一种预应力混凝土用精轧螺纹钢筋的生产方法

摘要

本发明公开了一种预应力混凝土用精轧螺纹钢筋的生产方法，该方法包括成分设计、转炉冶炼、LF炉精炼、连铸、铸坯加热、控轧控冷等工序，技术要点是：(1)设计产品钢的成分和性能；(2)采用双渣法转炉冶炼；(3)LF炉精炼，去除钢中夹杂物；(4)采用中碳钢保护渣全保护连铸；(5)控制钢坯加热均匀；(6)精轧温度控制；(7)轧后冷却控制；(8)剪切温度控制。使用本发明生产的φ25～32mm PSB785和PSB830精轧螺纹钢筋的性能和外形尺寸均能满足GB/T 20065-2006要求，产品可以满足用户要求和市场急需。适用于PSB785和PSB830精轧螺纹钢筋的生产企业。

主权项

一种预应力混凝土用精轧螺纹钢筋的生产方法，该精轧螺纹钢筋系采用以下流程生产的：铁水+废钢→顶底复吹转炉冶炼→挡渣出钢→脱氧合金化→LF炉精炼→连铸→精整→加热→三棒线或一棒线轧制→控冷→打捆；其特征在于包括以下技术要点：（1）成分和性能设计根据精轧螺纹钢筋采用连接器连接、不受可焊性约束的特点，因此须采用微合金化技术，在钢中加钒合金，利用钒与碳、氮形成碳氮化钒的细晶强化和沉淀强化的作用，提高钢的屈服强度、抗拉强度，使钢获得良好的性能，据此设计低碳合金钢中硅、锰、铌、钒、磷、硫各元素的控制目标值；预应力混凝土用精轧螺纹钢筋的性能、钢筋外形尺寸和重量均需要满足GB/T20065‑2006标准的规定；（2）转炉冶炼：采用双渣法冶炼，保证出钢口状况良好，采用挡渣棒挡渣出钢；底吹砖畅通，钢包洁净，不得有包沿，确保大包水口自开；脱氧合金化制度：用SiMn合金配Mn，不足Si部分用SiFe补齐，微合金的加入：采用钒氮合金增氮；每炉钢添加钒氮14，不足V用钒铁补齐；采用NbFe配铌、CrFe配铬；在出钢过程中其他合金加完后逐渐加入微合金；采用SiAlCaBa合金终脱氧；转炉冶炼周期控制在40 min；（3）LF炉精炼: 根据钢中铝含量喂铝线调整钢中铝含量，加入合成渣、精炼渣造渣，并根据炉内温度、钢水S含量和化渣情况调节合成渣用量；采用电石、SiFe粉、铝钒土造白渣，改质剂，渣面加铝粒；精炼过程调节氩气流量，防止精炼大翻溢渣，并调节除尘风机风量保证微正压操作；精炼钢水离开加热位前加入钛铁配钛；LF炉处理完毕，喂SiCa线，喂线完毕后，进行软吹氩，精炼周期（入LF炉加热位到出LF炉加热位）控制在40±1min；(4）连铸：采用中碳钢保护渣，全保护浇注，电磁搅拌；采用塞棒浇注；连铸五流时，温度按上限控制；采用挡渣墙的中间包，前3包钢水精炼出站温度上调10℃～15℃，开浇第一炉温度上调15℃，中间包连浇炉次钢水温度≥1525℃时，铸坯留下待处理；控制铸坯矫直温度，避开矫直裂纹敏感区；连铸浇注时必须保证满中间包操作，中间包连浇过程液面不得低于400mm；因换水口或其它原因造成的重接坯须切净，确保敞开浇注的铸坯切净；连铸浇注周期控制在42min；(5）铸坯加热: 要求加热炉温度控制使钢坯加热均匀，加热过程中防止钢坯出现过热、过烧等现象，炉内为微还原性气氛，若停轧时间在30min以上立即降温到900℃保温；(6) 精轧温度控制：精轧温度从880℃上升至1000℃，晶粒度从9级粗化至6.5级；精轧温度≥960℃时，晶粒度≤7级；随着精轧温度升高，奥氏体晶粒粗大，稳定性加强，从而推迟了相变的发生，获得淬火组织的倾向加大；当精轧温度≥920℃时，相变组织中易出现贝氏体；(7) 轧后冷却控制：提高冷却强度，降低上冷床温度；控制终轧温度、水箱出口温度，控制水箱入口压力和水量；轧后一冷和轧后二冷之间设置恢复段；严格控制加热温度、开轧温度和冷却速度，对低合金含量的钢种，轧后采用大水量冷却余热强化处理工艺，穿水冷却能提高产品强度，同时微合金元素钒析出也起到强化作用；对合金含量相对较高的钢种，钢筋轧后采用小水量冷却余热强化处理工艺，强度的提高主要依赖于析出强化和缓冷过程；(8) 剪切温度控制: 提高剪切温度，有利于钢材在高温下的应力释放，能够提高轧材延伸率。