專利名稱：一種hrb600熱軋帶肋鋼筋的生產方法
一種HRB600熱軋帶肋鋼筋的生產方法技術領域：
本發明涉及煉鋼與軋鋼，具體來說，涉及煉鋼與熱軋工藝，尤其涉及熱軋帶肋鋼筋的方法。背景技術：
建筑結構的安全性問題引起了社會的普遍關注，建筑工業對鋼筋性能的要求越來越高，而提高建筑安全性的關鍵是提高鋼筋的強度和綜合性能。在大力提倡節能減排、綠色環保的背景下，普通強度鋼筋作為建筑用鋼主材的狀況已無法滿足建設發展的需要。高強度 HRB600熱軋帶肋鋼筋的開發使用一方面可以減少建筑用鋼量，與目前主要使用的HRB335、 HRB400、HRB500級鋼筋相比，分別節約用鋼量73. 3%,44. 4%和19. 5%，具有節能減排的現實意義；另一方面，可解決建筑結構中"肥梁胖柱"的問題，增加建筑使用面積，使結構設計更加靈活，提高建筑使用功能。因此，研究開發強度高和綜合性能好的鋼筋，是鋼鐵企業應對未來鋼筋混凝土結構在建筑工程領域發展的必然趨勢。目前中國專利數據庫中涉及熱軋鋼筋的技術方案較多，特別相關的申請件就有 01214441. X號《熱軋六棱帶肋鋼筋》、200520004827. 6號《超細晶熱軋帶肋鋼筋盤條》、 200810124722. 2號《一種熱軋帶肋鋼筋的控軋控冷工藝》、200810124723. 7號《一種熱軋帶肋鋼筋組合控制軋制工藝》、200810058552. 2號《細晶粒熱軋帶肋鋼筋及其制備方法》、 200910193367. 9號《一種含鉻的HRB400熱軋帶肋鋼筋及其生產方法》、201010237699. 5號 《抗震熱軋帶肋鋼筋及其生產工藝》等。迄今為止，尚無涉及HRB600熱軋帶肋鋼筋的申請件。
發明內容
本發明的目的是為了提供一種HRB600熱軋帶肋鋼筋的生產方法，保證HRB600鋼筋綜合性能的同時，提高建筑鋼筋強度，實現節能環保目的。為實現上述目的，發明人提供的方法仍然包括轉爐冶煉、鋼坯強化、吹氬精煉、澆注、鋼坯檢驗、加熱爐加熱、控制軋制、軋后微控制冷卻、成品檢測、定尺包裝、產品入庫等工序，不同于現有技術的特征包括
(1)轉爐冶煉出鋼過程采用雙擋渣工藝；
(2)鋼坯強化工序采用Cr、Nb、VN微合金復合強化；
(3)吹氬精煉技術；
(4)澆注工序采用全保護澆注；
(5)控制軋制工序，微合金元素阻止奧氏體的再結晶進程，控制微合金元素的沉淀強化作用，達到提高鋼筋強度的目的；
(6)軋后微控制冷卻工序，阻止奧氏體晶粒再長大，確保鋼筋綜合性能。上述轉爐冶煉出鋼過程采用雙擋渣工藝，工藝條件是出鋼時間不小于2分30秒， 出鋼時作C、S、P、Mn分析，終點碳含量控制在0. 08% 0. 12%;S^0. 025%,P^O. 020%, 等樣出鋼；合金加入按照如下順序JiMni^e—Mni^e — Sii^e — Crfe — SiAlCaBa — NWe — VN ； 吹氬精煉時間不小于5分30秒。
上述鋼坯強化工序采用Cr、Nb、VN微合金復合強化的具體方法是在普通的CMn鋼中添加微量的鈮、釩、鉻強碳氮化物形成元素進行合金化，通過控制細化鋼的晶粒和碳氮化物沉淀強化的物理冶金過程，在控軋狀態下獲得高強度、高韌性、高可焊接性、良好的成形性能等最佳力學性能配合的工程結構材料。強化機理Nb、V等和鋼中的C、N原子形成高熔點、高硬度的碳化物和氮化物，一方面沉淀在奧氏體晶界上，加熱時不易熔入奧氏體，可阻止奧氏體晶粒長大，形成細晶強化； 另一方面這些碳化物和氮化物質點在奧氏體轉變成鐵素體過程中或轉變后析出，在鐵素體的晶格中阻礙位錯運動，形成沉淀強化。上述吹氬精煉的工藝條件是通過LF爐精煉、喂絲吹氬工藝，盡量減少此鋼種的夾雜物含量，造好還原渣，嚴格的底吹氬及喂絲工序，以實現快速脫氧、脫硫，均勻鋼水成分， 有效去除鋼中夾雜物的含量。
上述澆注工序采用全保護連鑄，工藝條件是中間包使用AIC質水口 ；大包、中間包采用保溫覆蓋劑進行保溫；連鑄坯拉速在2. 0 3. Om/min，矯直溫度950°C 1050°C，嚴格控制中間包過熱度< 20°C。上述控制軋制工序中，變形與奧氏體再結晶結合，從而促進鐵素體晶粒進一步細化，微合金元素起到有效的沉淀強化作用。上述軋后微控制冷卻工序采用兩段6m長的湍流式冷卻器，工藝條件是通過形成湍流的冷卻水對軋后鋼筋進行均勻的微冷卻，使上冷床的鋼筋溫度控制在850°C 900°C 之間，以控制奧氏體晶粒不再進一步長大，使珠光體片層間距變薄，確保鋼筋的綜合性能。本方法優點在于①由于采用了 V、Nb等微合金元素的強化方式，普碳鋼也可生產出強度600MPa以上的高強度鋼筋；采用控軋控冷工藝使HRB600熱軋帶肋鋼筋組織均勻、 綜合性能得以大幅改善；②突破規格效應的限制因素，減少坯型，簡化生產，提高生產效率； ③采用微合金復合強化技術降低生產高強度鋼筋的成本，提高經濟效益；④高強度及綜合性能好的鋼筋使建筑工程得以大幅降低成本，實現節能減排。
附圖1是本發明方法的工藝流程圖。具體實施方式
實施例
首鋼水鋼所生產的HRB600熱軋帶肋鋼筋的流程如圖1所示，包括轉爐冶煉、鋼包采用Cr、Nb、VN復合強化、吹氬精煉、150mm方坯澆注、鋼坯檢驗、加熱爐加熱、控制軋制、軋后輕微控冷、成品檢測、定尺包裝、產品入庫工序。其中，出鋼過程采用雙擋渣工藝，出鋼時間不小于2分30秒，出鋼時作C、S、P、Mn分析，終點碳含量控制在0. 08% 0. 12% ； S<=0. 025%, P<=0. 020%，等樣出鋼；合金加入按照如下順序依次為=SiMr^e—Mrii^— SiFe— CrFe-SiA1 CaBa-NbFe-VN ；吹氬精煉時間不小于5分30秒。連鑄采用全保護澆注，中間包使用AIC質水口 ；大包、中間包采用保溫覆蓋劑進行保溫；連鑄坯拉速在2. 0 3. Om/min，矯直溫度950°C 1050°C。為確保HRB600熱軋帶肋鋼筋屈服強度大于600MPa、 抗拉強度大于730MPa，軋制時加熱爐出鋼溫度控制在920°C 980°C之間，全軋制過程采用控制軋制技術，變形與奧氏體再結晶結合，從而促進鐵素體晶粒進一步細化。此外在軋制過程中，鋼中的V、Nb等微合金元素將產生顯著的晶粒細化和一定程度的沉淀強化作用，使軋后鋼材的強度和韌性都得到很大的提高。軋后采用微控制冷卻工藝，使鋼材軋后溫度控制在850°C 900°C之間，以控制奧氏體晶粒不再進一步長大，使珠光體片層間距變薄，確保鋼筋的綜合性能。 采用本工藝生產的HRB600熱軋帶肋鋼筋的質量指標如表1所示
表權利要求
1.一種HRB600熱軋帶肋鋼筋的生產方法，包括轉爐冶煉、鋼坯強化、吹氬精煉、澆注、 鋼坯檢驗、加熱爐加熱、控制軋制、軋后輕微控制冷、成品檢測、定尺包裝、產品入庫等工序， 其特征包括(1)轉爐冶煉出鋼過程采用雙擋渣工藝；(2)鋼坯強化工序采用Cr、Nb、VN微合金復合強化；(3)吹氬精煉技術；(4)澆注工序采用全保護澆注；(5)控制軋制工序，微合金元素阻止奧氏體的再結晶進程，控制微合金元素的沉淀強化作用，達到提高鋼筋強度的目的；(6)軋后微控制冷卻工序，阻止奧氏體晶粒再長大，確保鋼筋綜合性能。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于所述轉爐冶煉出鋼過程采用雙擋渣工藝，工藝條件是出鋼時間不小于2分30秒，出鋼時作C、S、P、Mn分析，終點碳含量控制在0. 08% 0. 12% ；S ( 0. 025%、P彡0. 020%,等樣出鋼；合金加入按照如下順序=SiMnFe-MnFe-SiFe— CrFe-SiA1 CaBa-NbFe-VN ；吹氬精煉時間不小于 5 分 30 秒。
3.按照權利要求1所述的方法，其特征在于所述鋼坯強化工序采用Cr、Nb、VN微合金復合強化的具體方法，在普通的CMn鋼中添加微量的鈮、釩、鉻強碳氮化物形成元素進行合金化，通過控制細化鋼的晶粒和碳氮化物沉淀強化的物理冶金過程，在控軋狀態下獲得高強度、高韌性、高可焊接性、良好的成形性能等最佳力學性能配合的工程結構材料。
4.按照權利要求1所述的方法，其特征在于所述吹氬精煉的工藝條件是通過LF爐精煉、喂絲吹氬工藝，盡量減少此鋼種的夾雜物含量，造好還原渣，嚴格的底吹氬及喂絲工序， 以實現快速脫氧、脫硫，均勻鋼水成分，有效去除鋼中夾雜物的含量。
5.按照權利要求1所述的方法，其特征在于所述澆注工序采用全保護連鑄，工藝條件是中間包使用AIC質水口 ；大包、中間包采用保溫覆蓋劑進行保溫；連鑄坯拉速在 2. 0 3. 0 m/min，矯直溫度 950°C 1050°C。
6.按照權利要求1所述的方法，其特征在于所述控制軋制工序中，變形與奧氏體再結晶結合，促進鐵素體晶粒進一步細化；所述控制軋制的軋后溫度控制在850°C 900°C之間，以控制奧氏體晶粒不再進一步長大，使珠光體片層間距變薄，確保鋼筋的綜合性能。
全文摘要
一種HRB600熱軋帶肋鋼筋的生產方法，包括轉爐冶煉、鋼坯強化、吹氬精煉、澆注、鋼坯檢驗、加熱爐加熱、控制軋制、軋后輕微控制冷、成品檢測、定尺包裝、產品入庫等工序，其特征有①轉爐冶煉出鋼過程采用雙擋渣工藝；②鋼坯強化工序采用Cr、Nb、VN微合金復合強化；③吹氬精煉技術;④澆注工序采用全保護澆注；⑤控制軋制工序，微合金元素阻止奧氏體的再結晶進程，控制微合金元素的沉淀強化作用，達到提高鋼筋強度的目的；⑥軋后微控制冷卻工序，阻止奧氏體晶粒再長大，確保鋼筋綜合性能。采用本方法，普碳鋼也可生產出HRB600熱軋帶肋鋼筋；鋼筋組織均勻，綜合性能得以改善；突破規格的限制因素，降低生產成本；建筑工程得以大幅降低成本，實現節能減排。
文檔編號C22C38/38GK102534407SQ20121000963
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月13日 優先權日2012年1月13日
發明者劉永林, 張應榮, 楊茂麟, 王麗鵑, 田立峰, 韋軼華 申請人:首鋼水城鋼鐵(集團)有限責任公司