专利名称：采用普通碳素钢生产英标460级螺纹钢筋的工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种钢筋的生产工艺方法，尤其涉及一种英标460级螺纹钢筋的生产工艺方法。
背景技术：
采用目前的生产工艺方法，如果使用普碳坯轧制英标460级螺纹钢筋，当钢筋连接是用焊接时，焊接口段的钢筋受热高温后，钢筋的强度就会降低。因此，国内生产厂家出口的高强度钢筋，都是采用20MnSi钢坯进行生产的。此外也有许多厂家通过添加合金元素V、Nb和Ti实现高强度螺纹钢筋的生产，这样无疑增加了生产成本。此外，也增加了建筑物对钢筋的用量，钢铁资源消耗大，进而也增加了建筑物的重量。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种采用普通碳素钢生产英标460级螺纹钢筋的工艺方法，旨在降低生产成本，减少建筑物对钢筋的用量，进一步节省钢铁资源。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现本发明提供的一种采用普通碳素钢生产英标460级螺纹钢筋的工艺方法，包括下列步骤a.采用普通碳素钢，开轧温度为900～980℃的超低温，经过粗、中轧机组大压下，轧机最大延伸系数μ为1.449，然后钢材通过预穿水冷进行降温；所述预穿水段的节数为1～3节，水压为0.5～0.8Mpa，钢材预穿水后的温度为850～950℃；b.钢材经过预穿水段后进入精轧机组，主电机功率为1350KW；然后进入穿水冷却段使钢筋表面的温度迅速降低，所述穿水冷却段的节数为2～5节，水压为0.8～2.0Mpa，使钢筋上冷床的表面温度控制在580～650℃；c.钢筋上冷床进行空冷，钢筋芯部余热释放，完成自身回火处理即得成品。
本发明所用的原材料为普通碳素钢，比现有技术使用的20MnSi降低了40～50元，大大降低了生产成本。但由于所用的普通碳素钢其Mn元素含量只有20MnSi的一半，为使生产的螺纹钢筋达到同样高的强度，本发明采用了超低温开轧和控制冷却的方法，普碳坯在化学元素保持一定的情况下，采用超低温轧制，经过粗、中轧后采用预水冷，最后在精轧后经过穿水冷却，利用余热处理技术使钢筋的力学性能得到很大的提高。
本发明所述步骤a中使用的原材料普通碳素钢，其C元素的含量为0.17～0.22％，Mn元素含量为0.35～0.8％，即可以采用普通碳素钢Q235等级C、D两钢号。
本发明的整个轧制过程中，不论是在粗轧、中轧、还是精轧，都是处于超低温轧制。钢坯进入粗轧之前，必须保持在超低温状态，温度不能太高，以免后面冷却工序的冷却强度过大，上冷床温度达不到理想的效果。钢筋在经过粗轧与中轧后，钢筋表面与轧辊之间的摩擦会使轧制过程当中的钢筋表面温度升高。为了降低钢筋温度，在进精轧之前，本发明增加了预水冷却段，使钢筋在温度850～950℃进入精轧，不仅减轻了穿水冷却的压力，同时也起到了细晶化的作用，能够保持钢筋晶粒组织的大小，保证钢筋具有稳定的性能。钢筋经过预水冷却以后保持一定的低温，过精轧后，在穿水冷却段将钢筋表面温度冷却到一定温度，到上冷床后，利用芯部余热释放，完成自身回火处理，使钢筋内部形成理想的晶粒组织结构，从而达到高强度的性能。
在轧制过程中，不仅预水冷却以及穿水冷却器的节数、压力的大小影响到钢筋冷却的效果，轧制速度的快慢也会影响钢筋的冷却效果，本发明所述轧机的轧制速度可以为9～12m/s。根据各种轧制规格，可以调整上述每组参数使之互相匹配。特别是在预水冷却后进入精轧这个阶段，若冷却得太过头，会造成钢筋黑头而使精轧打滑，很难进入精轧，故预水冷却效果应适当。另外钢筋在经过精轧后，穿水冷却的效果也必须恰到好处，冷却强度过大，会使螺纹钢筋易发生脆断；反之，冷却强度不够，螺纹钢筋的强度就达不到英标460级。
本发明具有以下有益效果(1)原材料采用普通碳素钢，能够大大降低生产成本，增长了企业的效益。
(2)钢筋强度的提高，能够减少建筑物对钢筋的用量，减轻了建筑物自重。
(3)节省了钢铁资源，同时也降低整个社会建筑用钢铁数量，对减少大气环境污染百益而无一害，具有极大的经济效益和社会效益，应用前景十分广阔。
下面将结合实施例和附图对本发明作进一步的详细描述图1是本发明实施例的工艺流程框图。
具体实施例方式
图1所示为本发明的采用普通碳素钢生产英标460级螺纹钢筋的工艺方法的实施例，包括下列步骤a.采用普通碳素钢，如可以采用普通碳素钢Q235等级C、D两钢号，其C元素的含量为0.17～0.22％，Mn元素含量为0.35～0.8％。钢坯加热出炉后的开轧温度保持在900～980℃，经过粗、中轧机组(粗轧7，中轧6)大压下，轧机最大延伸系数μ为1.449，然后钢材通过预穿水冷进行降温；根据各种轧制规格，所述预穿水段的节数为1～3节，水压为0.5～0.8Mpa(见表1)，钢材预穿水后的温度为850～950℃；b.钢材经过预穿水段后进入精轧机组，主电机功率为1350KW；然后进入穿水冷却段使钢筋表面的温度迅速降低，根据各种轧制规格，所述穿水冷却段的节数为2～5节，水压为0.8～2.0Mpa(见表1)，使钢筋上冷床的表面温度控制在580～650℃；c.钢筋上冷床进行空冷，钢筋芯部余热释放，完成自身回火处理即得成品。
根据各种轧制规格，轧机的轧制速度可以为9～12m/s(见表1)。
以生产规格20、32、40的英标460级螺纹钢筋为例，可以调整上述每组参数使之互相匹配，其轧制的工艺参数见表1。
表1三种规格钢筋轧制工艺参数
本发明实施例采用普碳钢生产英标BS460级螺纹钢筋物理性能见表2。
表2普通碳素钢生产英标BS460级螺纹钢筋物理性能
考虑到轧后余热处理钢筋的强度有一个时效过程，本发明实施例钢筋屈服强度最低为500MPa，这样时效后的钢筋的屈服强度也会高于英标要求。表2结果表明，采用本发明实施例工艺生产得到的钢材，其性能指标均达到或超过了英国标准(BS4449-1988)460级螺纹钢筋的要求。
权利要求
1.一种采用普通碳素钢生产英标460级螺纹钢筋的工艺方法，其特征在于包括下列步骤a.采用普通碳素钢，开轧温度为900～980℃的超低温，经过粗、中轧机组大压下，轧机最大延伸系数μ为1.449，然后钢材通过预穿水冷进行降温；所述预穿水段的节数为1～3节，水压为0.5～0.8Mpa，钢材预穿水后的温度为850～950℃；b.钢材经过预穿水段后进入精轧机组，主电机功率为1350KW；然后进入穿水冷却段使钢筋表面的温度迅速降低，所述穿水冷却段的节数为2～5节，水压为0.8～2.0Mpa，使钢筋上冷床的表面温度控制在580～650℃；c.钢筋上冷床进行空冷，钢筋芯部余热释放，完成自身回火处理即得成品。
2.根据权利要求1所述的采用普通碳素钢生产英标460级螺纹钢筋的工艺方法，其特征在于所述步骤a中的普通碳素钢，其中C元素的含量为0.17～0.22％，Mn元素含量为0.35～0.8％。
3.根据权利要求1所述的采用普通碳素钢生产英标460级螺纹钢筋的工艺方法，其特征在于所述轧机的轧制速度为9～12m/s。
全文摘要
本发明公开了一种采用普通碳素钢生产英标460级螺纹钢筋的工艺方法，包括下列步骤a.采用普通碳素钢，开轧温度为900～980℃的超低温，经过粗、中轧机组大压下，轧机最大延伸系数μ为1.449，然后钢材通过预穿水冷进行降温；预穿水段的节数为1～3节，水压为0.5～0.8Mpa，钢材预穿水后的温度为850～950℃；b.钢材经过预穿水段后进入精轧机组，主电机功率为1350KW；然后进入穿水冷却段使钢筋表面的温度迅速降低，穿水冷却段的节数为2～5节，水压为0.8～2.0Mpa，使钢筋上冷床的表面温度控制在580～650℃；c.钢筋上冷床进行空冷，钢筋芯部余热释放，完成自身回火处理即得成品。本发明使用普通碳素钢，实施超低温大压下轧制，降低了生产成本，提高了钢筋强度，节省了钢铁资源。
文档编号B21B37/74GK1793389SQ20051013255
公开日2006年6月28日 申请日期2005年12月26日 优先权日2005年12月26日
发明者丁之坤, 吴少文, 康胜利, 朱席龙, 李金鸿 申请人:广州双菱钢铁工业有限公司