[发明专利]一种热轧螺纹钢轧后穿水控冷工艺生产在线表面防锈的新工艺

说明书

技术领域

本发明涉及冶金及金属材料制造领域，具体地说是一种热轧螺纹钢生产线，螺纹钢表面在线防锈的生产工艺。

背景技术

国内热轧螺纹钢生产线一般存在两种不同的轧后冷却工艺，一种为热轧后自然冷却；另一种为降低热轧材合金成本，采用轧后穿水冷却生产工艺，轧件表面快速冷却，抑制了轧件轧后再结晶，从而细化晶粒，获得预期的金相组织达到提高力学性能的目的。

热轧螺纹钢采用轧后自然冷却的生产方式，需要在钢中添加一定量的强化合金元素，轧后螺纹钢表面形成了一层较为致密的氧化皮，具有较好的抗腐蚀性；采用轧后穿水冷却工艺的生产的螺纹钢，其表面的氧化膜在穿水过程中被击破脱落或因穿水降温使得氧化皮应力增加而脱落，并形成高价铁的不连续氧化膜，表面没有致密低价铁的氧化皮，降低了防锈能力，表面严重的锈蚀会导致重量减轻、性能下降，如建筑用热轧螺纹钢筋表面锈蚀严重可能造成不可欲知的后果。

随着轧后穿水控冷技术在各钢厂热轧螺纹钢生产线的推广与应用，大幅度减少了强化合金元素的添加，降低了生产成本，但穿水后热轧材容易锈蚀问题，成为困扰企业的主要问题。国内一些企业积极研究，开发了在线或离线对钢筋表面喷涂防锈剂等技术，但由于投入成本高且容易造成环境污染，没有被行业认可和推广使用。所以，提高热轧轧后穿水工艺生产的螺纹钢表面防锈能力是十分急迫和必要的。

发明内容

本发明的目的是针对各热轧螺纹钢生产线采用轧后穿水冷却生产工艺时，提供一种在线高效的轧材表面防锈生产工艺，以解决穿水冷却生产的热轧材在大气中腐蚀程度严重的问题。

本发明一种热轧螺纹钢轧后穿水控冷工艺生产在线表面防锈的新工艺，在其螺纹钢轧后穿水控冷工艺前端或末端，再或前端与末端都进行强化过氧氧化处理。

本发明一种热轧螺纹钢轧后穿水控冷工艺生产在线表面防锈的新工艺，为了使在螺纹钢质量更好，在其螺纹钢轧后穿水控冷工艺前端或末端，再或前端与末端进行强化过氧氧化处理前加一道表面净化处理工序。

一种热轧螺纹钢轧后穿水控冷工艺生产在线表面防锈的新工艺，所述的螺纹钢轧后穿水控冷工艺前端或末端，再或前端与末端都进行强化过氧氧化处理为一空腔穿氧设备，为轧件表面形成致密氧化膜创造了热力学和动力学条件，设备包括：腔体，腔体上设置有调压阀、循环收集管路、氧气浓度检测装置。

一种热轧螺纹钢轧后穿水控冷工艺生产在线表面防锈的新工艺，所述的螺纹钢轧后穿水控冷工艺前端进行强化过氧氧化处理时螺纹钢表面温度控制在850～1000℃,；末端进行强化过氧氧化处理时螺纹钢表面温度控制在450～750℃。

一种热轧螺纹钢轧后穿水控冷工艺生产在线表面防锈的新工艺，因各生产线轧后设备空间布置的不同，气体的压力和含氧浓度可调可控、表面强氧化装置可根据现场具体空间位置设计，设备具体形状尺寸根据现场空间位置设置，一般设计为长方体或圆筒形，若长方体的宽、高或圆筒形直径固定，那么只有长度是变数，那么螺纹钢在空腔穿氧设备中穿过的时间，即长度决定给氧的压力、浓度。

所述的给氧的压力、浓度可以用实验的方法得到这一方法：

1)、找几个不同的螺纹钢轧制线，在螺纹钢轧后穿水控冷工艺前端或未端，再或前端与未端空间设计安装高宽或直径相同的空腔穿氧设备。

2)、在同一长度的空腔穿氧设备中，用不同压力给空腔穿氧设备中输氧，得到不同的浓度氧化环境，从而得到表面不同质量的螺纹钢，并从实验中找出表面氧化皮较为致密的，确定一个既经济、又质量好的共同的给氧压力和浓度。

3)、从不同的长度的空腔穿氧设备的实验中找出表面氧化皮较为致密的，确定一个既经济、又质量好的共同的给氧压力和浓度。

4)、确定一个既经济、又质量好的共同的给氧压力和浓度后，再施行一次验证、确认最优的给氧压力和浓度。

5)、表面强化过氧氧化处理后的螺纹钢的质量按现行的热轧带肋钢筋国家标准进行检测和判定。

本发明利用螺纹钢氧化反映的热力学与动力学原理，在热轧材经过穿水冷却后，螺纹钢通过专用表面洁净化处理工艺及穿氧（螺纹钢通过一空腔，空腔内富氧空气）工艺，促使其表面快速形成均匀较为致密的氧化膜，从而达到防腐蚀的目的，具体的在线防锈生产工艺包括钢坯加热、钢坯轧制、表面强氧化、轧后穿水冷却、表面洁净化、表面强氧化、剪切打捆、包装入库等流程，因各生产线轧后设备空间布置的不同，表面洁净化装置、表面强氧化装置可根据现场具体空间位置设计。

其中所述的钢坯加热温度为1100～1200℃；

所述的钢坯轧制开轧温度为950～1050℃，终轧温度为900～1000℃；