一种装配式建筑用高强度H型钢及其生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种装配式建筑用高强度H型钢，包括以下重量份原料：铁矿石原料1500‑1600份、焦炭300‑400份、煤粉120‑160份、改性精制剂100‑120份；本发明专利技术还公开了该装配式建筑用高强度H型钢的生产工艺，通过底吹的方式，可以缩短冶炼时间，降低电耗，改善脱硫，脱磷情况，提高钢中残锰量，提高钢材的得率，改善钢水的温度均匀性和成分的均匀性，改善钢的质量，搅拌配合底吹，提高了反应物和生成物的扩散速率，而且夹杂物上浮除去的速率随之呈指数增长，提升了钢的质量，通过添加改性精制剂，提高了化渣的效果和化渣的速率，吸附钢液杂质，明显降低吨钢冶炼成本，帮助除磷，提升钢的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种装配式建筑用高强度H型钢及其生产工艺
本专利技术属于建筑
，具体的，涉及一种装配式建筑用高强度H型钢及其生产工艺。
技术介绍
由预制部品部件在工地装配而成的建筑，称为装配式建筑，按预制构件的形式和施工方法分为砌块建筑、板材建筑、盒式建筑、骨架板材建筑及升板升层建筑等五种类型，H型钢是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的经济断面高效型材，因其断面与英文字母“H”相同而得名，由于H型钢的各个部位均以直角排布，因此H型钢在各个方向上都具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻等优点，已被广泛应用。H型钢生产工艺日益成熟，但还存在如下问题：矿粒筛选范围较大，一同投入反应，难以混合均匀，还原效果不好，使用含氟的助熔剂，受热分解后会对钢材以及反应设备都造成损伤，原料里面也含有一些助熔的成分，所以不能很好的把握添加助熔剂的量，而且反应过程中耗电量巨大，增加了生产成本，化渣精炼效果不佳，钢材的质量难以把控。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种装配式建筑用高强度H型钢及其生产工艺。本专利技术需要解决的技术问题为：现有技术中，矿粒筛选范围较大，一同投入反应，难以混合均匀，还原效果不好，使用含氟的助熔剂，受热分解后会对钢材以及反应设备都造成损伤，原料里面也含有一些助熔的成分，所以不能很好的把握添加助熔剂的量，而且反应过程中耗电量巨大，增加了生产成本，化渣精炼效果不佳，钢材的质量难以把控。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种装配式建筑用高强度H型钢，包括其化学成分按重量百分数计包括：C：0.105-0.195％、Si：0.25-0.45％、Mn：1.35-1.55％、P：≤0.018％、S：≤0.008％，Cu：≤0.2％，Cr：0.75-0.85％，Ni：0.28-0.42％，Nb：0.26-0.38％，V：0.55-0.65％，Nb：0.025-0.045％，Als：0.008-0.028％，其余为铁和残余的微量杂质；还包含以下重量份原料：铁矿石原料1500-1600份、焦炭300-400份、煤粉120-160份、改性精制剂100-120份；该装配式建筑用高强度H型钢，由以下步骤制备：第一步、制备粉矿石和铁矿石原料；第二步、将粉矿石、助熔剂及焦炭经混拌、造粒后，经由布料系统加入烧结机，其中粉矿石和焦炭按重量比1.5-1.6:0.4-0.5的比例添加，由点火炉点燃焦炭，抽气风车进行抽风，完成烧结反应后进行破碎冷却、筛选，最后转送入高炉内，待用；第三步、将铁矿石原料、焦炭及助熔剂由高炉顶部加入炉内，再由炉下部鼓风嘴鼓入高温热风，并且向炉内喷吹煤粉，产生还原气体还原铁矿石原料，其中铁矿石原料、焦炭和煤粉按照重量比1.5-1.6:0.3-0.4:0.05-0.1的比例进行添加，制得铁水；第四步、将第三步中制得的铁水与废钢一同加入电炉内，通过置于炉底的喷嘴将混合气体吹入炉内溶池，进行脱磷处理，然后进行脱碳和主合金化操作，直至C：≤0.25％，完成一次冶炼，制得初炼钢液；第五步、将初炼钢液转移至炉外的容器内，加入改性精制剂，并且进行搅拌，同时进行精炼软吹，进行脱气、脱氧、脱硫，去除夹杂物，对成分进行微调，完成精炼，制得精炼钢液；第六步、将第五步中制得的精炼钢液进行连铸，注入特定形状的铸模内，经二次冷却继续凝固至完全凝固，然后进行矫直处理，切割成块，制得半成品钢材；第七步、将半成品钢材的外表面进行初步处理，然后转至加热炉进行热轧，制成截面呈H的成品钢材，即得H型钢本体。作为本专利技术的进一步方案，所述改性精制剂通过如下步骤制备：步骤一、称取：按照如下重量份称取原料：氧化钙28-32份、碳化硼17-19份、铁矿渣15.5-16.5份、竹炭12-14份、氧化镁17.5-18.5份、载体4-6份；步骤二、破碎：用破碎机将氧化钙、碳化硼、铁矿渣、竹炭、氧化镁分别破碎；步骤三、混合：将步骤二中破碎好的原料按配方要求添加到混合机中，再加入载体，载体为纳米金属颗粒，混合均匀后加入球磨机中进行二次混合，球磨时间设置为4-6h，制得纳米级复合料；步骤四、过筛：将粒径在5-10mm的纳米级复合料筛选出来，得筛选料；步骤五、干燥：将筛选料放在烘箱中烘烤，去除水分，烘烤温度为90-120℃，根据水分的挥发程度控制烘烤时间，制得改性精制剂。作为本专利技术的进一步方案，第一步中粉矿石和铁矿石原料的制备方法为：选用赤铁矿和菱铁矿，菱铁矿经过焙烧处理后，与赤铁矿按1:1-1.2的比例进行混合，然后经过破碎、筛分，得到粒度在5-30mm的混合矿粒，即为铁矿石原料，粒度小于5mm的作为粉矿石收集起来。作为本专利技术的进一步方案，第二步和第三步中助熔剂相同，助熔剂为石灰石、氧化镁球中的任意一种。作为本专利技术的进一步方案，第二步中点火炉点火温度为1100±20℃，点火时间45-55s，点火真空度4.5-5.5kPa，点火深度为12-18mm。作为本专利技术的进一步方案，第四步中废钢的重量是铁水的14-16％。作为本专利技术的进一步方案，第四步中的吹入混合气体指的是，阶段一：以氮气0.3m3/min、氩气0.3-0.9m3/min的速率吹入1-2h，阶段二：以氩气0.3-0.6m3/min、氧气0.45-0.6m3/min的速率吹入1-2h，先进行阶段一的吹气，再进行阶段二的吹气，交替进行。作为本专利技术的进一步方案，第七步中加热炉的工艺参数为：总计加热时间≥3h20min，其中加热时间≥2h20min，均热时间≥1h，各段炉温控制：预热段≤950℃，加热Ⅰ上、下段≤1150℃，加热Ⅱ上、下段1200-1300℃，均热上、下段1150-1250℃，终轧温度860℃-900℃，目标值≤880℃。作为本专利技术的进一步方案，一种装配式建筑用高强度H型钢的生产工艺，包括如下步骤：第一步、选用赤铁矿和菱铁矿，菱铁矿经过焙烧处理后，与赤铁矿按重量1:1-1.2的比例进行混合，然后经过破碎、筛分，得到粒度在5-30mm的混合矿粒，即为铁矿石原料，粒度小于5mm的作为粉矿石收集起来；第二步、将粉矿石、助熔剂及焦炭经混拌、造粒后，经由布料系统加入烧结机，其中粉矿石和焦炭按重量比1.5-1.6:0.4-0.5的比例添加，由点火炉点燃焦炭，抽气风车进行抽风，完成烧结反应后进行破碎冷却、筛选，最后转送入高炉内，待用；第三步、将铁矿石原料、焦炭及助熔剂由高炉顶部加入炉内，再由炉下部鼓风嘴鼓入高温热风，并且向炉内喷吹煤粉，产生还原气体还原铁矿石原料，其中铁矿石原料、焦炭和煤粉按照重量比1.5-1.6:0.3-0.4:0.05-0.1的比例进行添加，制得铁水；第四步、将第三步中制得的铁水与废钢一同加入电炉内，通过置于炉底的喷嘴将混合气体吹入炉内溶池，进行脱磷处理，然后进行脱碳和主合金化操作，直至C：≤0.25％，完成一次冶炼，制得初炼钢液；第五步、将初炼钢液转移至炉外的容器内，加入改性精本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配式建筑用高强度H型钢，其特征在于，其化学成分按重量百分数计包括：C：0.105-0.195％、Si：0.25-0.45％、Mn：1.35-1.55％、P：≤0.018％、S：≤0.008％，Cu：≤0.2％，Cr：0.75-0.85％，Ni：0.28-0.42％，Nb：0.26-0.38％，V：0.55-0.65％，Nb：0.025-0.045％，Als：0.008-0.028％，其余为铁和残余的微量杂质；/n包含以下重量份原料：铁矿石原料1500-1600份、焦炭300-400份、煤粉120-160份、改性精制剂100-120份；/n该装配式建筑用高强度H型钢，由以下步骤制备：/n第一步、制备粉矿石和铁矿石原料；/n第二步、将粉矿石、助熔剂及焦炭经混拌、造粒后，经由布料系统加入烧结机，其中粉矿石和焦炭按重量比1.5-1.6:0.4-0.5的比例添加，由点火炉点燃焦炭，抽气风车进行抽风，完成烧结反应后进行破碎冷却、筛选，最后转送入高炉内，待用；/n第三步、将铁矿石原料、焦炭及助熔剂由高炉顶部加入炉内，再由炉下部鼓风嘴鼓入高温热风，并且向炉内喷吹煤粉，产生还原气体还原铁矿石原料，其中铁矿石原料、焦炭和煤粉按照重量比1.5-1.6:0.3-0.4:0.05-0.1的比例进行添加，制得铁水；/n第四步、将第三步中制得的铁水与废钢一同加入电炉内，通过置于炉底的喷嘴将混合气体吹入炉内溶池，进行脱磷处理，然后进行脱碳和主合金化操作，直至C：≤0.25％，完成一次冶炼，制得初炼钢液；/n第五步、将初炼钢液转移至炉外的容器内，加入改性精制剂，并且进行搅拌，同时进行精炼软吹，进行脱气、脱氧、脱硫，去除夹杂物，对成分进行微调，完成精炼，制得精炼钢液；/n第六步、将第五步中制得的精炼钢液进行连铸，注入特定形状的铸模内，经二次冷却继续凝固至完全凝固，然后进行矫直处理，切割成块，制得半成品钢材；/n第七步、将半成品钢材的外表面进行初步处理，然后转至加热炉进行热轧，制成截面呈H的成品钢材，即得H型钢本体。/n...

【技术特征摘要】
1.一种装配式建筑用高强度H型钢，其特征在于，其化学成分按重量百分数计包括：C：0.105-0.195％、Si：0.25-0.45％、Mn：1.35-1.55％、P：≤0.018％、S：≤0.008％，Cu：≤0.2％，Cr：0.75-0.85％，Ni：0.28-0.42％，Nb：0.26-0.38％，V：0.55-0.65％，Nb：0.025-0.045％，Als：0.008-0.028％，其余为铁和残余的微量杂质；
包含以下重量份原料：铁矿石原料1500-1600份、焦炭300-400份、煤粉120-160份、改性精制剂100-120份；
该装配式建筑用高强度H型钢，由以下步骤制备：
第一步、制备粉矿石和铁矿石原料；
第二步、将粉矿石、助熔剂及焦炭经混拌、造粒后，经由布料系统加入烧结机，其中粉矿石和焦炭按重量比1.5-1.6:0.4-0.5的比例添加，由点火炉点燃焦炭，抽气风车进行抽风，完成烧结反应后进行破碎冷却、筛选，最后转送入高炉内，待用；
第三步、将铁矿石原料、焦炭及助熔剂由高炉顶部加入炉内，再由炉下部鼓风嘴鼓入高温热风，并且向炉内喷吹煤粉，产生还原气体还原铁矿石原料，其中铁矿石原料、焦炭和煤粉按照重量比1.5-1.6:0.3-0.4:0.05-0.1的比例进行添加，制得铁水；
第四步、将第三步中制得的铁水与废钢一同加入电炉内，通过置于炉底的喷嘴将混合气体吹入炉内溶池，进行脱磷处理，然后进行脱碳和主合金化操作，直至C：≤0.25％，完成一次冶炼，制得初炼钢液；
第五步、将初炼钢液转移至炉外的容器内，加入改性精制剂，并且进行搅拌，同时进行精炼软吹，进行脱气、脱氧、脱硫，去除夹杂物，对成分进行微调，完成精炼，制得精炼钢液；
第六步、将第五步中制得的精炼钢液进行连铸，注入特定形状的铸模内，经二次冷却继续凝固至完全凝固，然后进行矫直处理，切割成块，制得半成品钢材；
第七步、将半成品钢材的外表面进行初步处理，然后转至加热炉进行热轧，制成截面呈H的成品钢材，即得H型钢本体。


2.根据权利要求1所述的一种装配式建筑用高强度H型钢，其特征在于，所述改性精制剂通过如下步骤制备：
步骤一、称取：按照如下重量份称取原料：氧化钙28-32份、碳化硼17-19份、铁矿渣15.5-16.5份、竹炭12-14份、氧化镁17.5-18.5份、载体4-6份；
步骤二、破碎：用破碎机将氧化钙、碳化硼、铁矿渣、竹炭、氧化镁分别破碎；
步骤三、混合：将步骤二中破碎好的原料按配方要求添加到混合机中，再加入载体，载体为纳米金属颗粒，混合均匀后加入球磨机中进行二次混合，球磨时间设置为4-6h，制得纳米级复合料；
步骤四、过筛：将粒径在5-10mm的纳米级复合料筛选出来，得筛选料；
步骤五、干燥：将筛选料放在烘箱中烘烤，去除水分，烘烤温度为90-120℃，根据水分的挥发程度控制烘烤时间，制得改性精制剂。


3.根据权利要求1所述的一种装配式建筑用高强度H型钢，其特征在于，第一步中粉矿石和铁矿石原料的制备方法为：选用赤铁矿和菱铁矿，菱铁矿经过焙烧处理后，与赤铁矿按重量1:1-1.2的比例进行混合，...

【专利技术属性】
技术研发人员：章阳，
申请(专利权)人：安徽金阳金属结构工程有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34