[发明专利]一种微合金化SWRH87B热轧盘条及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于热轧盘条技术领域，特别是涉及一种微合金化SWRH87B(High CarbonSteel Wire Rods 87B)热轧盘条及其制造方法，适用于生产Φ18.9及Φ21.6mm强度1860MPa级钢绞线及Φ8～11mm光面钢丝用Φ13～16mm热轧SWRH87B盘条。

背景技术

预应力钢绞线大量应用于矿山、煤矿、深水码头、高速公路、高速铁路、高层建筑、机场等基础设施的建设中，使用钢绞线代替普通钢筋能增加建筑物的跨度，提高使用寿命、降低工程造价。所以，近年来该产品在国内的推广运用速度十分迅速。2000年该产品国内的用量为10万吨，到目前需求达到250万吨。同时，该产品升级换代也非常快，从以前的1670MPa经过1770MPa、1860MPa发展到2000MPa。规格由原来的Φ9.53mm、Φ11.11mm、Φ12.70mm、Φ15.24mm，发展到Φ17.8mm。随着国内大多数的矿山、煤矿到了开采的后期，开采的坑道顶部延伸地下更深的位置。坑道对顶部支护的安全系数提出更高的要求，以抵抗不同岩层结构在发生错动时产生的巨大剪切应力。大型矿山和煤矿对Φ18.9及Φ21.6mm规格的钢绞线有了需求。目前，制作直径Φ17.8mm强度1860MPa级别的钢绞线原料为直径13mm的SWRH82B，盘条抗拉强度保持在1200MPa以上。制作Φ18.9及Φ21.6mm规格的钢绞线，直径Φ13mm盘条原始强度不低于1250MPa，原来的SWRH82B盘条也不能满足这一要求。需要开发一种比SWRH82B抗拉强度更高的盘条来满足要求制作更大规格钢绞线的要求，为提高盘条的抗拉强度，传统的技术路线是在SWRH82B成分的基础上添加V等合金，利用V的固熔强化与析出强化来提高强度，增加了盘条的生产成本。

中国专利ZL200410155452.3采用转炉冶炼、LF炉精炼、130mm×130mm断面小方坯、结晶器电磁搅拌，标准斯太尔摩控冷线，其风量仅为83000m³/h，冷却速度仅为5～8℃的条件下，可以批量生产Φ15.24mm强度1860MPa级别的钢绞线用Φ12～14mm规格盘条。而在该设备条件下生产Φ18.9及Φ21.6mm强度1820MPa级钢绞线用较大规格Φ13～16mm热轧盘条没有报道。中国专利ZL200410155452.3技术基础之上，采用130mm×130mm小方坯连铸工艺生产抗拉强度大于1150MPa级别规格为Φ12～14mm热轧盘条，主要用于制作Φ15.24mm1860MPa钢绞线。其最主要盘条规格为12.5mm盘条，冷加工由Φ12.5mm拉拔成Φ5.05和5.25mm，强度达到1900～1960MPa。生产的Φ13mm盘条只能制作15.24mm强度1860MPa级钢绞线。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微合金化SWRH87B热轧盘条及其制造方法，针对制作大规格钢绞线所用原盘条要求控制在1250Mpa要求的特点，通过将SWRH82B中的C由以前的0.79～0.82％提高到0.85～0.89％，设计一种新的SWRH87B钢种。

本发明的热轧盘条的成分组成以质量％计，C：0.83～1.00％、Si：0.15～0.35％、Mn：0.6～0.9％、Cr：0～0.50％、V：0～0.15％、余量：Fe。

本发的制造方法：采用160mm×160mm连铸坯和控轧控冷工艺生产18.9及21.6mm强度1860MPa级钢绞线用Φ13～16mm规格的SWRH87B热轧盘条，包括铁水脱硫扒渣→转炉冶炼→挡渣出钢→钢包脱氧及合金化→钢包渣改质→LF钢包精炼→喂Si-Ca线→钢包底吹氩软吹→160mm×160mm小方坯全保护浇铸→结晶器配合末端电磁搅拌→加热→控制轧制→控制冷却，在工艺过程中控制如下工艺参数：

转炉采用双渣操作，终点碳按0.40～0.60％控制，出钢温度1580～1620℃，挡渣出钢，控制转炉出钢过程中的下渣厚度不超过50mm；

采用低氮增碳剂增碳，用Si-Ca-Ba脱氧，加入量1.5～2.5kg/t钢，每炉加600～800kg合成渣；

进LF精炼站控制氧活度低于10ppm，精炼终渣FeO+MnO之和不超过3％；

喂Ca-Si线进行夹杂变性处理；软吹时间保证在15分钟以上，使钢中夹杂最大限度的上浮；

控制中间包钢水平均过热度不高于20℃，采用恒拉速全保护浇铸，采用较强的1.2L/kg二冷比水量，配合结晶器配合末端电磁搅拌以降低铸坯中心碳偏析和缩孔；