[发明专利]一种水电站工程用大规格Φ28-36mm HRB600高强控轧钢筋及其制备方法

权利要求书

1.一种水电站工程用Φ28-36mm HRB600高强抗震钢筋的制备方法，其特征在于，钢筋的化学成分按重量计为：C 0.23~0.26wt%、Si 0.50~0.65wt%、Mn 1.45~1.55wt%、S0.025~0.035wt%、P 0.030~0.040wt%，Cr 0.12~0.18wt%，Mo 0.020~0.035wt%、V 0.125~0.140wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；钢筋的高强钢筋组织为铁素体+42~45%的中等片状珠光体，晶粒度为10.0~10.5级；制备方法具体包括以下步骤：

A、钢水冶炼：将铁水、废钢及生铁分别按930~940kg/t钢、100~115kg/t钢、30~40kg/t钢加入120吨转炉中，进行常规顶底复合吹炼，按常规量加入石灰、白云石、菱镁球造渣，控制终点碳含量为0.08~0.12wt%，出钢温度≤1660℃；出钢前向钢包底部加入石灰和精炼渣进行渣洗，石灰加入量为：2.0kg/t_钢，精炼渣加入量为：1.0kg/t_钢；出钢时采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为30~50NL/min；所述铁水化学成分C 4.0~5.0wt%、Si 0.30~0.55wt%、Mn0.30~0.60wt%、P 0.080~0.120wt%、S≤0.045wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；所述废钢化学成分C 0.12~0.20wt%、Si 0.15~0.35wt%、Mn 0.35~0.65wt%、P 0.025~0.040wt%、S0.025~0.040wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；所述生铁化学成分C 3.0~3.5wt%、Si0.30~0.55wt%、Mn 0.40~0.65wt%、P 0.060~0.100wt%、S 0.030~0.050wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；

B、脱氧合金化：将钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：硅钙钡→硅铁→高碳锰铁→高碳铬铁→钼铁→钒氮合金，依次向钢包中加入下列物质：按2.0kg/t_钢的量，加入下列质量比的硅钙钡合金：Si 52.5wt%，Ca 11.5wt%，Ba 13.5wt%，Al4.2wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按6.5~8.2kg/t钢的量，加入下列质量比的硅铁：Si73.2wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按19.5~20.8kg/t钢的量，加入下列质量比的高碳锰铁：Mn 75.8wt%，C 7.8wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按1.5~2.6kg/t钢的量，加入下列质量比的高碳铬铁：Cr 54.2wt%，C 7.8wt%，P 0.085wt%，S 0.035wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按0.35~0.60kg/t_钢的量，加入下列质量比的钼铁：Mo 56.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按1.70~1.95 kg/t_钢的量，加入下列质量比的钒氮合金：V 77.6wt%，N16.5wt%，C 3.2wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；在钢包钢水量达到3/4时加完上述合金；出钢完毕后，将钢水吊送至LF炉精炼工序；

C、钢水LF炉精炼：将钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带，开启氩气采用20~30NL/min的小氩量吹氩2分钟，然后下电极采用档位6~8档化渣，通电3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况：若渣况较稀，补加石灰4.0~6.0kg/t_钢、电石1.0kg/t_钢调渣，反之加预熔型精炼渣1.0~2.0kg/t_钢调整，控制渣碱度为5.5~7.0，之后测温、取样，根据钢样和温度检测结果，加入合金调整钢液成分和下电极升温；之后将钢水温度加热至1540~1550℃后进行喂线处理，喂入具有下列质量比的硅钙线：Si 56.5wt%、Ca 29.5wt%、其余为Fe及不可避免的不纯物，喂线速度为2.5m/s，喂线量100m；喂线结束采用流量为15~25NL/min的小氩气量对钢水进行软吹氩，软吹时间≥5分钟，之后加入钢水覆盖剂，加入量控制为1.0kg/t钢，然后将钢水吊至浇铸工位；

D、钢水浇铸：在中间包温度为1535~1545℃，拉速为2.0~2.2m/min，二冷比水量为1.5~1.7L/kg，结晶器电磁搅拌电流强度为400A、运行频率为3.0HZ的条件下，采用R12m直弧形连续矫直7机7流大方坯铸机将钢水浇铸成断面165mm×165mm的大方坯；

E、钢坯加热：将钢坯经输送辊道送至侧进侧出步进梁双蓄热式加热炉进行加热，钢坯热装温度为650~830℃，高炉煤气和空气预热温度≥1000℃，加热炉炉膛采用为微正压操作，压力为8~15Pa，炉内气氛为还原性气氛；

F、轧制：加热后的钢坯经辊道输送至全连轧棒材机组，开轧温度为1020~1050℃，轧件经粗轧、中轧及预穿水控冷段后即进入精轧机组精轧；

G、冷却：轧后的钢筋经倍尺飞剪剪切后通过辊道+裙板上钢系统进入步进式冷床空冷，所述冷床面积为120m×9.5m；

H、精整：冷床上的钢筋经对齐辊道、移钢小车输送,钢筋进入剪切前辊道,采用850t冷剪机进行定尺剪切，钢筋长度偏差:₀⁺⁴⁰mm，精整后经取样、检验,收集，定支打捆，计重标识入库；并进行井字型堆垛，自然冷却后得到目标物。