本发明专利技术涉及钢筋加工工艺领域，具体是一种加入高氮强化合金的HRB400E螺纹钢筋及其生产工艺。其中，螺纹钢筋，以质量百分比计，包括下述成分：C：0.22‑0.25%，Si：0.45‑0.55%，Mn：1.40‑1.50%，Ti：0.010‑0.020%，P≤0.040%，S≤0.040%，N：0.009‑0.012%；余量为铁及不可避免的杂质。生产工艺中，在冶炼时加入高氮强化合金，代替钒铁、钒氮合金等用于热轧带肋钢筋的生产，并通过控制轧制促进N化物析出强化。通过复合强化工艺，提高钢的强度、韧性、延展性，具有良好的焊接性能和疲劳性能，并降低吨钢成本。本发明专利技术解决了热轧带肋钢筋生产成本居高不下、钒资源紧缺的难题，适应了市场发展的要求。
【技术实现步骤摘要】
一种加入高氮强化合金的HRB400E螺纹钢筋及其生产工艺
本专利技术涉及钢筋加工工艺
，具体为一种加入高氮强化合金的HRB400E螺纹钢筋及其生产工艺。
技术介绍
当前，欧、美等发达国家主要建筑用钢基本上是强度高、综合性能好的400MPa、500MPa级甚至更高强度级别的钢筋，而我国建筑用钢400MPa级钢筋刚得到广泛应用，500MPa及以上级别的高强钢筋尚未得到推广。400MPa及以上级别高强钢筋的推广应用，符合我国“减量、提质、节能”绿色发展先进理念，也是国内外建筑用钢的发展趋势。国内外普遍采用铌、钒、钛微合金化方式开发400MPa、500MPa及以上级别高强钢筋，通过微合金化元素的碳氮化物析出强化作用提高钢筋屈服强度和抗拉强度，大量试验与生产结果表明：低氮钢往往微合金化元素没有充分发挥其析出强化作用，此背景下，确立高强钢筋复合微合金化技术的研发，提高微合金化元素析出强化作用，节约资源、降低成本。另外，在螺纹钢筋生产工艺的尾端需要对钢筋裁剪成长度6-12米不等钢筋段，上百根钢筋段进行捆扎，通常一捆为两吨记，上百根钢筋其中存在未沿水平方向摆放的现象，常用的捆扎设备是在捆扎前对钢筋抖动使其进行自调整，实际使用时，调整效率并不高，依然存在少量钢筋在捆扎和码垛过程中受挤压产生弯曲的现象。因此，如何克服上述存在的技术问题和缺陷成为重点需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种加入高氮强化合金的HRB400E螺纹钢筋及其生产工艺。在冶炼时加入高氮强化合金，代替钒铁、钒氮合金等用于热轧带肋钢筋的生产，并通过控制轧制促进N化物析出强化。通过复合强化工艺，提高钢的强度、韧性、延展性，具有良好的焊接性能和疲劳性能，并降低吨钢成本。本专利技术解决了热轧带肋钢筋生产成本居高不下、钒资源紧缺的难题，适应了市场发展的要求。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：1．一种加入高氮强化合金的HRB400E螺纹钢筋，以质量百分比计，包括下述成分：C：0.22-0.25%，Si：0.45-0.55%，Mn：1.40-1.50%，Ti：0.010-0.020%，P≤0.040%，S≤0.040%，N：0.009-0.012%；余量为铁及不可避免的杂质。上述加入高氮强化合金的HRB400E螺纹钢筋的生产工艺，包括以下步骤：（1）冶炼，具体包括转炉冶炼、钢水合金化处理和LF精炼；所述转炉冶炼具体为：入炉铁水中Si≤0.65%、P≤0.15%、S≤0.035%、渣量<0.5%，铁水温度≥1250℃；冶炼中分两批次加入石灰28±2kg/t钢，轻烧白云石18±1kg/t钢，石灰石3.5±1kg/t钢，控制转炉炉渣碱度为2.8±0.3，转炉终点温度为1670±20℃，转炉终点碳含量0.06%-0.15%；所述钢水合金化处理具体为：转炉出钢过程中钢包底吹氩，控制底吹压力为0.5-0.8MPa，出钢1/4-3/4过程中，依次加入22±1kg/t钢硅锰合金、2.5±1kg/t硅铁、1.8±0.2kg/t增碳剂进行脱氧合金化，挡渣出钢，出钢时间≥3min；所述LF精炼具体为：钢水进站调炉渣，之后加入硅锰合金1.0±0.5kg/t钢，硅铁1.0±0.5kg/t钢和高氮强化合金1.10±0.5kg/t钢，精炼结束后、软搅拌开始前钢水进行喂线处理，硅钙线喂入量150±50m/炉，喂线结束后软搅拌5-11min；（2）连铸；所述连铸过程中目标过热度为15-30℃，目标拉速2.3~2.6m/min，结晶器水量为1800-2000L/min，二冷比水量为0.6-1.0L/kg；（3）轧制；采取步进式蓄热煤气加热炉，控制预热段温度为750±50℃，加热段温度为900±50℃，均热段温度为1050±50℃，采用18道平立交替轧机，开轧温度为1030±30℃，终轧温度为950±50℃，上冷床温度1000±50℃；（4）冷却；采用135m齿条步进式冷床，空冷，上冷床温度为1000±50℃，下冷床温度≤200℃；（5）剪切和打捆；采用850吨成品冷剪，剪切温度≤150℃，剪刃宽度1400mm。进一步地，步骤（1）LF精炼中，进站调炉渣时加入石灰2kg/t钢，萤石0.5kg/t钢，在渣面飘洒脱氧剂电石0.4-0.7kg/t脱氧，钢包总渣量控制在5.0±1.0kg/t，炉渣碱度R：3.0±0.2。进一步地，所述高氮强化合金的成分组成：Fe:10-20%，N：10-20%，Ti：15-30%，Si：15-30%，Cr：8-15%，镧系稀土：2-5%。进一步地，LF精炼出钢温度1560±10℃，出钢钢水成分中C≤0.25%，Si≤0.80%，Mn≤1.60%，S≤0.040%、P≤0.040%、N：100±30ppm，Ti：80-170ppm，V：10-40ppm。进一步地，还包括位于剪切和打捆工序之间的钢筋姿态整形工序，在钢筋姿态整形工序采用整形设备对打捆前的多根钢筋中的每根钢筋的姿态进行调整。进一步地，所述整形设备包括设备架以及设置在设备架上的输送组件、水平度调节组件和端部整平组件；所述输送组件包括输送驱动组件、输送辊、轴和轴承，输送驱动组件与输送辊传动连接，输送辊通过轴和轴承安装在设备架上；所述水平度调节组件包括安装在设备架两侧的多个第一竖直板和多个第二竖直板，所述第一竖直板的内侧设置多个第一倾斜板，多个第一倾斜板沿竖直排列，所述第二竖直板的内侧设置多个第二倾斜板，多个第二倾斜板沿竖直排列，第一倾斜板和第二倾斜板的高度交错布置，形成钢筋的S形滑落通道。进一步地，所述第一竖直板和第二竖直板上铰接滑落缓冲板，第一竖直板和第二竖直板上铰接滑落缓冲板对称布置，所述滑落缓冲板与第一竖直板和第二竖直板之间均设置扭簧。进一步地，所述输送辊为槽型结构，所述输送辊的表面一体成型有与钢筋外表面的横肋相匹配的斜槽。进一步的，所述第一竖直板和第二竖直板的位置对称设置，第一倾斜板端部与相邻的第二倾斜板之间预留2-3倍钢筋直径的缝隙，第一竖直板上的多个第一倾斜板的长度自上而下依次递减，第二竖直板上的多个第二倾斜板的长度自上而下依次递减，使围组成的S形滑落通道的曲率自上而下依次增大。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术的加入高氮强化合金的HRB400E螺纹钢筋及其生产工艺，在冶炼时加入高氮强化合金，代替钒铁、钒氮合金等用于热轧带肋钢筋的生产，并通过控制轧制促进N化物析出强化。通过复合强化工艺，提高钢的强度、韧性、延展性，具有良好的焊接性能和疲劳性能，并降低吨钢成本。本专利技术解决了热轧带肋钢筋生产成本居高不下、钒资源紧缺的难题，适应了市场发展的要求。（2）本专利技术采用Ti-N复合微合金化工艺，在冶炼过程中加入高氮强化合金，代替钒铁、钒氮合金等用于热轧带肋钢筋的生产，一方面节约60%-100%钒的加入量及大幅度降低钢的成本，另一方面还能大大提高钢筋的性能。合金中Fe:10-20%，N：10-20%，Ti：15-30%本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种加入高氮强化合金的HRB400E螺纹钢筋，其特征在于：以质量百分比计，包括下述成分：C：0.22-0.25%，Si：0.45-0.55%，Mn：1.40-1.50%，Ti：0.010-0.020%，P≤0.040%，S≤0.040%，N：0.009-0.012%；余量为铁及不可避免的杂质。/n
【技术特征摘要】
1.一种加入高氮强化合金的HRB400E螺纹钢筋，其特征在于：以质量百分比计，包括下述成分：C：0.22-0.25%，Si：0.45-0.55%，Mn：1.40-1.50%，Ti：0.010-0.020%，P≤0.040%，S≤0.040%，N：0.009-0.012%；余量为铁及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的加入高氮强化合金的HRB400E螺纹钢筋的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
（1）冶炼，具体包括转炉冶炼、钢水合金化处理和LF精炼；
所述转炉冶炼具体为：入炉铁水中Si≤0.65%、P≤0.15%、S≤0.035%、渣量<0.5%，铁水温度≥1250℃；冶炼中分两批次加入石灰28±2kg/t钢，轻烧白云石18±1kg/t钢，石灰石3.5±1kg/t钢，控制转炉炉渣碱度为2.8±0.3，转炉终点温度为1670±20℃，转炉终点碳含量0.06%-0.15%；
所述钢水合金化处理具体为：转炉出钢过程中钢包底吹氩，控制底吹压力为0.5-0.8MPa，出钢1/4-3/4过程中，依次加入22±1kg/t钢硅锰合金、2.5±1kg/t硅铁、1.8±0.2kg/t增碳剂进行脱氧合金化，挡渣出钢，出钢时间≥3min；
所述LF精炼具体为：钢水进站调炉渣，之后加入硅锰合金1.0±0.5kg/t钢，硅铁1.0±0.5kg/t钢和高氮强化合金1.10±0.5kg/t钢，精炼结束后、软搅拌开始前钢水进行喂线处理，硅钙线喂入量150±50m/炉，喂线结束后软搅拌5-11min；
（2）连铸；所述连铸过程中目标过热度为15-30℃，目标拉速2.3-2.6m/min，结晶器水量为1800-2000L/min，二冷比水量为0.6-1.0L/kg；
（3）轧制；采取步进式蓄热煤气加热炉，控制预热段温度为750±50℃，加热段温度为900±50℃，均热段温度为1050±50℃，采用18道平立交替轧机，开轧温度为1030±30℃，终轧温度为950±50℃，上冷床温度1000±50℃；
（4）冷却；采用135m齿条步进式冷床，空冷，上冷床温度为1000±50℃，下冷床温度≤200℃；
（5）剪切和打捆；采用850吨成品冷剪，剪切温度≤150℃，剪刃宽度1400mm。
【专利技术属性】
技术研发人员：宋保民，史书广，邱永高，冯永宾，
申请(专利权)人：沙钢集团安阳永兴特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。