一种钢筋混凝土用耐火钢筋及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钢筋混凝土用耐火钢筋及其制备方法，所述钢筋混凝土用耐火钢筋的化学成分的重量百分数为：C：0.20～0.25wt％，Si：0.50～0.75wt％，Mn：1.45～1.55wt％，P：0.008～0.020wt％，S：0.005～0.015wt％，V：0.06～0.10wt％，Cr：0.10～0.20wt％，Nb：0.020‑0.045％，Ni：0.10～0.40％，Mo：0.25～0.60％，其余为铁和不可避免的微量杂质。根据本发明专利技术的钢筋混凝土用耐火钢筋的制备方法包括：铁水预脱硫→转炉冶炼→LF精炼→塞棒式中间包全保护连铸→粗轧‑中轧‑精轧轧机布置型式生产线轧制→检验入库。根据本发明专利技术得到的钢筋混凝土用耐火钢筋的热轧状态屈服强度≥500MPa，600℃高温下屈服强度≥350MPa，能够满足钢筋混凝土用耐火钢筋的性能要求。

【技术实现步骤摘要】
一种钢筋混凝土用耐火钢筋及其制备方法
本专利技术属于冶金
，具体地讲，本专利技术涉及一种钢筋混凝土用耐火钢筋及其制备方法。
技术介绍
热轧钢筋是重要的钢筋混凝土用钢，广泛应用于钢筋混凝土结构的受力主筋、箍筋、配筋等，随着我国建筑结构的发展，对建筑结构的抗震、耐候、耐火等性能指标提出了新的需求。根据标准火灾时间温度曲线，火灾发生后30分钟温度可达到800℃，60分钟可接近1000℃，钢筋混凝土结构中的钢筋受到高温的影响强度会降低，因此钢筋在高温下的耐火性能将会影响钢筋混凝土结构构件的耐火极限以及发生火灾后建筑物的稳定性。目前我国建筑结构用热轧钢筋对强度、耐候性能的研究较大，但是尚不能满足我国对耐火热轧钢筋的实际需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钢筋混凝土用耐火钢筋，根据本专利技术得到的钢筋混凝土用耐火钢筋的热轧状态屈服强度≥500MPa，600℃高温下屈服强度≥350MPa，能够满足钢筋混凝土用耐火钢筋的性能要求。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下的技术方案：一种钢筋混凝土用耐火钢筋，所述耐火钢筋的化学成分的重量百分数为：C：0.20～0.25wt％，Si：0.50～0.75wt％，Mn：1.45～1.55wt％，P：0.008～0.020wt％，S：0.005～0.015wt％，V：0.06～0.10wt％，Cr：0.10～0.20wt％，Nb：0.020-0.045％，Ni：0.10～0.40％，Mo：0.25～0.60％，其余为铁和不可避免的微量杂质。本专利技术还提供了一种钢筋混凝土用耐火钢筋的制备方法，所述制备方法包括下述步骤：铁水采用自动喷吹脱硫预处理，控制脱硫后铁水中的硫含量不超过0.030wt％；转炉冶炼，采用顶底复吹转炉冶炼，造渣方式采用单渣法，在转炉出钢过程中，采用硅钙钡、复合脱氧剂进行脱氧，采用硅铁、硅锰、钒氮、铌铁、铬铁、钼铁、镍铁进行合金化；LF精炼，全程底吹氩搅拌，精炼过程中先充分搅拌化渣，造白渣或黄白渣；根据需要加入碳化硅、复合脱氧剂等进行脱氧合金化，喂入适量镍线、钙线，采用终点成分合格后，对钢水进行软吹操作，软吹时间≥8分钟；连铸，采用塞棒式中间包，全保护浇铸，使用专用保护渣，恒拉速，实现方坯连铸；轧制，经过粗轧-中轧-精轧机组，共12个轧制道次，开轧温度：1060～1180℃；精轧终轧温度：940～960℃。轧制所得的钢筋混凝土用耐火钢筋的化学成分的重量百分数为：C：0.20～0.25wt％，Si：0.50～0.75wt％，Mn：1.45～1.55wt％，P：0.008～0.020wt％，S：0.005～0.015wt％，V：0.06～0.10wt％，Cr：0.10～0.20wt％，Nb：0.020-0.045％，Ni：0.10～0.40％，Mo：0.25～0.60％，其余为铁和不可避免的微量杂质。进一步地，铁水脱硫预处理为自动喷吹脱硫，所用脱硫剂为钝化镁粒，喷射速度2～10kg/min，控制脱硫后铁水中的硫含量不超过0.030wt％；进一步地，在转炉冶炼工序采用顶底复吹转炉冶炼，造渣方式为单渣法，终渣碱度CaO％/SiO2％控制在2.8～3.0；渣料于终点前3分钟加完，全程渣子化好、化透，终点压枪时间≥1分钟；采用硅钙钡、复合脱氧剂脱氧，采用硅铁、硅锰、钒氮、铌铁、铬铁、钼铁、镍铁进行合金化，当钢水出至1/4时开始均匀加入，钢水出至3/4时加完。进一步地，LF精炼过程全程底吹氩搅拌；用碳化钙、碳化硅、硅钙钡等调整炉渣，出站前顶渣应达到白渣或黄白渣；精炼末期喂入纯钙线。进一步地，连铸坯为方坯，连铸过程采用塞棒式中间包全保护浇注工艺；中包钢水温度1520～1530℃，拉速为1.8～2.5m/min，二冷采用弱冷；采用专用保护渣；中间包采用覆盖剂和碳化稻壳保温。进一步地，在轧制工序中，加热炉的均热温度为1230～1285℃，方坯经过粗轧-中轧-精轧机组共12个轧制道次，开轧温度：1060～1180℃；精轧终轧温度：940～960℃，控轧控冷时冷却水量、冷却时间应保证上冷床温度≤830℃，下冷床的温度≤350℃。根据本专利技术的实施例，钢筋规格为常用的热轧带肋钢筋规格，优选地为国标GB/T1499.2-2018中Φ20mm规格。本专利技术主要通过微合金化来提高强度，微合金化主要应用铌、钒、镍复合微合金化，确保产品的高强度，同时添加了铬、钼，以保证在高温条件下的高强度，方坯连铸过程采用塞棒式中间包全保护浇注工艺。因此，根据本专利技术的钢筋混凝土用耐火钢筋具有良好的力学性能，热轧状态屈服强度≥500MPa，600℃下屈服强度≥350MPa，化学成分设计中控制碳当量≤0.55％，完全能够满足钢筋混凝土用耐火钢筋性能要求。具体实施方式本说明书中公开得任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或者类似特征中的一个例子而已。所述仅仅是为了帮助理解本专利技术，不应该视为对本专利技术的具体限制。本专利技术主要针对钢筋混凝土用耐火钢筋在成分、冶炼及轧制过程中的问题，提供了一种钢筋混凝土用耐火钢筋及其制备方法。根据本专利技术的方法生产出的热轧钢筋具有良好的力学性能，热轧状态屈服强度≥500MPa，600℃下屈服强度≥350MPa，化学成分设计中控制碳当量≤0.55％，确保了该产品的易焊接性。本专利技术主要通过铌、钒、镍、铬、钼复合微合金化采用方坯轧制，连铸过程采用塞棒式中间包全保护工艺，实现筋混凝土用耐火钢筋的生产。下面将详细地描述根据本专利技术的钢筋混凝土用耐火钢筋及其制造方法。根据本专利技术的钢筋混凝土用耐火钢筋的化学成分的重量百分数为：C：0.20～0.25wt％，Si：0.50～0.75wt％，Mn：1.45～1.55wt％，P：0.008～0.020wt％，S：0.005～0.015wt％，V：0.06～0.10wt％，Cr：0.10～0.20wt％，Nb：0.020-0.045％，Ni：0.10～0.40％，Mo：0.25～0.60％，其余为铁和不可避免的微量杂质。根据本专利技术的钢筋混凝土用耐火钢筋，同时为了保证钢材的易焊接性，控制碳当量Ceq≤0.55％，其化学成分设计采用了微合金化来提高强度，微合金化主要应用铌、钒、镍复合微合金化，通过细晶强化和析出强化作用确保产品的强度要求，同时添加了铬、钼，以保证在高温条件下的高强度，方坯连铸过程采用塞棒式中间包全保护浇注工艺。因此，根据本专利技术的钢筋混凝土用耐火钢筋具有良好的力学性能，热轧状态屈服强度≥500MPa，600℃下屈服强度≥350MPa，化学成分设计中控制碳当量≤0.55％，完全能够满足钢筋混凝土用耐火钢筋性能要求。根据本专利技术的一个优选实施例，根据本专利技术的钢筋混凝土用耐火钢筋的化学成分的重量百分数优选为：C：0.20～0.25wt％，Si：0.50～0.75wt％，Mn：1.45～1.55wt％，P：0.008～0.020wt％，S：0.005～0.015wt％，V：0.06～0.10wt％，Cr：0.10～0.18wt％，Nb：0.020-0.040％，Ni:0.20～0.40％，Mo：0.25～0.45％，其余为铁和不可避免的微量杂质。根据本专利技术，钢筋混凝土用耐火钢筋的制备方法包括铁水预脱硫、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢筋混凝土用耐火钢筋，其特征在于，所述耐火钢筋的化学成分的重量百分数为：C：0.20～0.25wt％，Si：0.50～0.75wt％，Mn：1.45～1.55wt％，P：0.008～0.020wt％，S：0.005～0.015wt％，V：0.06～0.10wt％，Cr：0.10～0.20wt％，Nb：0.020‑0.045％，Ni：0.10～0.40％，Mo：0.25～0.60％，其余为铁和不可避免的微量杂质。

【技术特征摘要】
1.一种钢筋混凝土用耐火钢筋，其特征在于，所述耐火钢筋的化学成分的重量百分数为：C：0.20～0.25wt％，Si：0.50～0.75wt％，Mn：1.45～1.55wt％，P：0.008～0.020wt％，S：0.005～0.015wt％，V：0.06～0.10wt％，Cr：0.10～0.20wt％，Nb：0.020-0.045％，Ni：0.10～0.40％，Mo：0.25～0.60％，其余为铁和不可避免的微量杂质。2.权利要求1所述钢筋混凝土用耐火钢筋的制备方法，所述制备方法包括下述步骤：1)铁水采用自动喷吹脱硫预处理，控制脱硫后铁水中的硫含量不超过0.030wt％；2)转炉冶炼，采用顶底复吹转炉冶炼，造渣方式采用单渣法，在转炉出钢过程中，采用硅钙钡、复合脱氧剂进行脱氧，采用硅铁、硅锰、钒氮、铌铁、铬铁、钼铁、镍铁进行合金化，当钢水出至1/4时开始均匀加入，钢水出至3/4时加完；3)LF精炼，全程底吹氩搅拌，精炼过程中先充分搅拌化渣，造白渣或黄白渣；采用碳化硅、复合脱氧剂进行脱氧合金化，喂入适量镍线、钙线，终点...

【专利技术属性】
技术研发人员：王培文，闫志华，
申请(专利权)人：山东钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37