一种hrb400热轧钢筋生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种HRB400热轧钢筋生产工艺。控制转炉出钢温度T和钢水熔炼[C]，做好挡渣出钢，下渣量不超过4kg/t，出钢时间不少于3min。将经转炉冶炼合格的钢水送吹氩站，钢水进吹氩站温度≤1610℃，钢水全程底吹氩。钢水在精炼站通过喂氮化钛线工艺进行钛微合金化处理，控制钢水中钛含量在300ppm以下。连铸拉速控制在≤3.5m/min，钢水过热度≤30℃，保障钢坯质量。轧钢采用控轧控冷工艺，控冷温度≤750℃。用此工艺生产的HRB400热轧钢筋可以提高钢的强度，改善钢材性能，吨钢成本降低20元左右，具有良好的经济效益和市场前景。
【专利说明】—种HRB400热轧钢筋生产工艺
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【技术领域】 [0002] 本发明涉及一种钢筋生产工艺，尤其涉及一种广泛应用于工业与民用建筑的采用钛微合金化处理配合控轧控冷的其屈服强度不小于400MPa的热轧钢筋生产工艺。
[0003]
【背景技术】
[0004]与铌、钒合金一样，钛是一种强碳氮化物生成元素，通过向钢中添加少量的钛，既可显著提高钢的强度和塑性，改善钢的综合性能。钛系列合金具有资源丰富、价格低廉的优势，因此，钛的微合金化应用研究具有重要的技术、经济意义。但是，钛与钢中氮、硫、碳、氧有强烈的亲和力，使钛在微合金化时回收率低，且不稳定；当钢水中溶解氧较高时，钛严重氧化可造成连铸中间包水口结瘤，造成连铸“死流”。钛的这些缺点限制了它作为微合金元素的广泛应用。
[0005]
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种复合钛合金的加入载体和加入工艺，提供钢中化学成分设计与控制技术，降低冶炼成本、提高钢材强度、改善塑性、优化性能的HRB400热轧钢筋
生产工艺。
[0007]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:控制好转炉出钢温度，使转炉熔炼钢水[C] >0.05%。采用硅锰合金对钢水进行复合脱氧，做好挡渣出钢，下渣量不超过4kg/t，出钢时间不少于3min。其中t表示每吨钢水。
[0008]将经转炉冶炼的合格钢水送吹氩站，钢水进吹氩站温度< 1610°C，对钢水进行全程底吹氩。钢水在精炼站通过复合钛合金进行钛微合金化处理:根据转炉熔炼钢水[C]和钢水进站温度、下渣量等确定复合钛合金加入量，使钢水中钛含量控制在300ppm以下，钢水在精炼站的处理时间为15min以内，与连铸生产节奏匹配。
[0009]在精炼过程中采用全程底吹氩(Ar)，控制底吹氩气流量和压力，以钢水不“裸露”且在渣层下微动为宜。复合钛合金以喂线方式加入到钢水中。为使Ti获得较高和稳定的回收率，需保持不低于4m/s的喂复合钛合金线(如氮化钛)速度，可使Ti的回收率不低于60%O钢水在吹IS站经精炼微合金化后,钢水再软吹IS的时间≥4min。
[0010]钢水经吹氩站精炼后其成分(wt%):[C] ^ 0.25, [Si] ^ 0.60, [Mn] ( 1.30,[P] ( 0.045、[S] ( 0.045、[Ti] ( 0.030及[N] ( 0.010，亦可定为热轧钢筋的成品材成分。
[0011]从吹氩站出站的钢水送到连铸平台，控制连铸拉速< 3.5m/min，钢水过热度(300C，适当减弱二冷强度，避免连铸“拉漏”和控制钢坯裂纹，保障钢坯质量。[0012]轧钢采用控轧控冷工艺，控冷温度≤750°C。利用控冷温度控制钢材的组织，从而获得良好的钢材性能。控冷温度过低，将使钢材出现对性能有害的金相组织和不合格的力学性能。
[0013]采用本发明提供的技术方案与现有技术相比，技术效果在于:
①生产的HRB400热轧(带肋)钢筋不仅可以获得稳定的组织，良好的质量，可靠的性能，而且吨钢成本可降20元左右，具有明显的经济效益。采用复合钛合金载体和加入钢水的工艺综合集成，可以有效提高钛在钢中的回收率及其稳定性，钛在钢中的回收率可以达到60%以上。由于钛在钢中的氧化减少，不仅提高收得率，同时又解决了因钛的氧化而造成的连铸中间包的水口堵塞问题。
[0014]②应用复合钛合金微合金化处理工艺生产的HRB400高强度热轧钢筋，不仅可以有效降低合金成本，更可以改善钢筋的塑性，消除钢筋的脆性裂纹和断裂，获得更好的力学和工艺性能。
[0015]③采用本发明提供的工艺生产的HRB400热轧钢筋还具有良好的冷弯、焊接等加工性能，同时，钢材的时效性也符合最终的性能要求。
[0016]
【具体实施方式】
[0017]下面对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细描述。
[0018]本发明所涉及 的一种HRB400热轧钢筋生产工艺包括:转炉冶炼、吹氩精炼、钛微合金化处理、连铸工艺及控轧控冷，所述HRB400为屈服强度(Rel)不小于400MPa的高强度带肋钢筋，产品牌号。
[0019]本发明采用“TiN微合金化处理+控轧控冷”工艺路线，要求成品钢中各元素成分(即各元素的质量含量)为(wt% ):C≤0.25、Si≤0.60、Mn ( 1.30、P≤0.045、S^0.045、Ti ^ 0.030,N ^ 0.010，它们的质量百分含量基本上与转炉冶炼(熔炼)钢水中各兀素的质量百分含量(wt%)相同。
[0020]转炉熔炼钢水中[C]≤0.05%。钢水中的[C]和钢水中的[Ti]的回收率成正比关系，[C]低，不仅降低[Ti]的回收率，还会增加钢水中[Ti]的高熔点氧化物夹杂，严重时造成钢水“死流”。
[0021]钢水温度和下渣量也直接影响钢水中[Ti]的回收率，因此必须适当控制。
[0022]采用“钛微合金化处理+控轧控冷”工艺可以充分发挥钛的析出细晶强化作用，钛微合金化的“析出强化+快冷技术”可以达到提高钢强度的最佳效果。
[0023]钢水中的钛含量控制在0.030%以下的原因是:钛[Ti]含量过高会在钢中产生较多钛的高熔点氧化物夹杂，不仅污染钢水，还导致钢水在烧铸过程中堵塞连铸中间包水口，造成连铸和生产中断。
[0024]一种新的复合钛合金氮化钛线在吹氩站采用喂线方式加入钢水，为使钛获得较高和稳定的回收率，喂氮化钛线的速度不低于4m/s。所述氮化钛线的直径为10 mm左右，使钢水中[Ti] < 300ppm。
[0025]控制连铸拉速≤3.5m/min，钢水过热度≤30°C，适当减弱二冷强度，是为了避免连铸“拉漏”和控制钢坯裂纹，保障钢坯质量。[0026]轧钢采用控轧控冷工艺，控冷温度≤7500C。利用控冷温度控制钢材的组织，从而获得良好的钢材性能。控冷温度过低，将使钢材出现对性能有害的金相组织。
[0027]用此工艺生产的HRB400热轧钢筋不仅可以获得稳定的组织，良好的质量，可靠的性能，而且每吨钢材成本可以降低20元左右，具有明显的经济效益。
【权利要求】
1.一种HRB400热轧钢筋生产工艺，其特征在于: 控制好转炉出钢温度，熔炼钢水[C] ≥ 0.05%，做好挡渣出钢，下渣量不超过4kg/t，出钢时间不少于3min ； 将经转炉冶炼的合格钢水送吹氩站，钢水进吹氩站温度≤ 1610°C，钢水全程底吹氩，钢水在精炼站通过喂入氮化钛线进行钛微合金化处理，喂氮化钛线速度不低于4m/s，控制钢水[Ti] < 300ppm，钢水在精炼站的处理时间在15min以内； 控制连铸拉速≤ 3.5m/min，钢水过热度≤ 30°C ； 轧钢采用控轧控冷工艺，控冷温度≤750°C ； 其中[C]、[Ti]的值为钢水中碳元素和钛元素的质量百分含量； t表不每吨钢水。
【文档编号】C21C7/00GK103924037SQ201410170879
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】聂雨青, 周明伟, 梁新亮 申请人:湖南华菱涟源钢铁有限公司