一种硅锰氮合金配加钒铁生产hrb400钢的生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种金属钢材生产方法，具体是一种硅锰氮合金配加钒铁生产HRB400 钢的生产方法。
【背景技术】
[0002] HRB400钢是轧制钢筋的主要型号钢材，其化学成分百分比为：C :0. 20~0. 25、Si : 0· 40 ~0· 70、Mn :1· 30 ~I. 60、P :彡 0· 045、S :彡 0· 045、V :0· 045 ~0· 055、Ceq :0· 46 ~ 0. 54、余为铁。目前生产HRB400钢的生产工序是：炼钢、连铸、均热、热连轧、冷却、整理，钒 铁微合金化工艺是在炼钢工序尾端，钒铁微合金化工艺是在出钢时向钢水单独加入钒铁， 钒铁的加入量为吨钢1.053公斤，钢中钒含量控制在0.045-0. 055%，目前钒铁价格8万 元/吨，此方法钒铁合金吨钢成本为84. 21元。在转炉--连铸生产工艺中，由于钢中氮 含量在40ppm左右，钢中钒的固溶量较大，析出量较小，因此钢中钒的强化作用没有有效发 挥。所以提高钢中钒的强化作用对降低吨钢成本有一定意义。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是：设计一种在保证钢材性能不变的情况下，使钢中钒的强化作用 能够有效发挥，实现降低吨钢成本的一种硅锰氮合金配加钒铁生产HRB400钢的生产方法。
[0004] 本发明的技术方案是这样实现的：
[0005] 经过实践证明富氮合金技术和钢水增氮对促进钢筋强度提升有一定作用，配加硅 锰氮合金用以增加钢中氮含量，控制钢中V / N更加接近3. 64的理想比值，能够有效发挥 钢中钒元素的强化作用。钢中氮含量的增加，可以促进钢中钒析出量的增加，当二者的比值 接近3. 64时，钒的析出强化效果最佳。
[0006] HRB400 钢化学成分百分比为：C :0· 20 ~0· 25、Si :0· 40 ~0· 70、Mn :1· 30 ~1. 60、 P :彡 0· 045、S :彡 0· 045、V :0· 045 ~0· 055、Ceq :0· 46 ~0· 54、余为铁。目前生产 HRB400 钢的生产工序是：炼钢、连铸、均热、热连轧、冷却、整理，钒铁微合金化工艺是在炼钢工序尾 端，钒铁微合金化工艺是在出钢时向钢水单独加入钒铁，钒铁的加入量为吨钢1. 053公斤， 钢中钒含量控制在〇. 045-0. 055%
[0007] 本方案的实施工序是在炼钢尾端，钢水出钢时微合金化工艺，具体操作方案是：
[0008] 1.设备是25吨转炉，铁水装入量稳定在24-27吨，废钢加入量2-4吨，白灰每吨铁 水50公斤。
[0009] 2.冶炼过程采取拉低碳操作，出钢温度控制在1680~1720°C ;
[0010] 3.出钢口直径应保持在110~130mm，出钢时间彡100秒，采用双步挡渣出钢，减 少下渣量，钢包内渣层厚度必须彡50mm。
[0011] 4.本方案的发明点在于：将钒铁微合金化改进为硅锰氮配钒铁微合金化。合金加 入量及加入方法是：
[0012] 在炼钢工序尾端钢水出炉时，当出钢量为1 / 3时，随钢流开始加入硅锰氮合金与 钒铁，在出钢量为2 / 3时全部加完（加入硅锰氮时避免集中一次性加入，防止钢中氮的聚 合）。其中钥;铁吨钢加入量〇. 84公斤,娃猛氮合金吨钢加入量0. 5公斤,控制钢中f凡含量在 0.035-0. 045%，钢中氮含量在60-80ppm，钢中V / N在3. 36,此工艺钢中V / N更加接近 于理想比例3. 64。
[0013] 5.成分控制对比如下：
[0014]
[0015] 两种工艺化学成分与钢筋力学性能对比见表1。
[0016] 表1两种微合金化工艺化学成分与钢筋性能对比表
[0017]
[0018] 由于硅锰氮合金中含有42%的锰和23%的硅，因此，此方法在增氮的同时还可以 降低猛铁、娃铁的合金消耗。
[0019] 两种微合金化工艺各种合金的加入量及成本构成见表2。
[0020] 表2两种微合金化工艺加入量及成本表
[0021]
[0022] 本发明的有益效果是：在不改变冶炼与轧制生产、设备的前提下，通过钒铁与硅锰 氮合金的合理使用，在钢筋性能保持正常的情况下，降低了物料消耗，稳定了钢筋性能。本 发明直接经济效益是：每吨钢节约成本5. 44元。
【具体实施方式】
[0023] HRB400钢的生产工序是：炼钢、连铸、均热、热连轧、冷却、整理，HRB400钢化学成 分百分比为：C :0· 20 ~0· 25、Si :0· 40 ~0· 70、Mn :1· 30 ~I. 60、P :彡 0· 045、S :彡 0· 045、 V :0· 045 ~0· 055、Ceq :0· 46 ~0· 54、余为铁。
[0024] 本方案的实施工序是在炼钢尾端，钢水出钢时微合金化工艺，具体操作方案是：
[0025] 1.设备是25吨转炉，铁水装入量稳定在25吨，废钢加入量3吨，白灰每吨铁水50 公斤。
[0026] 2.冶炼过程采取拉低碳操作，出钢温度控制在1680~1720°C ;
[0027] 3.出钢口直径应保持在110~130mm，出钢时间彡100秒，采用双步挡渣出钢，减 少下渣量，钢包内渣层厚度必须彡50mm。
[0028] 4.合金加入量及加入方法是：
[0029] 在炼钢工序尾端钢水出炉时，当出钢量为1 / 3时，随钢流开始加入硅锰氮合金与 钒铁，在出钢量为2 / 3时全部加完。其中钒铁吨钢加入量0.84公斤，硅锰氮合金吨钢加 入量0.5公斤，控制钢中钒含量在0.035-0. 045%，钢中氮含量在60-80ppm，钢中V / N在 3. 36〇
【主权项】
1. 一种硅锰氮合金配加钒铁生产HRB400钢的生产方法，HRB400钢的生产工序是：炼 钢、连铸、均热、热连轧、冷却、整理，其特征在于：在炼钢工序尾端钢水出炉时，当出钢量为 1 / 3时，随钢流开始加入硅锰氮合金与钒铁，在出钢量为2 / 3时全部加完，其中钒铁吨钢 加入量0. 84公斤，硅锰氮合金吨钢加入量0. 5公斤，控制钢中钒含量在0. 035-0. 045%，钢 中氮含量在 60-80ppm，钢中V/N在3?36。
【专利摘要】一种硅锰氮合金配加钒铁生产HRB400钢的生产方法，HRB400钢的生产工序是：炼钢、连铸、均热、热连轧、冷却、整理，其特征在于：在炼钢工序尾端钢水出炉时，当出钢量为1／3时，随钢流开始加入硅锰氮合金与钒铁，在出钢量为2／3时全部加完，其中钒铁吨钢加入量0.84公斤，硅锰氮合金吨钢加入量0.5公斤，控制钢中钒含量在0.035-0.045％，钢中氮含量在60-80ppm，钢中V／N在3.36。本发明直接经济效益是：在保证钢材性能不变的情况下，每吨钢节约成本5.44元。
【IPC分类】C22C38/12
【公开号】CN104975227
【申请号】CN201410142623
【发明人】李凯, 王韶光, 毕洪志, 唐明光, 白晓旭, 崔志花
【申请人】通化钢铁股份有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年4月2日