一种抗中间裂纹HBP300A螺纹钢的生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种抗中间裂纹HBP300A螺纹钢的生产工艺，涉及钢铁冶炼技术领域，该抗中间裂纹HBP300A按照质量百分数计，其化学组成成分包括：C:0.21％

【技术实现步骤摘要】
一种抗中间裂纹HBP300A螺纹钢的生产工艺


[0001]本专利技术涉及钢铁冶炼
，特别涉及一种抗中间裂纹HBP300A螺纹钢的生产工艺。

技术介绍

[0002]高强度螺纹钢筋广泛应用于大型水利工程、工业和民用建筑中的连续梁和大型框架结构。它具有连接锚固简单，粘着力强等优点，而且节约钢筋用量、减少构件面积和重量，实现节能、提质、增效的目标。HPB300A螺纹钢在生产过程中，由于碳含量接近包晶反应区，高温高速容易出现脱方、凹陷、裂纹、漏钢的问题。中间裂纹的问题会引发轧钢频繁冲钢、堵钢事故及轧钢材质重皮结疤质量事故的发生。自生产以来，HPB300A钢内部裂纹问题始终存在，对钢材质量产生了比较大的影响，会产生大量的螺纹钢废品，造成极大浪费和经济损失。因此，HPB300A螺纹钢生产过程中铸坯易产生裂纹的问题，铸坯易脱方、凹陷、裂纹及裂纹漏钢产生的大量废品的问题急需解决。
[0003]现有技术中，专利CN112195408B通过以Cr代替Mn以及添加一定的脆性元素P，来进行螺纹钢的化学成分优化，从而减慢了裂纹的横向扩展率，但其裂纹的问题还是会出现在生产过程中。因此，解决和控制HPB300A螺纹钢生产过程中铸坯易产生裂纹的问题，对钢铁冶炼领域具有重要意义。

技术实现思路

[0004]针对以上现有技术的不足，本专利技术提供了一种抗中间裂纹HBP300A螺纹钢的生产工艺，生产工艺采用全水冷却，通过控制全水冷却的温度梯度，为螺纹钢提供一个最佳冷却强度，以此来预防铸坯鼓肚、裂纹和漏钢事故的发生，具体通过以下技术实现：
[0005]本专利技术提供的一种抗中间裂纹HBP300A螺纹钢的生产工艺，包括将冶炼获得的钢液送至连铸工序浇铸，所述连铸工序采用全水冷却，其中，夏季的一冷水量为(155
‑
175)m3/h，冬季的一冷水量为(145
‑
165)m3/h；夏季和冬季的二冷比水量为0.75L/Kg。
[0006]进一步地，连铸工序中，二冷分配比为：1.3/1.3/1.2/1.2/1.5。二冷分配比是指二次冷却区域各分区域工艺总水量的比值，本专利技术设计的连铸机二次冷却区域分为五个区域，当连铸机工艺总水量确定后，连铸机信息控制系统自动将总水量按照二冷分配比分配至各区域。
[0007]进一步地，连铸工序中，二次冷却的回温差不超过100℃，这是由于较大的温度差会造成热应力过大，易于超过坯壳的高温强度而导致铸坯产生裂纹。
[0008]上述连铸工序的拉速为(2.8
‑
3.2)m/min，对应的铸坯矫直温度为(960
‑
1000)℃。
[0009]进一步地，一次冷却中，结晶器的锥度为2.2mm。
[0010]进一步地，当一冷水温差＜6℃时，一冷水量需要减少(5
‑
10)m3/h，这是由于一冷水温差＜6℃时，会产生容易产生凹陷、裂纹、漏钢问题，需要减少一冷水量来控制铸坯冷却均匀，解决结晶器内初生坯壳冷却不均匀的问题，避免其产生的凝固应力造成裂纹的发生。
[0011]进一步地，在连铸工艺中，使用的保护渣的理化指标为：碱度为0.82、粘度为0.343paS/1300℃、固体碳含量为13.66％。
[0012]按照质量百分数计，上述抗中间裂纹HBP300A螺纹钢的化学组成成分为：C:0.21％
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0.25％、Si:0.15％
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0.35％、Mn:0.40％
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0.60％、P:≤0.045％、S:≤0.045％，其余为Fe和不可避免杂质，其中碳当量Ceq≤0.54％。
[0013]进一步地，上述化学组成成分为：C:0.23％、Si:0.25％、Mn:0.50％
‑
0.60％、P:≤0.035％、S:≤0.035％，其余为Fe和不可避免杂质，其中碳当量Ceq≤0.54％。
[0014]进一步地，上述化学组成成分中Mn/S≥15。
[0015]本专利技术对HBP300A螺纹钢的化学组成成分进行控制优化的原理为：S的缺点是容易形成低熔点的共晶体在晶界聚集，比如FeS熔点只有960℃左右，熔融状态的硫化物会严重降低晶界的强度，造成钢的热脆性，很容易铸坯冷切水产生裂纹，控制上述锰和硫的含量比大于等于15是由于加入Mn就是为了形成MnS，MnS的熔点高达1600以上，以取代低熔点的FeS(Fe和FeS的共晶熔化温度为988℃)，降低FeS在晶间析出的几率，可以避免热脆的产生。锰，它是良好的脱氧剂和脱硫剂。锰能消除或减弱钢因硫引起的热脆性，从而改善钢的热加工性能。
[0016]一般地，由于HPB300
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A钢种本身的特性要求而容易产生裂纹，冷却通常采用弱冷，冬季时，一冷水温差较低，容易产生凹陷、裂纹、漏钢的问题，夏季时，温差较高容易产生脱方、漏钢的问题。经过分析，出现上述问题的原因可能是：铸坯凝固的动力在于内部与表面的温度差；在铸坯内部，固液界面的温度大致是不变的，因此降低铸坯表面温度可提高凝固前沿推进速度，加快凝固，缩短液芯，但冷却强度是有限度的，因为铸坯中心热量的放出速度决定于凝固坯壳的热阻，当二冷强度正好满足铸坯热量放出最大速度时，继续增加二冷强度只会造成坯壳表面温度骤降，增大铸坯内外的温度梯度，较大的温度梯度会造成热应力过大，易于超过坯壳的高温强度而导致裂纹；相反如果二次冷却强度不够，由坯壳内部传递到铸坯表面的热量无法被带走，铸坯表面温度回升，容易出现鼓肚、裂纹和漏钢等事故。因此，为了寻找一个最佳的冷却强度以预防中间裂纹问题的产生，本专利技术对一冷水区分冬季模式和夏季模式并进行优化。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益之处在于：
[0018]1、本专利技术通过对一次冷却区分夏季模式和冬季模式，并对一冷水量和二冷比水量进行优化，为螺纹钢提供一个最佳冷却强度，有利于预防铸坯鼓肚、裂纹和漏钢事故的发生，避免造成极大浪费和经济损失。
[0019]2、通过对HBP300A螺纹钢的化学组成成分进行控制优化，提高Mn/S≥15，增加钢水中Mn含量、降低S含量，铸坯裂纹明显改善，解决了裂纹产生的大量废品问题。
[0020]3、本专利技术采用全水冷却，不仅有利于提速和提高产能，还可以节约压缩空气的使用量，使每吨钢铁的生产成本可以减低0.52元，实现生产效益最大化。
附图说明
[0021]图1
‑
3为实验例1制备得到的常规HBP300A螺纹钢的铸坯低倍样结果图；
[0022]图4
‑
6为实验例1制备得到的抗中间裂纹HBP300A螺纹钢的铸坯低倍样结果图。
具体实施方式
[0023]下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0024]实验例1：常规HB本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗中间裂纹HBP300A螺纹钢的生产工艺，其特征在于，将冶炼获得的钢液送至连铸工序浇铸，所述连铸工序采用全水冷却，其中，夏季的一冷水量为(155
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175)m3/h，冬季的一冷水量为(145
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165)m3/h；夏季和冬季的二冷比水量为0.75L/Kg。2.根据权利要求1所述的抗中间裂纹HBP300A螺纹钢的生产工艺，其特征在于，连铸工序中，二冷分配比为：1.3/1.3/1.2/1.2/1.5。3.根据权利要求1所述的抗中间裂纹HBP300A螺纹钢的生产工艺，其特征在于，连铸工序中，二次冷却的回温差不超过100℃。4.根据权利要求1所述的抗中间裂纹HBP300A螺纹钢的生产工艺，其特征在于，所述连铸工序的拉速为(2.8
‑
3.2)m/min，对应的铸坯矫直温度为(960
‑
1000)℃。5.根据权利要求1所述的抗中间裂纹HBP300A螺纹钢的生产工艺，其特征在于，一次冷却中，结晶器的锥度为2.2mm。6.根据权利要求1所述的抗中间裂纹HBP300A螺纹钢的生产工艺，其特征在于，一冷水温差＜6℃时，一冷水量需要减少(5
‑
10)m3/h。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：谈正军，胡楠楠，李伟，
申请(专利权)人：宝武集团鄂城钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：