CN114959467B

CN114959467B - 减少低Si热轧带肋钢筋HRB400E氧化烧损的方法及HRB400E热轧带肋钢筋

Info

Publication number: CN114959467B
Application number: CN202210544208.4A
Authority: CN
Inventors: 陈学良; 钱学海; 李西德; 周从锐; 熊良友; 何维; 樊雷; 金梁; 黄鸿锋; 李顺奎; 温小园; 韦文追
Original assignee: Liuzhou Iron and Steel Co Ltd; Guangxi Liugang Huachuang Technology R&D Co Ltd
Current assignee: Liuzhou Iron and Steel Co Ltd; Guangxi Liugang Huachuang Technology R&D Co Ltd
Priority date: 2022-05-18
Filing date: 2022-05-18
Publication date: 2023-03-17
Anticipated expiration: 2042-05-18
Also published as: CN114959467A

Abstract

本发明提供了一种减少低Si热轧带肋钢筋HRB400E氧化烧损的方法及HRB400E热轧带肋钢筋。热轧带肋钢筋HRB400E采用如下工艺步骤生产：高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理、转炉钢水冶炼、方坯连铸、加热炉加热、粗轧、中轧、精轧机组、减径机组、冷床、打捆、称重、挂牌、入库；预热段温度≤900℃，一加热段温度1040±30℃，残氧量2％～3％；二加热段温度1100±30℃，残氧量2％～3％；均热段温度1080±30℃，残氧量2％～3％。运用本发明可以不加硅铁合金，降低生产成本。

Description

减少低Si热轧带肋钢筋HRB400E氧化烧损的方法及HRB400E热轧带肋钢筋

技术领域

本发明涉及钢铁生产领域，具体涉及一种减少低Si热轧带肋钢筋HRB400E氧化烧损的方法及HRB400E热轧带肋钢筋。

背景技术

热轧带肋钢筋是广泛应用于公路、桥梁和各种建筑中，因此我国每年热轧带肋钢筋的产量非常大，目前氧化烧损的严重程度主要是在加热期间。2021年由于大宗原料价格飞速上涨，硅铁合金价格也随之飞涨，平常性价比较高的硅铁价格更是涨了3倍，热轧带肋钢筋的合金成本增加较多，因此许多钢厂通过增加Nb、V等微合金替代硅铁合金的使用量，但是降低硅铁合金使用后，钢中的Si含量较少。而钢中加入一定量的Si元素后，可以和Fe基体生产Fe2SiO4层，Fe2SiO4层可以阻碍铁离子的扩散，明显降低氧化皮生长速率，而且Fe2SiO4层粘度高，与基体结合力强，致密性较好，防止基体的Fe继续被氧化烧损。钢中的Si含量减少，不能形成的Fe2SiO4层，铁离子容易扩散，氧化铁皮疏松，容易掉落，增加钢坯的氧化烧损。

综上所述，现有技术中存在以下问题：降低Si含量之后，热轧带肋钢筋HRB400E的氧化烧损高。

发明内容

本发明提供一种减少低Si热轧带肋钢筋HRB400E氧化烧损的方法及HRB400E热轧带肋钢筋，以解决降低Si含量之后，热轧带肋钢筋HRB400E的氧化烧损高的问题。

为此，本发明提出一种减少低Si热轧带肋钢筋HRB400E氧化烧损的方法，所述减少低Si热轧带肋钢筋HRB400E氧化烧损的方法包括：

热轧带肋钢筋HRB400E采用如下工艺步骤生产：高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理、转炉钢水冶炼、方坯连铸、加热炉加热、粗轧、中轧、精轧机组、减径机组、冷床、打捆、称重、挂牌、入库；

热轧带肋钢筋HRB400E的成分按重量百分比：

C：0.20％～0.25％，Si：0.20％～0.35％，Mn：1.05％～1.35％，Nb：0.015％～0.030％，P、S≤0.045％；

预热段温度≤900℃，一加热段温度1040±30℃，残氧量2％～3％；二加热段温度1100±30℃，残氧量2％～3％；均热段温度1080±30℃，残氧量2％～3％。

进一步地，粗轧开轧温度1000±30℃，进精轧温度900±20℃，进减径温度900±20℃，上冷床温度900±20℃。

进一步地，铁水经BOF吹炼后采用滑板挡渣出钢，然后加脱氧剂和合金。

进一步地，预热段温度860-870℃，一加热段温度1040±15℃，残氧量2％～3％；二加热段温度1100±10℃，残氧量2％～3％。

进一步地，加热时间为95-105分钟。

进一步地，粗轧开轧温度1000±10℃，进精轧温度900±10℃，进减径温度900±10℃，上冷床温度900±10℃。

进一步地，坯料尺寸：165mm×165mm×11700mm，成品规格为φ10-20mm直条钢筋。

进一步地，成品规格为φ10mm，轧制速度为40m/s；或者成品规格为φ12mm，轧制速度为36m/s；成品规格为φ14mm，轧制速度为27m/s；成品规格为φ16mm，轧制速度为23m/s；成品规格为φ18mm，轧制速度为16m/s；或者成品规格为φ20mm，轧制速度为15m/s。

本发明还提供一种HRB400E热轧带肋钢筋，采用前面所述的减少低Si热轧带肋钢筋HRB400E氧化烧损的方法，所述HRB400E热轧带肋钢筋的成分按重量百分比：

C：0.20％～0.25％，Si：0.20％～0.35％，Mn：1.05％～1.35％，Nb：0.015％～0.030％，P、S≤0.045％。

进一步地，所述HRB400E热轧带肋钢筋，成分按重量百分比：

C：0.22％，Si：0.27％，Mn：1.25％，Nb：0.025％，P：0.031％、S：0.020％。

进一步地，所述HRB400E热轧带肋钢筋，成分按重量百分比：

C：0.24％，Si：0.26％，Mn：1.24％，Nb：0.024％，P：0.029％、S：0.021％。

进一步地，所述HRB400E热轧带肋钢筋，成分按重量百分比：

C：0.23％，Si：0.27％，Mn：1.27％，Nb：0.025％，P：0.027％、S：0.027％。

进一步地，所述HRB400E热轧带肋钢筋，成分按重量百分比：

C：0.22％，Si：0.28％，Mn：1.24％，Nb：0.026％，P：0.031％、S：0.022％。

进一步地，所述HRB400E热轧带肋钢筋，成分按重量百分比：

C：0.23％，Si：0.27％，Mn：1.25％，Nb：0.026％，P：0.026％、S：0.019％。

进一步地，所述HRB400E热轧带肋钢筋，成分按重量百分比：

C：0.21％，Si：0.29％，Mn：1.25％，Nb：0.025％，P：0.030％、S：0.029％。

运用本发明可以不加硅铁合金，降低生产成本，降低开轧温度及各加热段加热温度，可以降低加热能耗及坯料氧化烧损。成品性能：屈服强度450-470Mpa，抗拉强度600-620Mpa，强屈比1.33-1.40；Agt(最大力总延伸率)14.5-16.5％；氧化烧损0.55-0.65％，性能余量充足，吨钢成本降低40元。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本发明。

申请人根据测量数据，发现按现有的生产方法Si由0.6％降低到0.3％后，氧化烧损由0.6％增加到1.1％，相应的成材率降低0.5％。

为此，本发明提出一种减少低Si热轧带肋钢筋HRB400E氧化烧损的方法，本发明的原理为：

1、不加硅铁后，钢中的Si含量由0.50％～0.75％降到0.20％～0.35％，其他成分和工艺不变的情况下，强度下降15MPa左右，为了保证钢筋强度余量，Mn含量从0.85％～1.15％提高到1.05％～1.35％；

2、钢中的Si含量减少，不能形成的Fe2SiO4层，铁离子容易扩散，氧化铁皮疏松，容易掉落，为了减少氧化烧损，采取降低开轧温度从而降低各加热段加热温度，可以降低加热能耗，同时降低烟气残氧量，改变炉内气氛；

3、降低进精轧温度和进减径温度，可以减少轧制过程钢筋氧化，同时防止温度过高，晶粒长大，通过细化晶粒提高钢筋强度。

本发明一种减少低Si热轧带肋钢筋HRB400E氧化烧损的方法，具体技术措施包括：

1、工艺为：高炉铁水冶炼→铁水脱硫预处理→转炉钢水冶炼→方坯连铸→加热炉加热→粗轧→中轧→精轧机组→减径机组→大冷床→定尺冷剪→小冷床→打捆、称重、挂牌、入库。

2、铁水经BOF吹炼后采用滑板挡渣出钢，然后加脱氧剂和合金，使C含量为0.20％～0.25％，Si含量为0.20％～0.35％，Mn含量为1.05％～1.35％，Nb含量为0.015％～0.030％，P、S含量≤0.045％，接着送到氩站吹氩，连铸选用合适的二冷参数，采用全程保护浇铸工艺进行浇注；

3、连铸铸出来的方坯尺寸为165mm×165mm×11700mm，经加热炉加热，预热段温度≤900℃，一加热段温度1040±30℃，残氧量2％～3％；二加热段温度1100±30℃，残氧量2％～3％；均热段温度1080±30℃，残氧量2％～3％；开轧温度从1040±30℃降到1000±30℃；进精轧温度由950±20℃降到900±20℃，进减径温度由950±20℃降到900±20℃，上大冷床温度900±20℃。

实例：

(1)实例1-6的工艺为：高炉铁水冶炼→铁水脱硫预处理→转炉钢水冶炼→方坯连铸→加热炉加热→粗轧→中轧→精轧机组→减径机组→大冷床→定尺冷剪→小冷床→打捆、称重、挂牌、入库。

(2)实例1-6为本发明的工艺方法，对比例1-6为原工艺方法，转炉钢水冶炼成分控制见表1。

(3)实例1-6为本发明的工艺方法，对比例1-6为原工艺方法，各加热段加热温度及残氧量见表2。

(4)实例1-6为本发明的工艺方法，对比例1-6为原工艺方法，各轧制温度见表3。

(5)实例1-6为本发明的工艺方法，对比例1-6为原工艺方法，各实例及对比例力学性能见表4。

表1：各实施例钢的成分(重量百分比)

表2：各实施例钢的加热工艺(温度为℃)

表3：各实施例钢的轧制工艺(温度为℃)

表4：各实施例钢的力学性能及氧化烧损率

(6)从表1～4的对比可以看出，不加硅铁合金后，本发明通过将Mn含量从0.85％～1.15％提高到1.05％～1.35％，降低轧制过程的温度，成品性能与原工艺持平或不比原工艺差，性能余量充足，吨钢成本降低40元；通过降低开轧温度及各加热段加热温度，坯料氧化烧损降低0.5％，明显减少低Si钢种的氧化烧损。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims

1.一种减少低Si热轧带肋钢筋HRB400E氧化烧损的方法，其特征在于，所述减少低Si热轧带肋钢筋HRB400E氧化烧损的方法包括：

热轧带肋钢筋HRB400E采用如下工艺步骤生产：高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理、转炉钢水冶炼、方坯连铸、加热炉加热、粗轧、中轧、精轧机组、减径机组、大冷床、定尺冷剪、小冷床、打捆、称重、挂牌、入库；

热轧带肋钢筋HRB400E的成分按重量百分比：

C：0.22%，Si：0.27%，Mn：1.25%，Nb：0.025%，P：0.031%、S：0.020%；或者：

C：0.24%，Si：0.26%，Mn：1.24%，Nb：0.024%，P：0.029%、S：0.021%；或者：

C：0.23%，Si：0.27%，Mn：1.27%，Nb：0.025%，P：0.027%、S：0.027%

预热段温度≤900℃，一加热段温度1040±30℃，残氧量2%~3%；二加热段温度1100±30℃，残氧量2%~3%；均热段温度1080±30℃，残氧量2%~3%；

粗轧开轧温度1000±10℃，进精轧温度900±10℃，进减径温度900±10℃，上冷床温度900±10℃；

坯料尺寸：165mm×165mm×11700mm，成品规格为φ10-20mm直条钢筋；

成品性能：屈服强度为450-470MPa，抗拉强度为600-620 MPa，强屈比为1.33-1.40；Agt，最大力总延伸率，为14.5-16.5%；氧化烧损为0.55-0.65%。

2.如权利要求1所述的减少低Si热轧带肋钢筋HRB400E氧化烧损的方法，其特征在于，铁水经BOF吹炼后采用滑板挡渣出钢，然后加脱氧剂和合金。

3.如权利要求1所述的减少低Si热轧带肋钢筋HRB400E氧化烧损的方法，其特征在于，预热段温度860-870℃，一加热段温度1040±15℃，残氧量2%~3%；二加热段温度1100±10℃，残氧量2%~3%。

4.如权利要求1所述的减少低Si热轧带肋钢筋HRB400E氧化烧损的方法，其特征在于，总加热时间为95-105分钟。

5.如权利要求1所述的减少低Si热轧带肋钢筋HRB400E氧化烧损的方法，其特征在于，成品规格为φ16mm，轧制速度为23m/s。