[发明专利]一种轧制含钒热轧带肋钢筋的钢坯加热工艺

说明书

技术领域

本发明属于建筑用钢棒材热轧技术领域，尤其涉及一种轧制含钒热轧带肋钢筋的钢坯加热的热控制技术。

背景技术

目前，使用高强度热轧带肋钢筋已是发展趋势，中国在冶金和建筑领域正在大力推广生产、应用400MPa级、500MPa级热轧带肋钢筋，使用高强度热轧带肋钢筋后可节约钢材、提高建筑物的安全性、节约资源和能源、减少运输费用和污染物的排放。400MPa级钢筋可采用钒、钒氮、铌、钛微合金化热轧工艺生产，钢中除含有0.40～0.80%Si和1.20～1.60%Mn外，还有含量较高的微合金化元素；500MPa级钢筋可采用钒、钒氮、钒铌微合金化热轧工艺生产，钢中微合金化元素含量更高。从目前的实际状况来看，使用钒或钒氮微合金化钢生产高强度钢筋是被普遍采用的工艺。

目前轧制含钒热轧带肋钢筋的钢坯加热工艺一般以保证钢坯加热充分热透为原则，存在的主要问题是：（1）生产车间常采用不变的加热温度制度，不根据钒、氮的具体含量来调整加热温度。缺点是钒、氮含量较低时若加热温度过高，则加热时晶粒粗大，导致最终组织晶粒尺寸较大，降低钢筋的塑韧性和强度；钒、氮含量较高时若加热温度过低，则不能保证钒充分固溶于奥氏体中，充分发挥钒的析出强化作用。（2）钢坯在加热炉预热段预热后在加热段和均热段加热，常采用逐渐升温的方式，即均热段温度高于加热段温度。缺点是均热时间短，不利于钢坯截面温度分布均匀；出炉开轧温度较高，不利于获得较低的轧制过程温度。

发明内容

为克服上述现有轧制含钒热轧带肋钢筋的钢坯加热工艺的缺点，本发明的目的旨在提出一种轧制含钒热轧带肋钢筋的钢坯加热工艺，可用于用钒微合金化钢轧制生产屈服强度400MPa级、500MPa级等强度级别的热轧带肋钢筋时钢坯的加热，适用的钢中含钒量范围为0.01%～0.12%、钢坯截面尺寸范围为100mm×100mm～260mm×260mm。

本发明的上述目的，一种轧制含钒热轧带肋钢的钢坯加热工艺，包括对加热炉预热段温度、加热段温度、均热段温度和各段加热时间的组合控制，将通过以下技术方案得以实现：对加热炉预热段温度按650～1050℃控制，加热段温度按（1120+kΔt）±30℃控制，均热段温度按（1040+kΔt）±30℃控制，各段的加热时间按18～46分钟控制；其中1120+kΔt为加热段温度的控制目标值，1040+kΔt为均热段温度的控制目标值，k为修正系数，采用钒氮合金时k=1，采用钒铁合金时k=0.6，Δt为通过钒的百分含量1000倍放大后的温度表征数值。

优选的，对加热炉预热段温度按780～980℃控制，加热段温度按（1120+kΔt）±20℃控制，均热段温度按（1040+kΔt）±20℃控制，各段的加热时间按20～30分钟控制。

更优选的，对加热炉预热段温度按800～900℃控制，加热段温度按1160±20℃控制，均热段温度按1070±20℃控制，各段的加热时间按20～25分钟控制。

本发明钢坯加热工艺技术方案得以应用实施后，能保证钢中的钒充分固溶于奥氏体中、有效发挥其强化作用，还能避免奥氏体晶粒过分长大、减轻对轧后钢筋的性能影响，充分发挥钒的强化作用。简言之，本发明工艺能提高钢筋性能并保证性能的稳定性，降低合金成本。

具体实施方式

随着高强度热轧带肋钢筋应用趋势，现有钢坯加热工艺已然不再适用，本发明的目的是创新并提出轧制含钒热轧带肋钢筋的钢坯加热工艺。可用于用钒微合金化钢轧制生产屈服强度400MPa级、500MPa级等强度级别的热轧带肋钢筋时钢坯的加热，适用的钢中含钒量范围为0.01%～0.12%、钢坯截面尺寸范围为100mm×100mm～260mm×260mm。而通常来讲：对加热炉的加热工艺指的是包括对加热炉预热段温度、加热段温度、均热段温度和各段加热时间的组合控制。而各段温度是指炉温，以最能准确代表炉温的测温点温度为控制依据。实际操作时，加热段、均热段温度平均值应尽量接近其控制目标值。任一种钢牌号的钒含量往往有一定的范围，可根据范围的上下限计算出目标范围，根据范围的中限计算出控制目标值。