[发明专利]一种热轧带肋钢筋生产工艺的优化方法

说明书

本发明公开了一种热轧带肋钢筋生产工艺的优化方法，从钢坯材质以及制备工艺两个方面对传统轧制方法进行了改进，通过调整钢坯成分，合理分配粗轧负荷压下量，使得在相同的工艺条件下能更有效地利用设备能力，降低轧制能耗，生产出的钢筋提升了屈服强度和抗拉强度，且钢筋质地均匀，断面形状精确，各项指标合格。

技术领域

本发明涉及线材轧制工艺控制方法，特别涉及一种热轧带肋钢筋轧制工艺，属于钢筋轧制技术领域。

背景技术

钢筋是重要的建筑用材料，其应用非常广泛，用量也很大。随着建筑行业的迅猛发展，对带肋钢筋的性能要求越来越高。普通的热轧带肋钢筋的生产工艺已很成熟，主要包括开卷、放线、除鳞、热轧成型、热处理、收线等工序，各个机架道次负荷分配容易不协调，使线材张力产生剧烈的波动，从而影响生产过程的稳定性，严重时导致成品线材出现质量缺陷影响生产率。现有技术中各个控制子系统采用独立运行的形式己经满足不了高精度的控制要求。即基于传统控制理论的压下量控制效果已近极限，机组成材率低，成本高，如何合理分配机架负荷从而控制成品钢筋的尺寸稳定是急需解决的关键问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种热轧带肋钢筋生产工艺的优化方法，通过优化钢坯材质以及轧制工艺方法两个方面对传统工艺进行了改进，材质改进提升了屈服强度和抗拉强度，控制方法的优化使得生产出的钢筋质地均匀，断面形状精确。

碳是钢中最重要的成分，随碳含量增加钢中珠光体量随之增加，使冲击吸收功下降，可见碳是影响冲击吸收功的有害元素。锰可以降低奥氏体向铁素体转变的温度，从而可使晶粒细化。铁素体-珠光体钢的冲击吸收功，可因添加锰而得到改善。硅在提高材料屈服点的同时，脆性转化温度也提高。镍含量的增加会使碳钢的缺口韧性改善。磷、硫是钢中不可避免的元素，对断裂韧性是有害的。磷有强烈的固溶强化作用，使钢的强度、硬度增加，但塑性、韧性显著降低。磷在结晶过程中，由于产生晶内偏析，使局部区域含磷量偏高，导致脆性转化温度升高发生冷脆。

为提高钢筋强度，钢坯中增加一定量的VN合金，钒能与氮形成VN，能提高钢的强度并阻止奥氏体再结晶，轻度细化晶粒。另外钢中Mn含量也相应地提高。由于锰含量偏高，冶炼过程很容量造成钢中Mn偏析，Mn有提高过冷奥氏体稳定性的作用，使过冷奥氏体等温转变过程中的珠光体转变部分显著右移，钢坯心部Mn偏析使钢经奥氏体化后在空冷条件即可产生贝氏体组织。而钢筋的正常组织为铁素体+珠光体，由于Mn偏析造成心部出现粒状贝氏体异常组织，破坏了组织的均匀性，从而降低了钢筋的韧性，增加了脆性断裂的风险。为此，通过添加Nb元素，使微合金化钢有明显的屈服平台，其必要条件是Mn重量百分比小于1.6％，通过控冷使贝氏体量小于10％。

粗轧是整个轧钢工艺中非常重要的一部分，是保证整个生产过程稳定、连续性好且产品精度高十分关键的因素，更加科学的负荷分配对于提高产品的精度、生产性能以及消除问题率更为关键。本发明的优化方法能够消除交变应力导致的质量问题，且进一步的提高钢筋的强韧性，整个组织内部分布均匀，减小质量问题的产生的几率。

本发明的技术方案是：一种热轧带肋钢筋生产工艺的优化方法，依次包括如下步骤：钢坯加热、粗轧、切头切尾、中轧、精轧、热处理、除锈、调直、飞剪分段、定尺、打捆、检验、入库。所述钢坯材质按重量百分比化学成分为：C：0.21～0.25％，Si：0.25-0.36％，Mn：1.33％～1.43％，Nb：0.025％5～0.04％，V：0.04％-0.06％，P≤0.05％、S≤0.05％，余量为Fe和不可避免的杂质；所述粗轧时进行压下负荷分配控制，具体控制方法包括：