[发明专利]小规格精轧螺纹钢筋及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于钢筋冶炼领域，具体是指一种小规格精轧螺纹钢筋及其生产方法。

背景技术

精轧螺纹钢筋又叫预应力混凝土用螺纹钢筋，我国于20世纪80年代开始研发生产，于2005年经国家标准化管理委员会审批发布了GB/T 20065～2006《预应力混凝土用螺纹钢筋》标准。精轧螺纹钢筋是在整根钢筋上轧有外螺纹的高强度、高精度直条钢筋。在整根钢筋的任意截面都能旋上带有内螺纹的连接器进行连结，或旋上螺纹帽进行锚固，具有连接、锚固简便，粘着力强，施工方便等优点，又因省掉焊接工艺，避免了由于焊接而造成的内应力及组织不稳定等引起的断裂，因此被广泛应用于大型水利工程、公路、铁路、大中跨桥梁等工程。随着国家加大基础设施投资力度，国内高铁项目对精轧螺纹钢的需求用量逐年递增。精轧螺纹钢筋的合金含量高、强度高、成形较困难，属钢筋中附加值高的高端产品，为各钢企竞相研发的对象，国内具备供货能力的厂家寥寥无几。经检索，中国专利申请号为CN200710118997.0的专利文献，其公开了高强度精轧螺纹钢筋的生产方法，钢坯材质为中碳低合金钢，工艺流程为转炉冶炼—钢包钒微合金化—LF炉精炼—全保护浇铸—钢坯检查—加热炉加热—控制轧制—轧后控制冷却；其中连铸过程采用130mm2小方坯全保护浇铸；轧制过程开轧温度950-1100℃，精轧入口温度800-950℃；轧后采用两段式或三段式分级控制冷却方式，出一冷段温度控制在700-850℃之间，出二冷段或三冷段上冷床回火温度控制在570-700℃之间。但是该方法也存在较多不足，比如工序复杂，而且要维护多个水箱设备。多线在线冷却不能充分发挥自回火的功能，导致产品性能波动大。

发明内容

本发明的目的就是要客服现有技术存在的不足，提供一种小规格精轧螺纹钢筋及其生产方法，本发明的精轧螺纹钢筋性能稳定，生产方法简单易操作。

本发明所设计的小规格精轧螺纹钢筋，其特征在于：所述精轧螺纹钢筋化学成分的质量百分数为：C：0.40～0.50％、Si：1.5～1.8％、Mn：0.8～1.0％、P≤0.035％、S≤0.035％、V：0.08～0.13％、Als：0.008～0.01％，余量为Fe及不可避免的杂质。

一种上述小规格精轧螺纹钢筋的生产方法，其步骤包括：脱硫铁水→转炉冶炼→吹氩→200×200mm²方坯保护浇注→方坯加热→轧制→轧后控冷→冷床空冷：

(1)铁水脱硫至S含量≤0.002％；

(2)废钢装入量占总装入量的10～15％；转炉采用顶-底复合吹炼，终点采用高拉补吹工艺，点吹次数≤2次；终渣碱度目标为2.8～3.8；转炉终点C控制目标0.07～0.09％；出钢温度为1680～1700℃；出钢时间5～9min，挡渣出钢，钢包渣层厚度50～100mm；在出钢至1/4时，随钢流每吨钢加入20～22.5kg硅锰铁、2～3kg碳化硅合金脱氧，然后加入24～40kg钒铁和0.4～0.6kg碳粉；钢水出至3/4时加入剩余合金和碳粉至钢坯质量百分数为：C：0.40～0.50％、Si：1.5～1.8％、Mn：0.8～1.0％、P≤0.035％、S≤0.035％、V：0.08～0.13％、Als：0.008～0.01％；

(3)吹氩10min；

(4)200×200mm²方坯保护浇注；

(5)方坯加热：炉内加热到1150-1200℃范围内保温110-130min以使钢充分奥氏体化；

(6)轧制：开轧温度1100-1150℃范围内，进行轧制道次，开坯2道、粗中精轧共10个道次，总压缩比80～120；

(7)轧后空冷；

(8)冷床空冷：上冷床，空气冷却到室温。

优选的，所述步骤(3)中吨钢按照1.5～2m加入铝线，然后测温、取样，出站成分调整按目标值控制。

优选的，所述步骤(4)中采用大罐长水口和结晶器浸入式水口保护浇注，浸入深度100～150mm；中包保护渣采用碱性保护渣，结晶器保护渣采用中低碳钢保护渣；中包钢水温度：1530～1545℃，拉速控制目标1.6～1.8m/min。

本发明中各元素及主要工序的作用

C：C是扩大和稳定奥氏体元素，提高钢材强度最有效的元素，当其含量低于0.4％时，会导致力学性能不足而增加合金添加量从而增加了生产成本，当其含量高于0.5％，会导致强度过高而使得塑性下降太多，延伸率指标不符合要求，因此，本发明C选择在0.4～0.5％。