CN115011870A - 一种建筑结构用高强度h型钢桩的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种建筑结构用高强度H型钢桩的制备方法，包括：控制终渣碱度为2.0‑3.8；精炼白渣操作，采用碳化钙、硅钙钡、铝粒调渣，氧含量≤20ppm；全程进行底吹氩，软吹时间不低于15min，精炼周期不少于25min；连铸采用全保护浇注工艺，使用大包长水口，加密封圈；中间包采用塞棒包浇注钢水，过热度控制在15‑30℃，铸坯拉速为0.7‑1.0m/min，将冶炼好的钢水浇注成异型坯。本发明的H型钢桩屈服强度大于500MPa，抗拉强度大于600Mpa，延伸率大于24％，因此本发明的H型钢不仅具有很好的屈服及抗拉强度，而且具有很好的冲击韧性。
Description
技术领域
本发明涉及冶炼连铸技术领域，尤其涉及一种建筑结构用高强度H型钢桩的制备方法。
背景技术
高强度钢桩结构与传统工程结构相比具有轻质、抗震、高强度、能耗低等诸多优点，主要用于制作多层框架柱、门式钢架柱、平台柱及工业构架等。在承受重载荷高达建筑结构中以拼接组合方式形成局部稳定截面，以确保整体高强度、高刚度工程需要。其制作的结构主要应用于浅海及沼泽地带、房屋建筑体系、深基坑支柱体系等工民建领域。随着城市建筑空间日益狭小，深基坑H型钢支护体系得到迅速发展。建造高楼大厦深基坑设计、施工，对高强度钢桩钢结构的要求也越来越高。因此必须迫切开发出建筑结构用高强度H型钢桩，来优化产品结构，提高企业利润率。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种建筑结构用高强度H型钢桩的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种建筑结构用高强度H型钢桩的制备方法，包括：转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷；其中：
转炉采用低硫铁水，顶底复吹，控制终渣碱度为2.0-3.8，出钢挡渣，出钢过程采用铝锰铁脱氧合金化；
精炼白渣操作，采用碳化钙、硅钙钡、铝粒调渣，出站前要做到白渣，进站取初样后定氧，氧含量≤20ppm；全程进行底吹氩，软吹时间不低于15min，精炼周期不少于25min；
连铸采用全保护浇注工艺，使用大包长水口，加密封圈；中间包采用塞棒包浇注钢水，控制铸坯拉速，避免水口堵塞，过热度控制在15-30℃，铸坯拉速为0.7-1.0m/min，将冶炼好的钢水浇注成异型坯。
进一步的，连铸坯断面尺寸为H555mm×440mm×105mm。
进一步的，所述H型钢桩的化学成分的质量百分含量包括：C 0.17％～0.20％、Si0.35％～0.55％、Mn 1.30％～1.60％、P≤0.030％、S≤0.030％、V0.10％～0.13％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
进一步的，所述H型钢桩的化学成分的质量百分含量包括：C 0.17％、Si 0.37％、Mn 1.32％、P 0.017％、S 0.011％、V 0.12％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
进一步的，所述H型钢桩的化学成分的质量百分含量包括：C 0.18％、Si 0.40％、Mn 1.31％、P 0.023％、S 0.007％、V 0.11％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
进一步的，所述H型钢桩的化学成分的质量百分含量包括：C 0.19％、Si 0.39％、Mn 1.35％、P 0.024％、S 0.010％、V 0.12％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
进一步的，所述H型钢桩的化学成分的质量百分含量包括：C 0.20％、Si 0.42％、Mn 1.34％、P 0.016％、S 0.014％、V 0.11％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明采用低硫铁水，顶底复吹，控制终渣碱度为2.0-3.8，出钢挡渣，出钢过程采用铝锰铁脱氧合金化。采用碳化钙、硅钙钡、铝粒调渣，出站前要做到白渣，进站取初样后定氧，氧含量≤20ppm。全程进行底吹氩，软吹时间不低于15min，精炼周期不少于25min。连铸采用全保护浇注工艺，使用大包长水口，加密封圈。中间包采用塞棒包浇注钢水，控制铸坯拉速，避免水口堵塞，过热度控制在15-30℃；铸坯拉速为0.7-1.0m/min，将冶炼好的钢水浇注成矩形坯。采用该工艺生产的建筑结构用高强度H型钢桩铸坯表面及内部质量较好，轧制后的H型钢桩各项性能均满足标准要求，具有良好的力学性能性能，尤其是高强度和高韧性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。
一种建筑结构用高强度H型钢桩，其化学成分的质量百分含量包括：C 0.17％～0.20％、Si 0.35％～0.55％、Mn 1.30％～1.60％、P≤0.030％、S≤0.030％、V0.10％～0.13％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
一种建筑结构用高强度H型钢桩的制备方法，其冶炼工艺为：转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷。
转炉采用低硫铁水，顶底复吹，控制终渣碱度为2.0-3.8，出钢挡渣，出钢过程采用铝锰铁脱氧合金化。
精炼白渣操作，采用碳化钙、硅钙钡、铝粒调渣，出站前要做到白渣，进站取初样后定氧，氧含量≤20ppm。全程进行底吹氩，软吹时间不低于15min，精炼周期不少于25min。
供连铸钢水成分为C 0.18％、Si 0.52％、Mn 1.52％、P 0.018％、S 0.013％、V0.125％。
连铸采用全保护浇注工艺，使用大包长水口，加密封圈。中间包采用塞棒包浇注钢水，控制铸坯拉速，避免水口堵塞，过热度控制在15-30℃；铸坯拉速为0.7-1.0m/min，将冶炼好的钢水浇注成异型坯。
连铸坯断面尺寸为H555mm×440mm×105mm。
对建筑结构用高强度H型钢桩异型连铸坯表面质量进行检查，同时对内部质量进行热酸低倍检验并跟踪检查H型钢桩钢坯质量。
检查过程中未发现明显铸坯表面及内部质量缺陷，铸坯质量良好，铸坯表面裂纹率低于1％，轧制后的H型钢各项性能均满足标准要求。表1是各个钢种的化学成分，表2、表3、表4结合实施例对本发明进一步说明。
表1各实施例化学成分(质量百分数/％)
| 实施例 | C | Si | Mn | P | S | V |
| 实施例1 | 0.17 | 0.37 | 1.32 | 0.017 | 0.011 | 0.12 |
| 实施例2 | 0.18 | 0.40 | 1.31 | 0.023 | 0.007 | 0.11 |
| 实施例3 | 0.19 | 0.39 | 1.35 | 0.024 | 0.010 | 0.12 |
| 实施例4 | 0.20 | 0.42 | 1.34 | 0.016 | 0.014 | 0.11 |
表2各实施例拉速及过热度控制
| 实施例 | 过热度(℃) | 拉速(m/min) |
| 实施例1 | 27 | 0.85 |
| 实施例2 | 29 | 0.88 |
| 实施例3 | 26 | 0.89 |
| 实施例4 | 28 | 0.87 |
表3各实施例入拉矫机铸坯表面温度
表4各实施例轧制H型钢后力学性能
由上述表4的轧制H型钢后力学性能数据可知：本发明屈服强度大于500MPa，抗拉强度大于600Mpa，延伸率大于24％，因此本发明的H型钢不仅具有很好的屈服及抗拉强度，而且具有很好的冲击韧性。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种建筑结构用高强度H型钢桩的制备方法，其特征在于，包括：转炉冶炼、LF精炼、异型坯连铸、铸坯堆垛缓冷；其中：
转炉采用低硫铁水，顶底复吹，控制终渣碱度为2.0-3.8，出钢挡渣，出钢过程采用铝锰铁脱氧合金化；
精炼白渣操作，采用碳化钙、硅钙钡、铝粒调渣，出站前要做到白渣，进站取初样后定氧，氧含量≤20ppm；全程进行底吹氩，软吹时间不低于15min，精炼周期不少于25min；
连铸采用全保护浇注工艺，使用大包长水口，加密封圈；中间包采用塞棒包浇注钢水，控制铸坯拉速，避免水口堵塞，过热度控制在15-30℃，铸坯拉速为0.7-1.0m/min，将冶炼好的钢水浇注成异型坯。
2.根据权利要求1所述的建筑结构用高强度H型钢桩的制备方法，其特征在于，连铸坯断面尺寸为H555mm×440mm×105mm。
3.根据权利要求1所述的建筑结构用高强度H型钢桩的制备方法，其特征在于，所述H型钢桩的化学成分的质量百分含量包括：C 0.17％～0.20％、Si 0.35％～0.55％、Mn 1.30％～1.60％、P≤0.030％、S≤0.030％、V0.10％～0.13％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
4.根据权利要求3所述的建筑结构用高强度H型钢桩的制备方法，其特征在于，所述H型钢桩的化学成分的质量百分含量包括：C 0.17％、Si 0.37％、Mn 1.32％、P 0.017％、S0.011％、V 0.12％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
5.根据权利要求3所述的建筑结构用高强度H型钢桩的制备方法，其特征在于，所述H型钢桩的化学成分的质量百分含量包括：C 0.18％、Si 0.40％、Mn 1.31％、P 0.023％、S0.007％、V 0.11％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
6.根据权利要求3所述的建筑结构用高强度H型钢桩的制备方法，其特征在于，所述H型钢桩的化学成分的质量百分含量包括：C 0.19％、Si 0.39％、Mn 1.35％、P 0.024％、S0.010％、V 0.12％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
7.根据权利要求3所述的建筑结构用高强度H型钢桩的制备方法，其特征在于，所述H型钢桩的化学成分的质量百分含量包括：C 0.20％、Si 0.42％、Mn 1.34％、P 0.016％、S0.014％、V 0.11％，其余为Fe和不可避免的杂质，质量分数共计100％。
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