一种不锈钢筋生产过程中的在线固溶方法与流程

文档序号:17490828发布日期:2019-04-23 20:29阅读:579来源:国知局

本发明属于不锈钢筋技术领域,尤其涉及一种高强度、耐腐蚀的海洋建筑结构用不锈钢筋的在线固溶生产方法。



背景技术:

现有海洋结构用钢筋一般采用钢筋混凝土用热轧带肋钢筋,其耐氯离子腐蚀能力比较弱,一般工程服役时间从5~10年不等,有的甚至时间更短,不但造成大量的投资浪费,更造成后续工程复建的困难。为解决此类问题,一般通用的方法是使用钢筋、河沙与专用水泥制作混凝土,这一方面造成工程投资加大,工期加长,另一方面也只是适当延长了工程服役时间,但也没有从根本上解决耐蚀问题。特别是在远离大陆的海岛,河沙、淡水紧张或没有,而大量的海沙、海水不能使用,造成工程投资巨大与施工上的不便。

如何开发一种耐海水与海沙中氯离子腐蚀的钢筋产品,成为降低海洋工程难度与造价、加快施工进度的一个关键因素。

国内不锈钢产业经过近三十年的大发展,已经可以生产世界上已知的所有不锈钢系列与牌号,各种不锈钢制品已充斥全世界,从其中梳选出几个合适的牌号用于生产钢筋产品,从技术与工艺上皆成为一种可能。

英国、瑞典、日本等不锈钢生产强国已开发生产出2205、2506、2507等双相不锈钢钢筋并成功应用于各种海洋工程,得到了良好的使用效果与经济效益。

国内双相不锈钢棒材产品已比较成熟,圆钢制品已经得到广泛应用,但钢筋制品还处于待开发阶段。

现有不锈钢筋在生产过程中需要进行热处理,比如淬火,才能获得理想的钢筋强度,不同于板坯的热处理,不锈钢筋的固溶,都是采用的二次离线固溶,控制难度高,且会增加成本,降低生产效率。



技术实现要素:

针对现有离线固溶工艺存在的缺点,本技术开发了不锈钢筋的在线固溶工艺,实现了在线固溶,确保不锈钢筋生产的连续进行,提高了生产效率。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为:一种不锈钢筋生产过程中的在线固溶方法,在钢坯轧制完成后直接进行在线固溶,轧制出钢温度控制在1050℃~1100℃;利用成品轧制后余热,通过在线强穿水降温,线速度为12-13m/s,控制钢筋上冷床温度低于500℃,然后正常空冷至室温,完成在线的固溶处理,实现奥氏体与铁素体含量基本相等的目标,钢筋屈服强度高于500mpa,强屈比≥1.2。

具体地,所述轧制工艺是包括加热:预热段≤650℃,加热一段:950℃~1100℃,加热二段:1100℃~1180℃,均热段:1150℃~1180℃;总加热时间≥2.5小时;轧制时,设置开轧温度1150℃~1200℃;粗轧遵循高速快轧的原则,减少温降;轧制过程增设感应加热,设定加热温度为1050℃,确保头尾温度均匀。

优选地,轧制前对钢坯进行全剥皮修磨,修磨深度要求为:单边修磨量为2mm~3mm,并且修磨后再检查表面是否有缺陷,修磨满足完全消除表面缺陷。消除表面缺陷,降低最终产品

优选地,轧制过程中全线进口采用滚动导卫,避免擦划伤;各架飞剪切头长度适当加长,3#飞剪投入,避免开花头堆钢。

进一步地,生产坯料采用2205方坯,化学成分满足:c≤0.03%,p≤0.030%,s≤0.020%,si≤1.00%,1.00%≤mn≤2.00%,4.50%≤ni≤6.50%,22.00%≤cr≤23.00%,3.00%≤mo≤3.50%,0.14%≤n≤0.18%,其余为fe及不可避免的杂质元素。有助于获得高强度,高耐腐蚀性能,使满足海洋结构工程的使用要求。

与现有技术相比,本发明的优点在于:本技术开发的在线固溶方法,能够实现不锈钢筋的连续化生产,与轧制工艺紧密配合,与二次离线固溶工艺相比,本技术是利用轧制后的余热进行快速固溶的,提高了生产效率。

本技术生产的不锈钢筋,热轧态屈服强度在500mpa以上,pren值范围分别为32~35,耐氯离子腐蚀能力强,屈强比≥1.2。完全满足海洋工程结构使用。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细描述。

原料选用国内不锈钢生产企业生产的2205钢坯,其级分及重量百分比含量为:c≤0.03%,p≤0.030%,s≤0.020%,si≤1.00%,1.00%≤mn≤2.00%,4.50%≤ni≤6.50%,22.00%≤cr≤23.00%,3.00%≤mo≤3.50%,0.14%≤n≤0.18%,其余为fe及不可避免的杂质元素。

钢水冶炼工艺路线采用中频炉(分别化废钢、合金)—aod(先脱p后吹炼)—lf精炼—cc连铸,生产150×150×6000mm的方坯。

方坯到不锈钢筋的具体生产工艺如下:

1)由于钢坯表面的凹坑、裂纹、结巴缺陷将带到成品表面,为了确保成品表面质量,要求对钢坯表面全剥皮修磨,修磨深度要求为:单边修磨量为2mm~3mm,并且修磨后再检查表面是否有缺陷存在,如果还存在缺陷,须把缺陷完全修干净为止。

2)加热工艺:设置预热段≤650℃,加热1段:950℃~1100℃,加热2段1100℃~1180℃,均热段1150℃~1180℃;加热时间≥2.5小时。

3)轧制要点:开轧温度1150℃~1200℃;粗轧高速快轧,减少温降;感应加热投入,设定温度1050℃,做到头尾温度均匀;全线进口采用滚动导卫,避免擦划伤;各架飞剪切头长度适当加长,3#飞剪投入,避免开花头堆钢;成品温度1050℃~1100℃。

3、在线固溶处理

利用成品轧制后余热,通过在线强穿水降温,使钢筋上冷床温度低于500℃,然后正常空冷至室温,完成在线的固溶处理,实现奥氏体与铁素体含量基本相等的目标,而钢筋屈服强度也要高于500mpa,强屈比≥1.2。

4、酸洗钝化

采用了hno3+hf混酸酸洗钝化一体化处理工艺,减小金属损耗,酸洗24小时。

除上述实施例外,本发明还包括有其他实施方式,凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案,均应落入本发明权利要求的保护范围之内。



技术特征:

技术总结
本发明涉及一种不锈钢筋生产过程中的在线固溶方法,在钢坯轧制完成后直接进行在线固溶,轧制出钢温度控制在1050℃~1100℃;利用成品轧制后余热,通过在线强穿水降温,控制钢筋上冷床温度低于500℃,然后正常空冷至室温,完成在线的固溶处理,实现奥氏体与铁素体含量基本相等的目标,钢筋屈服强度高于500MPa,强屈比≥1.2。本申请开发的在线固溶方法,能够实现不锈钢筋的连续化生产,提高了生产效率。

技术研发人员:张光永;李晓滨;杜强;吕尚霖;陈昕;孙嘉
受保护的技术使用者:江阴市西城钢铁有限公司;中冶建筑研究总院有限公司
技术研发日:2017.10.13
技术公布日:2019.04.23
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