[发明专利]一种富氮微合金细晶HRB400E直条抗震钢筋及其制备方法

权利要求书

1.一种富氮微合金细晶HRB400E直条抗震钢筋的制备方法，所述直条抗震钢筋具有以下重量份的化学成分：C 0.21~0.25wt%、Si 0.42~0.55wt%、Mn 1.38~1.50wt%、V 0.012~0.020wt%、S≤0.045wt%、P≤0.045wt%、N 0.0090~0.0115wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；其制备方法具体步骤如下：

A、钢水冶炼：将废钢、生铁和铁水分别按200~210kg/t_钢、30kg/t_钢、840kg/t_钢的配比加入LD转炉中，之后进行常规顶底复合吹炼，加入常规石灰、轻烧白云石、菱镁球造渣，石灰加入量为21-25kg/t_钢，轻烧白云石加入量为12-15kg/t_钢，菱镁球加入量为1.0-2.0kg/t_钢，控制终点碳含量≥0.10wt%，出钢温度≤1640℃；出钢前按3.0-3.8kg/t_钢的量，向钢包加入经过烘烤干燥的低品位废弃钒渣，并烘烤2~3分钟；出钢过程采用全程底吹氮工艺，氮气流量控制为30~40NL/min；所述废钢化学成分为：C 0.07~0.20wt%，Si 0.20~0.40wt%，Mn 0.35~1.20wt% ，P 0.025~0.045wt%，S 0.020~0.040wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；所述生铁化学成分为：C 3.0~3.3wt%、Si 0.20~0.40wt%、Mn 0.20~0.40wt%、P 0.080~0.105wt%、S0.025~0.040wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；所述铁水温度≥1320℃，成分为：C4.4~4.7wt%、Si 0.25~0.45wt%、Mn 0.20~0.35wt%、P 0.090~0.110wt%、S≤0.042wt%，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：硅铝钙脱氧剂→硅碳合金→硅锰合金→氮化硅铁，依次向钢包中加入下列物质：按1.0kg/t_钢的量，加入下列质量比的硅铝钙脱氧剂：Si 30.5wt%，Ca 13.5wt%，Al 11.2wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按3.6~4.0kg/t_钢的量，加入下列质量比的硅碳合金：C 21.5wt%，Si60.5wt%，P 0.075wt%，S0.105wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按21.5~23.2kg/t_钢的量，加入下列质量比的硅锰合金：Mn 65.8wt%，Si 17.6wt%，C 1.6wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按0.20-0.30kg/t_钢的量，加入下列质量比的氮化硅铁：Si 57.5wt%，N 32.5wt%，C2.45wt%，P 0.046wt%，S 0.047wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；在钢包钢水量达到4/5时加完上述合金；出钢完毕后，将钢水吊送至氩站进行精炼处理；

C、钢水氩站精炼：将钢水吊至氩站工位接好氮气带，开启氮气采用流量为35~45NL/min的氮气对钢水进行吹氮处理，吹氮时间为4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1525~1540℃，拉速为3.3~3.5m/min，结晶器冷却水流量为140~150m³/h，二冷比水量为2.0~2.2L/kg的条件下，采用小方坯铸机将C步骤的钢水浇铸成断面165mm×165mm的钢坯；

E、钢坯加热：将钢坯送入均热段炉温为1060~1100℃的蓄热式加热炉中，加热60分钟后出钢，推送至全连续式棒材轧机进行轧制；

F、钢坯控轧控冷：将E步骤钢坯通过粗轧机在速度为0.3~0.4m/s的轧制条件下轧制6个道次；之后通过中轧机在速度为2.2~2.7m/s的轧制条件下轧制4个道次；之后进入精轧前预水冷装置进行精轧前控冷，预水冷后钢筋进精轧温度控制为880~900℃；最后通过带机架水冷装置的精轧机在速度为10.0~13.0m/s的轧制条件下轧制2~5个道次；将精轧后钢材进行控冷，控冷后钢筋上冷床温度控制为840~860℃，之后钢筋在冷床自然空冷至室温，即获得公称直径12-25mm HRB400E细晶直条抗震钢筋。