯。浇注时连铸中包钢水的过热度控制为10℃;铸坯拉速为2.5m/min,结晶器电磁搅拌300A/3Hz,在6机6流连铸机的第1、2和3流的结晶器中,采用喂线机以10.0m/min的速度喂入实测硬度值为HBW 2.5/187.5为170的φ3mm钢丝,铸坯自然冷却到室温;
采用连续式加热炉加热HRB400E 150mm×150mm铸坯,加热时最高加热温度控制在1220℃,均热段温度控制在1150℃,总加热时间达到180min后出炉,然后在18机架连续式棒材轧机上将150mm×150mm铸坯轧制成φ25mm规格的HRB400E热轧带肋钢筋,轧后自然冷却到150℃以下后打捆,再进行自然空冷到室温。最后在成品φ25mm规格的HRB400E热轧带肋钢筋上截取横向试样,采用GB/T13298《金属显微组织检验方法》规定的方法进行全断面金相组织检验,其断面组织全部为铁素体+珠光体。
对比例1
本对比例与实施例1为同一炉钢水,仅在钢水的浇注过程中,6机6流的150mm×150mm的小方坯连铸机上的1、2和3流采用了本技术,4、5和6流没有采用本技术。
采用120吨转炉+LF炉冶炼HRB400E,钢液化学成分为0.22%C,0.42%Si,1.40%Mn,0.029%P,0.021%S和0.03%V时候(符合GB/T 1499.2-2018的要求),在6机6流的150mm×150mm的小方坯连铸机上将此HRB400E钢水浇注成150mm×150mm铸坯。浇注时连铸中包钢水的过热度控制为10℃;铸坯拉速为2.5m/min,结晶器电磁搅拌300A/3Hz,在6机6流连铸机的第4、5和6流的结晶器中不喂入实测硬度值为HBW 2.5/187.5为170的φ3mm钢丝,铸坯自然冷却到室温;
采用连续式加热炉加热HRB400E 150mm×150mm铸坯,加热时最高加热温度控制在1220℃,均热段温度控制在1150℃,总加热时间达到180min后出炉,然后在18机架连续式棒材轧机上将150mm×150mm铸坯轧制成φ25mm规格的HRB400E热轧带肋钢筋,轧后自然冷却到150℃以下后打捆,再进行自然空冷到室温。最后在成品φ25mm规格的HRB400E热轧带肋钢筋上截取横向试样,采用GB/T13298《金属显微组织检验方法》规定的方法进行全断面金相组织检验,其断面的边部和四分之一的组织为铁素体+珠光体,断面的中心部位组织为铁素体+珠光体+马氏体。
实施例2
某钢铁厂自产化学成分(重量百分比)为0.18%C,0.40%Si,0.50%Mn,0.019%P和0.018%S的φ8.0mm 20号钢盘条,委托拉拔厂全部拉拔成φ4mm钢丝,然后将φ4mm钢丝以10℃/min升温速度从室温加热到750℃,保温1h,然后以1.67℃/min的降温速度随炉冷却到500℃,再保温1h后出炉,最后空冷到室温,测定硬度值HBW 2.5/187.5为174,将此φ4mm钢丝作为后续连铸生产HRB500E的原材料备用。
采用120吨转炉+LF炉冶炼HRB500E,钢液化学成分为0.22%C,0.50%Si,1.45%Mn,0.022%P,0.021%S和0.07%V时候(符合GB/T 1499.2-2018的要求),在6机6流的160mm×160mm的小方坯连铸机上将此HRB500E钢水浇注成160mm×160mm铸坯。浇注时连铸中包钢水的过热度控制为50℃;铸坯拉速为2.4m/min,结晶器电磁搅拌300A/3Hz,在6机6流连铸机的第1、2和3流的结晶器中,采用喂线机以15.0m/min的速度喂入实测硬度值为HBW 2.5/187.5为174的φ4mm钢丝,铸坯自然冷却到室温;
采用连续式加热炉加热HRB500E 160mm×160mm铸坯,加热时最高加热温度控制在1200℃,均热段温度控制在1180℃,总加热时间达到190min后出炉,然后在18机架连续式棒材轧机上将160mm×160mm铸坯轧制成φ28mm规格的HRB500E热轧带肋钢筋,轧后自然冷却到150℃以下后打捆,再进行自然空冷到室温。最后在成品φ28mm规格的HRB500E热轧带肋钢筋上截取横向试样,采用GB/T13298《金属显微组织检验方法》规定的方法进行全断面金相组织检验,其断面组织全部为铁素体+珠光体。
对比例2
本对比例与实施例2为同一炉钢水,仅在钢水的浇注过程中,6机6流的160mm×160mm的小方坯连铸机上的1、2和3流采用了本技术,4、5和6流没有采用本技术。
采用120吨转炉+LF炉冶炼HRB500E,钢液化学成分为0.22%C,0.50%Si,1.45%Mn,0.022%P,0.021%S和0.07%V时候(符合GB/T 1499.2-2018的要求),在6机6流的160mm×160mm的小方坯连铸机上将此HRB500E钢水浇注成160mm×160mm铸坯。浇注时连铸中包钢水的过热度控制为50℃;铸坯拉速为2.4m/min,结晶器电磁搅拌300A/3Hz,在6机6流连铸机的第4、5和6流的结晶器中不喂入实测硬度值为HBW 2.5/187.5为174的φ4mm钢丝,铸坯自然冷却到室温;
采用连续式加热炉加热HRB500E 160mm×160mm铸坯,加热时最高加热温度控制在1200℃,均热段温度控制在1180℃,总加热时间达到190min后出炉,然后在18机架连续式棒材轧机上将160mm×160mm铸坯轧制成φ28mm规格的HRB500E热轧带肋钢筋,轧后自然冷却到150℃以下后打捆,再进行自然空冷到室温。最后在成品φ28mm规格的HRB500E热轧带肋钢筋上截取横向试样,采用GB/T13298《金属显微组织检验方法》规定的方法进行全断面金相组织检验,其断面的边部和四分之一的组织为铁素体+珠光体,断面的中心部位组织为铁素体+珠光体+马氏体。
实施例3
某钢铁厂自产化学成分(重量百分比)为0.20%C,0.55%Si,0.60%Mn,0.026%P和0.030%S的φ10.0mm 20号钢盘条,委托拉拔厂全部拉拔成φ5mm钢丝,然后将φ5mm钢丝以10℃/min升温速度从室温加热到750℃,保温1h,然后以1.67℃/min的降温速度随炉冷却到500℃,再保温1h后出炉,最后空冷到室温,测定硬度值HBW 2.5/187.5为172,将此φ5mm钢丝作为后续连铸生产HRE600的原材料备用。
采用120吨转炉+LF炉冶炼HRB600,钢液化学成分为0.26%C,0.72%Si,1.55%Mn,0.023%P,0.025%S和0.13%V时候(符合GB/T 1499.2-2018的要求),在6机6流的200mm×200mm的小方坯连铸机上将此HRB600钢水浇注成200mm×200mm铸坯。浇注时连铸中包钢水的过热度控制为35℃;铸坯拉速为1.6m/min,结晶器电磁搅拌200A/3Hz,在6机6流连铸机的第1、2和3流的结晶器中,采用喂线机以12.0m/min的速度喂入实测硬度值为HBW 2.5/187.5为172的φ5mm钢丝,铸坯自然冷却到室温;
采用连续式加热炉加热HRB600 200mm×200mm铸坯,加热时最高加热温度控制在1210℃,均热段温度控制在1200℃,总加热时间达到150min后出炉,然后在18机架连续式棒材轧机上将200mm×200mm铸坯轧制成φ32mm规格的HRB600热轧带肋钢筋,轧后自然冷却到150℃以下后打捆,再进行自然空冷到室温。最后在成品φ32mm规格的HRB600热轧带肋钢筋上截取横向试样,采用GB/T13298《金属显微组织检验方法》规定的方法进行全断面金相组织检验,其断面组织全部为铁素体+珠光体。
对比例3
本对比例与实施例3为同一炉钢水,仅在钢水的浇注过程中,6机6流的200mm×200mm的小方坯连铸机上的1、2和3流采用了本技术,4、5和6流没有采用本技术。
采用120吨转炉+LF炉冶炼HRB600,钢液化学成分为0.26%C,0.72%Si,1.55%Mn,0.023%P,0.025%S和0.13%V时候(符合GB/T 1499.2-2018的要求),在6机6流的200mm×200mm的小方坯连铸机上将此HRB600钢水浇注成200mm×200mm铸坯。浇注时连铸中包钢水的过热度控制为35℃;铸坯拉速为1.6m/min,结晶器电磁搅拌200A/3Hz,在6机6流连铸机的第4、5和6流的结晶器中不喂入实测硬度值为HBW 2.5/187.5为172的φ5mm钢丝,铸坯自然冷却到室温;
采用连续式加热炉加热HRB600 200mm×200mm铸坯,加热时最高加热温度控制在1210℃,均热段温度控制在1200℃,总加热时间达到150min后出炉,然后在18机架连续式棒材轧机上将200mm×200mm铸坯轧制成φ32mm规格的HRB600热轧带肋钢筋,轧后自然冷却到150℃以下后打捆,再进行自然空冷到室温。最后在成品φ32mm规格的HRB600热轧带肋钢筋上截取横向试样,采用GB/T13298《金属显微组织检验方法》规定的方法进行全断面金相组织检验,其断面的边部和四分之一的组织为铁素体+珠光体,断面的中心部位组织为铁素体+珠光体+马氏体。
实施例4
某钢铁厂自产化学成分(重量百分比)为0.15%C,0.35%Si,0.35%Mn,0.021%P和0.025%S的φ6.0mm 20号钢盘条,委托拉拔厂全部拉拔成φ3mm钢丝,然后将φ3mm钢丝以10℃/min升温速度从室温加热到750℃,保温1h,然后以1.67℃/min的降温速度随炉冷却到500℃,再保温1h后出炉,最后空冷到室温,测定硬度值HBW 2.5/187.5为170,将此φ3mm钢丝作为后续连铸生产HRB400E的原材料备用。
采用120吨转炉+LF炉冶炼HRB400E,钢液化学成分为0.20%C,0.43%Si,1.36%Mn,0.025%P,0.025%S和0.03%V时候(符合GB/T 1499.2-2018的要求),在6机6流的150mm×150mm的小方坯连铸机上将此HRB400E钢水浇注成150mm×150mm铸坯。浇注时连铸中包钢水的过热度控制为25℃;铸坯拉速为1.0m/min,结晶器电磁搅拌300A/3Hz,在6机6流连铸机的第1、2和3流的结晶器中,采用喂线机以5.0m/min的速度喂入实测硬度值为HBW 2.5/187.5为170的φ3mm钢丝,铸坯自然冷却到室温;
采用连续式加热炉加热HRB400E 150mm×150mm铸坯,加热时最高加热温度控制在1220℃,均热段温度控制在1200℃,总加热时间达到120min后出炉,然后在18机架连续式棒材轧机上将150mm×150mm铸坯轧制成φ32mm规格的HRB400E热轧带肋钢筋,轧后自然冷却到150℃以下后打捆,再进行自然空冷到室温。最后在成品φ32mm规格的HRB400E热轧带肋钢筋上截取横向试样,采用GB/T13298《金属显微组织检验方法》规定的方法进行全断面金相组织检验,其断面的边部和四分之一的组织为铁素体+珠光体,断面的中心部位组织为铁素体+珠光体。
对比例4
本对比例与实施例4为同一炉钢水,仅在钢水的浇注过程中,6机6流的150mm×150mm的小方坯连铸机上的1、2和3流采用了本技术,4、5和6流没有采用本技术。
采用120吨转炉+LF炉冶炼HRB400E,钢液化学成分为0.20%C,0.43%Si,1.36%Mn,0.025%P,0.025%S和0.03%V时候(符合GB/T 1499.2-2018的要求),在6机6流的150mm×150mm的小方坯连铸机上将此HRB400E钢水浇注成150mm×150mm铸坯。浇注时连铸中包钢水的过热度控制为25℃;铸坯拉速为1.0m/min,结晶器电磁搅拌300A/3Hz,在6机6流连铸机的第4、5和6流的结晶器中不喂入实测硬度值为HBW 2.5/187.5为170的φ3mm钢丝,铸坯自然冷却到室温;
采用连续式加热炉加热HRB400E 150mm×150mm铸坯,加热时最高加热温度控制在1220℃,均热段温度控制在1200℃,总加热时间达到120min后出炉,然后在18机架连续式棒材轧机上将150mm×150mm铸坯轧制成φ32mm规格的HRB400E热轧带肋钢筋,轧后自然冷却到150℃以下后打捆,再进行自然空冷到室温。最后在成品φ32mm规格的HRB400E热轧带肋钢筋上截取横向试样,采用GB/T13298《金属显微组织检验方法》规定的方法进行全断面金相组织检验,其断面的边部和四分之一的组织为铁素体+珠光体,断面的中心部位组织为铁素体+珠光体+马氏体。
实施例5
某钢铁厂自产化学成分(重量百分比)为0.18%C,0.40%Si,0.50%Mn,0.019%P和0.018%S的φ8.0mm 20号钢盘条,委托拉拔厂全部拉拔成φ4mm钢丝,然后将φ4mm钢丝以10℃/min升温速度从室温加热到750℃,保温1h,然后以1.67℃/min的降温速度随炉冷却到500℃,再保温1h后出炉,最后空冷到室温,测定硬度值HBW 2.5/187.5为174,将此φ4mm钢丝作为后续连铸生产HRB500E的原材料备用。
采用120吨转炉+LF炉冶炼HRB500E,钢液化学成分为0.23%C,0.52%Si,1.41%Mn,0.021%P,0.029%S和0.07%V时候(符合GB/T 1499.2-2018的要求),在6机6流的160mm×160mm的小方坯连铸机上将此HRB500E钢水浇注成160mm×160mm铸坯。浇注时连铸中包钢水的过热度控制为28℃;铸坯拉速为1.1m/min,结晶器电磁搅拌300A/3Hz,在6机6流连铸机的第1、2和3流的结晶器中,采用喂线机以7.0m/min的速度喂入实测硬度值为HBW 2.5/187.5为174的φ4mm钢丝,铸坯自然冷却到室温;
采用连续式加热炉加热HRB500E 160mm×160mm铸坯,加热时最高加热温度控制在1180℃,均热段温度控制在1180℃,总加热时间达到180min后出炉,然后在18机架连续式棒材轧机上将160mm×160mm铸坯轧制成φ36mm规格的HRB500E热轧带肋钢筋,轧后自然冷却到150℃以下后打捆,再进行自然空冷到室温。最后在成品φ36mm规格的HRB500E热轧带肋钢筋上截取横向试样,采用GB/T13298《金属显微组织检验方法》规定的方法进行全断面金相组织检验,其断面组织全部为铁素体+珠光体。
对比例5
本对比例与实施例5为同一炉钢水,仅在钢水的浇注过程中,6机6流的160mm×160mm的小方坯连铸机上的1、2和3流采用了本技术,4、5和6流没有采用本技术。
采用120吨转炉+LF炉冶炼HRB500E,钢液化学成分为0.23%C,0.52%Si,1.41%Mn,0.021%P,0.029%S和0.07%V时候(符合GB/T 1499.2-2018的要求),在6机6流的160mm×160mm的小方坯连铸机上将此HRB500E钢水浇注成160mm×160mm铸坯。浇注时连铸中包钢水的过热度控制为28℃;铸坯拉速为1.1m/min,结晶器电磁搅拌300A/3Hz,在6机6流连铸机的第4、5和6流的结晶器中不喂入实测硬度值为HBW 2.5/187.5为174的φ4mm钢丝,铸坯自然冷却到室温;
采用连续式加热炉加热HRB500E 160mm×160mm铸坯,加热时最高加热温度控制在1180℃,均热段温度控制在1180℃,总加热时间达到180min后出炉,然后在18机架连续式棒材轧机上将160mm×160mm铸坯轧制成φ36mm规格的HRB500E热轧带肋钢筋,轧后自然冷却到150℃以下后打捆,再进行自然空冷到室温。最后在成品φ36mm规格的HRB500E热轧带肋钢筋上截取横向试样,采用GB/T13298《金属显微组织检验方法》规定的方法进行全断面金相组织检验,其断面的边部和四分之一的组织为铁素体+珠光体,断面的中心部位组织为铁素体+珠光体+马氏体。
实施例6
某钢铁厂自产化学成分(重量百分比)为0.20%C,0.55%Si,0.60%Mn,0.026%P和0.030%S的φ10.0mm 20号钢盘条,委托拉拔厂全部拉拔成φ5mm钢丝,然后将φ5mm钢丝以10℃/min升温速度从室温加热到750℃,保温1h,然后以1.67℃/min的降温速度随炉冷却到500℃,再保温1h后出炉,最后空冷到室温,测定硬度值HBW 2.5/187.5为172,将此φ5mm钢丝作为后续连铸生产HRE600的原材料备用。
采用120吨转炉+LF炉冶炼HRB600,钢液化学成分为0.26%C,0.75%Si,1.56%Mn,0.030%P,0.025%S和0.13%V时候(符合GB/T 1499.2-2018的要求),在6机6流的200mm×200mm的小方坯连铸机上将此HRB600钢水浇注成200mm×200mm铸坯。浇注时连铸中包钢水的过热度控制为50℃;铸坯拉速为0.5m/min,结晶器电磁搅拌200A/3Hz,在6机6流连铸机的第1、2和3流的结晶器中,采用喂线机以8.1m/min的速度喂入实测硬度值为HBW 2.5/187.5为172的φ5mm钢丝,铸坯自然冷却到室温;
采用连续式加热炉加热HRB600 200mm×200mm铸坯,加热时最高加热温度控制在1150℃,均热段温度控制在1150℃,总加热时间达到190min后出炉,然后在18机架连续式棒材轧机上将200mm×200mm铸坯轧制成φ36mm规格的HRB600热轧带肋钢筋,轧后自然冷却到150℃以下后打捆,再进行自然空冷到室温。最后在成品φ36mm规格的HRB600热轧带肋钢筋上截取横向试样,采用GB/T13298《金属显微组织检验方法》规定的方法进行全断面金相组织检验,其断面组织全部为铁素体+珠光体。
对比例6
本对比例与实施例6为同一炉钢水,仅在钢水的浇注过程中,6机6流的200mm×200mm的小方坯连铸机上的1、2和3流采用了本技术,4、5和6流没有采用本技术。
采用120吨转炉+LF炉冶炼HRB600,钢液化学成分为0.26%C,0.75%Si,1.56%Mn,0.030%P,0.025%S和0.13%V时候(符合GB/T 1499.2-2018的要求),在6机6流的200mm×200mm的小方坯连铸机上将此HRB600钢水浇注成200mm×200mm铸坯。浇注时连铸中包钢水的过热度控制为50℃;铸坯拉速为0.5m/min,结晶器电磁搅拌200A/3Hz,在6机6流连铸机的第4、5和6流的结晶器中不喂入实测硬度值为HBW 2.5/187.5为172的φ5mm钢丝,铸坯自然冷却到室温;
采用连续式加热炉加热HRB600 200mm×200mm铸坯,加热时最高加热温度控制在1150℃,均热段温度控制在1150℃,总加热时间达到190min后出炉,然后在18机架连续式棒材轧机上将200mm×200mm铸坯轧制成φ36mm规格的HRB600热轧带肋钢筋,轧后自然冷却到150℃以下后打捆,再进行自然空冷到室温。最后在成品φ36mm规格的HRB600热轧带肋钢筋上截取横向试样,采用GB/T13298《金属显微组织检验方法》规定的方法进行全断面金相组织检验,其断面的边部和四分之一的组织为铁素体+珠光体,断面的中心部位组织为铁素体+珠光体+马氏体。
以上实施例仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种钢筋的生产方法,其特征在于,所述方法包括:
制备第一直径的第一号材质的第一钢丝,所述第一钢丝的碳含量在0.15%-0.20%范围内,硅含量为0.35-0.55%,锰含量为0.35-0.60%,硬度值为HBW 2.5/187.5不大于180;
在连续浇铸预设型号的钢筋的过程中,将所述第一钢丝以第一速度喂入连铸机的结晶器中,得到铸坯;
将所述铸坯冷却后,进行所述铸坯加热,所述铸坯加热时要求加热的最高温度为1220℃,均热段温度控制在1150℃-1200℃范围内,总加热时间为120-190min,将所述铸坯轧制成钢筋。
2.根据权利要求1所述的钢筋的生产方法,其特征在于,所述制备预设型号的第一钢丝,包括:
采用拉拔工艺将第二直径的第一号材质的光圆盘条拉拔成所述第一直径的第一钢丝,所述第二直径大于所述第一直径;
将所述第一直径的第一钢丝加热到750℃,升温速度为10℃/min,保温时间为1h,再随炉冷却到500℃,降温速度为1.67℃/min,保温时间为1h,空冷到室温;
将冷却后的所述第一号材质的第一直径的第一钢丝卷成盘。
3.根据权利要求2所述的钢筋的生产方法,其特征在于,所述预设型号包括HRB400E、HRB500E或HRB600;
所述第二直径为φ6.0mm-φ10.0mm;所述第一直径为φ3mm-φ5mm。
4.根据权利要求2所述的钢筋的生产方法,其特征在于,
所述第一号材质的第一直径的第一钢丝的硬度值分别为HBW 2.5/187.5≤180。
5.根据权利要求1所述的钢筋的生产方法,其特征在于,
在连续浇铸预设型号的钢筋的过程中,将所述第一钢丝以第一速度喂入连铸机的结晶器中,得到铸坯,包括:
在连铸机浇注钢水冶炼所述预设型号的钢筋钢时,控制连铸中钢水的过热度在10℃-50℃范围内;
根据铸坯尺寸选择所述第一号材质的第一钢丝的目标直径:
在结晶器中喂入所述第一号材质的所述目标直径的第一钢丝,得到所述铸坯;其中,所述第一速度与铸坯拉速和过热度相关。
6.根据权利要求5所述的钢筋的生产方法,其特征在于,根据铸坯尺寸选择所述第一号材质的第一钢丝的目标直径,包括:
若所述铸坯尺寸为≤150mm×150mm,则选择所述目标直径为φ3mm;
若所述铸坯尺寸为160mm×160mm~190mm×190mm,则选择所述目标直径为φ4mm;
若所述铸坯尺寸为≥200mm×200mm,则选择所述目标直径为φ5mm。
7.根据权利要求5所述的钢筋的生产方法,其特征在于,铸坯拉速不低于0.5m/min时,所述第一速度为5.0-15.0m/min。
8.根据权利要求7所述的钢筋的生产方法,其特征在于,所述第一速度与铸坯拉速和过热度相关,包括:
所述铸坯拉速小于0.5m/min,所述第一速度为0;
所述铸坯拉速为0.5-1.5m/min,且钢水过热度在10℃-30℃范围内,所述第一速度为5.0-8.0m/min;
所述铸坯拉速为0.5-1.5m/min,且钢水过热度在31℃-50℃范围内,所述第一速度为8.1-12.0m/min;
所述铸坯拉速大于1.5m/min,且钢水过热度在10℃-30℃范围内,所述第一速度为8.1-12.0m/min;
所述铸坯拉速大于1.5m/min,且钢水过热度在31℃-50℃范围内,所述第一速度为12.1-15.0m/min。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的钢筋的生产方法,其特征在于,将所述铸坯轧制成钢筋,包括:
将所述铸坯轧制成直径大于或等于φ25mm的所述预设型号的热轧带肋钢筋,自然冷却到低于150℃后,得到所述钢筋。
10.一种钢筋,其特征在于,采用权利要求1-9中任一项所述的钢筋的生产方法制备而成。
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