[发明专利]一种屈服强度≥420MPa的HRB400(E)螺纹钢的斯太尔摩风冷线控冷生产方法

说明书

本发明公开了一种屈服强度≥420MPa的HRB400(E)螺纹钢的斯太尔摩风冷线控冷生产方法，所述螺纹钢含有下述重量百分比含量的元素：C：0.21～0.25%，Si：0.40～0.60%，Mn：1.10～1.40%，P≤0.040%，S≤0.040%，并满足Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15≤0.54%；其余为Fe和不可避免的杂质；所述HRB400(E)螺纹钢的斯太尔摩风冷线控冷生产方法，是将经过转炉冶炼、吹氩、连铸出来的成分符合上述要求的连铸坯，通过加热、轧制、预水冷、水冷、吐丝、风冷、集卷步骤制成力学性能符合要求的成品螺纹钢；本发明方法通过斯太尔摩风冷线控冷工艺保证制成的螺纹钢成品直径为6~12mm，屈服强度≥420MPa，适合广泛推广使用。

技术领域

本发明属于建筑用热轧带肋盘条钢筋制造的技术领域，具体涉及一种屈服强度≥420MPa的HRB400(E)螺纹钢的斯太尔摩风冷线控冷生产方法。

背景技术

在当前和将来的一段时间内，中国的基础设施建设依然十分活跃，钢材消费中HRB400(E)、HRB500(E)螺纹钢将持续占据重要地位和可观比例。所以，一段时期内，螺纹钢仍将是国内产销量最大的单一钢种系列，最近几年的产销率均以亿吨计，由于其设备要求、技术难度相对较低，同时也是国内中小型钢厂最主要的生产品种之一。热轧带肋盘条钢筋主要用作钢筋混凝土的配筋和焊接结构件，在建筑结构中承载着拉、压应力和应变，钢筋再加工效应(焊接，机械连接、弯曲或调直)等各种载荷，在建筑结构中应用十分广泛。

由于热轧带肋盘条钢筋的生产工艺及其成品“盘卷”形态特点，盘条钢筋的拉伸曲线存在平台不明显的问题。根据国标GB1499.2-2018《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》中7.4.3条规定“对于没有明显屈服强度的钢筋，下屈服强度特征值R_eL应采用规定塑性延伸强度R_p0.2”。但是在实际操作中，R_p0.2的测量不仅繁琐，而且受取样部位及矫直影响较大，对一些因无屈服平台的钢进行R_p0.2的测量时，测量值较正常值低20-30MPa，使产品力学性能不达标而判废。因此，改善热轧带肋盘条钢筋的屈服平台不仅可以大大减轻力学性能检验人员的测量难度，更重要的是能改善和稳定产品的质量。

由于线材的变形过程是由孔型决定的，要改变变形量比较困难。轧制过程中的温度可以通过各种方法来控制，所以线材控制轧制的实现在很大程度上决定于不同变形量下的温度控制，即控温轧制。线材生产过程中的控温轧制措施主要是采用低温开轧，控制精轧入口温度，并在精轧机架间通过穿水冷却，控制精轧阶段的温度，从而控制线材产品的力学性能。

控制冷却是利用轧件热轧后的轧制余热，以一定的手段控制其冷却速度，从而获得所需要的组织和性能的冷却方法。轧钢生产出来的产品都必须从热轧后的高温红热状态冷却到常温状态，这一阶段的冷却过程对产品的质量有重要影响。

斯太尔摩控制冷却工艺是加拿大斯泰尔科钢铁公司和美国摩根公司于1964年联合提出的，目前已经成为高速线材产线应用最普遍、发展最成熟、使用最为稳妥可靠的一种控制冷却工艺。

斯太尔摩风冷线是位于吐丝机之后，对经过吐丝后的线圈进行散卷冷却的装置，一般全长60-120米，设3-12台风机，每台风机风量可以调节，风量变化范围为0-100％，经过风机冷却后线材温度为350-600℃，它是整个控制冷却系统的核心设备。

斯太尔摩散卷冷却运输机有链板式、链式和辊式三种，常见的是链式和辊式两种。因为链式运输机的传送速度一致，因此无法错开线材吐丝后圈与圈之间的搭接点和线圈与链条接触点的固定位置，进而无法改善这些搭接点出的冷却条件而造成盘条全长上或线圈内的性能波动。辊式运输机靠辊子转动带动线圈前进，同时辊道可以分成若干段且隔断单独传动，所以可以通过改变各段辊道速度使圈与圈之间的搭接点改变，因此从冷却效果和质量上看，辊式运输机比链式运输机好。