[发明专利]降低合金成本生产400MPa级热轧带肋钢筋的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别是提供了一种降低合金成本生产400MPa级热轧带肋钢筋的方法，提高吨钢经济效益。

背景技术

小规格(Φ8mm、Φ10mm)400MPa级热轧钢筋在国民经济建设发展中占据着重要的地位，广泛应用于建筑行业。常规热轧带肋钢筋生产工艺只能通过配加大量的合金元素，甚至需要添加价格昂贵的微合金化元素(钒、铌)元素来满足国标要求的各项指标，导致合金成本较高。

残余元素Cr、Ni含量较高的非主流矿应用于冶炼需要控制残余元素的含量的钢种受到限制。但Cr、Ni属于对提高强度有益元素，烧结矿中配加一定含量的Cr、Ni元素，所得铁水用于冶炼对强度有要求的钢种，这对降低合金成本有着重要意义。

综上所述在现有情况下寻找一种新的热轧带肋钢筋合金化方法，以降低吨钢合金升本，提高经济效益具有良好的可行性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种降低合金成本生产400MPa级热轧带肋钢筋的方法，以此工艺生产的Φ8mm、Φ10mm热轧带肋钢筋满足GB 1499.2-2007中要求，能有效降低吨钢合金成本，克服了热轧带肋钢筋合金成本高的难点。

本发明所采用的技术方案是：使用Cr、Ni元素代替部分Mn元素来保证400MPa级热轧带肋钢筋的强度，Cr元素一部分来源于铁水，不足部分使用高碳铬铁配加，Ni元素全部来源于铁水。转炉冶炼所使用的铁水中Cr含量为0.25～0.40％，Ni含量为0.10～0.20％，出钢过程中采用低品位碳化硅进行预脱氧，使用中品位碳化硅代替部分硅铁、增碳剂进行脱氧合金化。连铸浇注所得铸坯供线材轧制400MPa级相应规格热轧带肋钢筋的方法。这种方法能够在保障各工序产品质量以及工艺顺行的前提下，有效降低生产400MPa级热轧带肋钢筋的合金成本。

本发明的包括炼铁—炼钢—连铸—轧制。在工艺步骤中控制的技术参数如下：

1.炼铁

炼铁工序采用本领域的常规技术冶炼所得铁水中各化学成分含量按重量百分数范围为：Si：0.20～0.50％，P:≤0.140％，S：≤0.040％，Mn：0.30～0.40％，Cr：0.25～0.40％，Ni：0.10～0.20％；余量为Fe、C及不可避免的残余元素。

2.炼钢

化学成分满足上述要求的铁水经顶吹或顶底复吹转炉冶炼热轧钢筋，吹炼该钢种方法与本领域的常规技术相同。

出钢过程中预脱氧所使碳化硅品位为48-50％，加入量为0.35kg/吨钢；合金化所使碳化硅品位为78-82％，加入量为3kg/吨钢，按照增加0.085％C，增加0.12％Si考虑。使用硅锰合金、硅铁合金、增碳剂、高碳铬铁调整各元素化学成分含量，Ni含量为转炉吹炼终点残余含量。根据目标成分中限以及冶炼终点成分计算硅锰合金、硅铁合金、高碳铬铁的所需加入量，称量后加入合金料斗。合金料斗中各种物料存放层次(从下到上)依次为：合金化用碳化硅、硅铁合金、硅锰合金、高碳铬铁合金。增碳剂出钢过程中直接加入钢包。

转炉出钢1/5后加入预脱氧用碳化硅，待出钢到2/5时加入合金料斗中物料，同时加入增碳剂。出钢过程全程底吹氩气，钢包吹氩站取样，根据各元素含量情况进行微调成分。软吹氩搅拌8～12min，镇静3～5min。

其余工艺与本领域的常规技术相同.

所冶炼的400MPa级热轧带肋钢筋成分按重量百分比计为：

Φ8mm规格：C:0.21～0.24％，Si：0.40～0.50％，Mn：0.90～1.00％，P：≤0.040％，S：≤0.040％，Cr：0.30～0.40％，Ni：0.10～0.20％；余量为Fe及不可避免的杂质。

Φ10mm规格：C：0.21～0.24％，Si：0.45～0.55％，Mn：1.0～1.10％，P：≤0.040％，S：≤0.040％，Cr：0.30～0.40％，Ni：0.10～0.20％；余量为Fe及不可避免的杂质。

3.连铸

上述满足各规格钢筋化学成分要求的钢水经连铸机浇注后得到铸坯。连铸工艺与本领域常规工艺相同。

4.轧制

所得铸坯经高线轧制后得到对应规格400MPa级带肋钢筋产品。轧制工艺与本领域的现有常规技术相同。

对各环节关键技术参数选择的原因如下：