本发明专利技术提供一种富氮铌钒微合金化500MPa、550MPa高强度抗震钢筋及冶炼方法，所述高强度抗震钢筋具有下列质量分数的化学成分：C：0.20～0.25wt％，Si：0.35～0.55wt％，Mn：1.35～1.58wt％，V：0.013～0.025wt％，Nb：0.019～0.032wt％，N：0.065～0.085wt％，S≤0.040wt％，P≤0.040wt％，其余为Fe及不可避免的不纯物。通过增N和降V、Nb，使微合金V、Nb的强化效果得到充分发挥，铌铁、钒氮合金加入量减少，节约了贵重合金加入量；和传统钒氮合金微合金化500MPa高强度钢筋相比，该工艺合金化成本同比降低65～75元/t钢，经济效益显著，工艺生产成本低、适应性及控制性强，生产的500MPa、550MPa高强度钢筋广泛适应于高层、大型建筑工程，其抗震性和焊接性能良好。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种冶炼方法，尤其是一种富氮铌钒微合金化500MPa、550MPa高强度 抗震钢筋的冶炼方法，属于炼钢
技术介绍
500MI^及以上级别的高强度抗震钢筋具有强度高、安全储备量大、抗震性能好、节 省钢材用量、施工方便等优越性，适合应用在高层、大跨度和抗震建筑中，是一种更节约、更 高效的新型建筑材料。目前欧盟、美国、新西兰、澳大利亚等国普遍采用500MI^及以上级别 钢筋作为其建筑主力级别钢筋。为了适应建筑业飞速发展的需求，加快建筑用钢材的更新 换代，近年来中国及地方相关部门相继出台了一系列文件促进500MI^高强度抗震钢筋的 研制和推广应用，国内一些钢厂积极开展了 500MPa高强度抗震钢筋的生产。目前国内500MI^及以上级别高强度抗震钢筋主要采用钒氮微合金化工艺进行冶 炼，主要依靠微合金V(CN)第二相析出强化作用来提高钢筋强度。上述钢筋原料的炼钢生 产通常是在转炉上完成的，其钢水中N含量偏低(只有40 50ppm)，尽管采用了钒氮微合 金化工艺，但由于合金中V/N比不理想，合金化后钢水中的N含量仍偏低，V、N化合物的过 饱和度不够，造成钢中V/N比明显高于理想化学配比，部份钒以固溶形式存在，V(CN)第二 相析出量相对较少，V的强化效果未得到充分发挥，最终导致了部份V资源的浪费和生产成 本增高，挤占了企业的利润空间，不利于500MI^及以上级别高强度抗震钢筋的生产和推广 应用。
技术实现思路
为降低500MI^及以上级别高强度抗震钢筋生产成本，充分利用有限的V资源，并 充分发挥V的强化效果，本专利技术提供一种富氮铌钒微合金化500MPa、550MPa高强度抗震钢 筋的冶炼方法。本专利技术通过在转炉冶炼脱氧合金化过程中，加入增氮剂、铌铁、钒氮合金，以适当 提高钢水中的N含量，降低钢中的V/N、Nb/N比，增加细小弥散的V(CN)、Nb (CN)析出相，充 分发挥微合金第二相析出强化作用，通过钢中增N和降低V、Nb含量，进而降低微合金铌铁 及钒氮合金加入量，最终达到降低生产成本的目的。本专利技术提供的是这样一种富氮铌钒微合金化500MPa、550MPa高强度抗震钢筋，具 有下列质量分数的化学成分C :0· 20 0. 25wt%， Si 0. 35 0. 55wt%，Mn :1· 35 1. 58wt%，V :0. 013 0. 025wt%，Nb 0. 019 0. 032wt%, N :0. 065 0. 085wt%,S 彡 0. 040wt%,P 彡 0. 040wt%，其余为!^e及不可避免的不纯物。本专利技术提供的富氮铌钒微合金化500MPa、550MPa高强度抗震钢筋的冶炼方法，经 过下列步骤A、将温度> 1250°C的铁水、废钢及生铁按常规加入LD氧气转炉中，进行顶底复合 吹炼，同时按常规加入活性石灰、轻烧白云石、菱镁球、化渣剂进行造渣，控制渣量为60 70kg/t钢；B、冶炼至终点并控制终点碳含量彡0.05%，出钢温度为1670 1700°C，终渣 Σ FeO%^ 25% ；C、在吹氮及搅拌条件下出钢，同时先按0. 60 0. 85kg/t钢的量，将Si含量为28. 6wt%, Ca含量为12. 3wt%，Ba含 量为9. 的复合脱氧剂投入钢包底；出钢至1/4 1/3时，按18. 9 19. 6kg/t钢的量，加入Mn含量为75. 0 77. 5wt % 的锰铁，以及按7. 8 8. 2kg/t钢的量，加入Si含量为72. 0 74. Owt %的硅铁，并在出钢至 3/4前加完；在最后出钢过程中，按0. 30 0. 50kg/t钢的量，加入Nb含量为65. 0 67. 5wt% 的铌铁，以及按0. 17 0. 30kg/t钢的量，加入粒度为15 20mm，V含量为77. 5 79. 5%， N含量为12. 0 15. 0%，C含量为3. 0 3. 5%,P≤0. 15%, S ≤ 0. 040%，余量为!^e的钒 氮合金，再按0. 70 1. 10kg/t钢的量，加入粒度为15 25mm，N含量为9. 0 11.5%，C含 量为 2. 0 2. 5%,Mn 含量为 42 44%，Si 含量为 21 23%，P ≤ 0. 20%,S ≤ 0. 045%, 余量为Fe的增氮剂；D、出钢完毕，向钢包中的钢水中吹入常规量的氮200 400秒，之后按常规加入钢 包覆盖剂，再按常规进行浇铸，得化学成分如下的钢坯C :0· 20 0. 25wt%， Si 0. 35 0. 55wt%，Mn :1· 35 1. 58wt%，V :0. 013 0. 025wt%，Nb 0. 019 0. 032wt%, N :0. 065 0. 085wt%,S ≤ 0. 040wt%,P ≤ 0. 040wt%，其余为!^e及不可避免的不纯物。本专利技术具有下列优点和效果炼钢过程采用增氮剂、铌铁、钒氮合金微合金化工 艺，操作简单，钢中Nb、V、N含量稳定；由于钢水中加入了增氮剂，生成了足够的N，增加了 Nb、V、N化合物的过饱和度，提高了钢中Nb(CN)、V(CN)细小析出相的数量和比例，充分发挥 了微合金元素Nb、V的析出强化作用；增N和降V、Nb工艺使微合金元素Nb、V的强化效果 得到充分发挥，钢中Nb、V含量减少，节约了微合金铌铁、钒氮合金加入量；该工艺冶炼和传 统钒氮微合金化500MPa高强度钢筋相比，合金化成本降低65 75元/tffl，经济效益显著， 有利于我国高强度钢筋的生产和推广应用。本专利技术工艺具有生产成本低、工艺适应性及控制性强等优点，生产的500MPa、 550MPa高强度钢筋广泛适应于高层、大型建筑工程，其抗震性和焊接性能良好。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术做进一步描述。实施例1A、将温度为1275°C的铁水、废钢及生铁按常规加入50吨LD氧气转炉后进行顶 底复合吹炼，同时按常规加入活性石灰、轻烧白云石、菱镁球、化渣剂进行造渣，渣量控制为 60kg/tffl，采用双渣法吹炼；B、冶炼至终点并控制终点碳含量为0.05%，出钢温度为1670°C，终渣 (Σ FeO% )彡22%，出钢采用挡渣锥挡渣出钢，钢包渣层厚度彡45mm；C、在吹氮及搅拌条件下出钢，同时先按0. 60kg/t钢的量，将Si含量为^.6wt%，Ca含量为12.3wt%，Ba含量为 9. ^t%的复合脱氧剂投入钢包底；出钢至1/4时，按18. 9kg/t钢的量，加入Mn含量为75. Owt %的锰铁，以及按7. 8kg/ t钢的量，加入Si含量为72. Owt%的硅铁，并在出钢至3/4前加完；在最后出钢过程中，按0. 30kg/t钢的量，加入Nb含量为65. 的球状铌铁，以及 按0. 17kg/t钢的量，加入粒度为15mm，V含量为77. 5%，N含量为12. 0%，C含量为3.0%， P^O. 15%, S^O. 040%，余量为狗的球状钒氮合金，再按0. 70kg/t钢的量，加入粒度 为15mm，N含量为9. 05%，C含量为2. 0%，Mn含量为42%，Si含量为21%，P彡0. 20%， S彡0. 045%，余量为Fe的球状增氮剂；D、出钢完毕，向钢包中的钢水吹入常本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种富氮铌钒微合金化５００ＭＰａ、５５０ＭＰａ高强度抗震钢筋，具有下列质量分数的化学成分：Ｃ：０．２０～０．２５ｗｔ％， Ｓｉ：０．３５～０．５５ｗｔ％，Ｍｎ：１．３５～１．５８ｗｔ％， Ｖ：０．０１３～０．０２５ｗｔ％，Ｎｂ：０．０１９～０．０３２ｗｔ％，Ｎ：０．０６５～０．０８５ｗｔ％，Ｓ≤０．０４０ｗｔ％，Ｐ≤０．０４０ｗｔ％，其余为Ｆｅ及不可避免的不纯物。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，严锡九，张卫强，李金柱，黄载富，
申请(专利权)人：武钢集团昆明钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：53
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