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CN111974798A - 提高盘条表面氧化铁皮厚度的方法 - Google Patents

提高盘条表面氧化铁皮厚度的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种提高盘条表面氧化铁皮厚度的方法，所述提高盘条表面氧化铁皮厚度的方法包括：以下依次进行的工艺步骤：高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理、转炉钢水冶炼、方坯连铸、高速线轧制和吐丝；其中，上述工艺步骤中包含以下具体步骤：步骤A:降低钢中的Mn含量，加入V元素，使得HRB400E盘条螺纹钢筋中，Mn的重量百分比控制在：1.30～1.40wt％，V重量百分比控制在：0.020～0.035wt％；步骤B:入精轧温度控制为830～910℃；步骤C:精轧后至吐丝前，使盘条处于自然冷却状态；步骤D:斯太尔摩辊道冷却控制上，斯太尔摩辊道至少第一个保温罩关闭，至少开启1号风机。本发明提高了HRB400E盘条螺纹钢筋氧化铁皮厚度。

Description

提高盘条表面氧化铁皮厚度的方法
技术领域
本发明涉及轧钢领域，具体涉及一种对Φ6～12mm规格HRB400E盘条螺纹钢筋(以下简称HRB400E盘条)氧化铁皮厚度的提高方法，即一种提高盘条表面氧化铁皮厚度的方法。
背景技术
钢材的腐蚀问题一直是业内关注的热点，国家标准GB/T 1499.2-2018《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》虽未对HRB400E盘条螺纹钢筋的锈蚀提出要求，但在销售中钢筋的防锈能力也是用户的关注点之一。盘条在轧制及之后的空冷过程中,表面会自然形成一层薄的氧化铁皮,这层氧化铁皮在盘条运输、存储时有较好防锈作用。该氧化铁皮的厚度、完整性与其防锈能力正相关，厚度越厚、越完整其防锈能力越好。盘条螺纹钢筋常规生产手段使用轧后控冷来控制盘条的吐丝温度以获得较好的性能，但轧后控冷影响氧化铁皮的厚度、完整性，通常厚度只有4～5μm，厚度较小。
综上所述，现有技术中存在以下问题：盘条表面氧化铁皮厚度较小。
发明内容
本发明提供一种提高盘条表面氧化铁皮厚度的方法，以提高盘条螺纹钢筋氧化铁皮厚度，尤其是提高HRB400E盘条螺纹钢筋氧化铁皮厚度。
为此，本发明提出一种提高盘条表面氧化铁皮厚度的方法，所述盘条为HRB400E盘条螺纹钢筋，所述提高盘条表面氧化铁皮厚度的方法包括：以下依次进行的工艺步骤：高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理、转炉钢水冶炼、方坯连铸、高速线轧制和吐丝；其中，上述工艺步骤中包含以下具体步骤：
步骤A:降低钢中的Mn含量，加入V元素，使得HRB400E盘条螺纹钢筋中，Mn的重量百分比控制在：1.30～1.40wt％，V重量百分比控制在：0.020～0.035wt％；
步骤B:入精轧温度控制为830～910℃；
步骤C:精轧后至吐丝前，使盘条处于自然冷却状态；
步骤D:斯太尔摩辊道冷却控制上，斯太尔摩辊道至少第一个保温罩关闭，至少开启1号风机。
进一步的，按重量百分比，HRB400E盘条螺纹钢筋的其他成分为：C：0.19～0.25wt％，Si：0.45～0.70wt％，P≤0.040wt％，S≤0.035wt％。
进一步的，所述步骤B通过在精轧前使用控冷设备，控制入精轧温度。
进一步的，所述盘条规格为φ6盘条螺纹钢筋，入精轧温度控制为900±10℃，斯太尔摩辊道冷却控制上，关1号保温罩，开1号风机，开2号保温罩，其它保温罩关闭。
进一步的，所述盘条规格为φ8盘条螺纹钢筋，入精轧温度控制为870±10℃，斯太尔摩辊道冷却控制上，关1号保温罩，开1～2号风机，开2～3号保温罩，其它保温罩关闭。
进一步的，所述盘条规格为φ10盘条螺纹钢筋，入精轧温度控制为840±10℃，斯太尔摩辊道冷却控制上，关1号保温罩，开1～4号风机，开2～5号保温罩，其它保温罩关闭。
进一步的，所述盘条规格为φ12盘条螺纹钢筋，入精轧温度控制为840±10℃，斯太尔摩辊道冷却控制上，关1号保温罩，开1～5号风机，开2～6号保温罩，其它保温罩关闭。
进一步的，按重量百分比，HRB400E盘条螺纹钢筋的成分为：C：0.20wt％，Si：0.50wt％，P：0.025wt％，S：0.020wt％。Mn：1.31wt％，V：0.023wt％。
进一步的，开轧温度986℃，进精轧温度902℃。
进一步的，开轧温度975℃，进精轧温度845℃。
本发明：
(1)成分设计上以V代Mn，提高V元素的加入减少Mn元素，避免由于轧后不用水控冷后吐丝温度过高来带的性能波动；
(2)在精轧前使用控冷设备，控制低的入精轧温度，则轧后处于较合理的终轧温度，控制盘条的晶粒长大现象，提高性能；
(3)出精轧后不安装、不使用控冷设备，避免控冷设备中的残水造成盘条表面冷却不均、破坏氧化铁皮；
(4)斯太尔摩辊道第一个保温罩关闭并开启风机，使吐丝后的盘条处于高温富氧环境，有利于氧化铁皮的形成。如此就能提高Φ6～12mm规格HRB400E盘条螺纹钢筋氧化铁皮厚度。
通过上述方案，本发明可将Φ6～12mm规格HRB400E盘条螺纹钢筋表面氧化铁皮厚度提高到12μm以上。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本发明。
本发明的提高盘条表面氧化铁皮厚度的方法，工艺路线为：高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理、转炉钢水冶炼、方坯连铸、高速线轧制、吐丝、检验包装入库；其中，各阶段的工艺特点为：
转炉钢水冶炼：入炉铁水要求S≤0.040Wt％；冶炼过程采用全程底吹氩气，吹炼后期加大气体流量，加强熔池搅拌；转炉终点控制C≤0.15Wt％，P≤0.037Wt％；
方坯连铸:采用钢包下渣检测控制，中间包浇注温度为1525～1545℃，中间包使用普通覆盖剂，使用普通方坯保护渣，铸坯单流拉速为2.5～3.2m/min。
高速线材轧制：控制铸坯加热温度为1050～1170℃，钢坯加热时间80～120分钟，开轧温度950～1000℃，采用28架高速无扭单线轧制(粗轧、中轧、预精轧各6架，精轧10架)，精轧前使用控冷设备，进精轧温度控制为820～910℃。精轧后至吐丝前不安装、不使用控冷设备，使盘条处于自然冷却状态。
具体技术措施：
1、成分控制：
由于Mn元素可提高钢的淬透性，且过高的Mn含量会使盘条搭接点与非搭接点的冷却不均加大，因此应适当降低钢中的Mn含量，以氮化钒铁或钒氮合金向钢水中加入V元素，来弥补Mn含量降低带来的强度损失。如表1。
表1钒微合金化HRB400E成分(wt％)
C Si Mn P S V
HRB400E 0.19～0.25 0.45～0.70 1.30～1.40 ≤0.040 ≤0.035 0.020～0.035
2、低进精轧温度。精轧后不安装控冷设备，则终轧及吐丝温度过高，奥氏体晶粒将明显长大，对性能的控制不利。因此应在精轧前安装控冷设备，根据生产规格控制将入精轧温度控制为830～910℃(表2)，可控制吐丝温度为900～990℃。
3、精轧后不安装控冷设备。当前的控冷设备均使用水来控制盘条温度，精轧后如使用控冷设备则会使盘条的横肋、纵肋部位温度明显低在基圆部分，使盘条表面氧化铁皮分布厚薄不均。如安装了控冷设备，就算不使用，设备内也会存在残水造成盘条表面冷却不均、破坏氧化铁皮，因此精轧后不安装控冷设备，即精轧后盘条不再遇水。
4、斯太尔摩辊道冷却控制。斯太尔摩辊道上的保温罩和风机都是确定的设备，对于以前的普通的HRB400E盘条螺纹钢筋，也是采用同样的斯太尔摩辊道设备包括保温罩和风机，采用全部或部分打开的措施。本发明中，仍然采用同样的斯太尔摩辊道设备，但是，保温罩和风机的使用却不同于以往的普通的HRB400E盘条螺纹钢筋轧制。本发明中，吐丝后，斯太尔摩辊道第一个保温罩关闭、开启1号风机，使吐丝后的盘条处于高温、富氧环境，有利于氧化铁皮的形成。Φ6～12mm规格的吐丝温度及风机开启如表2。
表2
具体实施例
表3是各实施例钢的成分(按重量百分比计)。表4是与表3所述实施例钢对应的生产规格、工艺参数、力学性能、氧化铁皮厚度。
表3：产品化学成分(wt％)
实例 C Si Mn P S V
实例1 0.20 0.50 1.31 0.025 0.020 0.023
实例2 0.25 0.55 1.33 0.024 0.020 0.025
实例3 0.23 0.49 1.35 0.030 0.026 0.030
实例4 0.22 0.53 1.37 0.031 0.031 0.028
实例5 0.24 0.49 1.34 0.029 0.028 0.026
表4：各实施例具体的工艺参数与力学性能
Figure BDA0002600967840000051
从表3和表4可以看出：运用本发明可将Φ6～12mm规格HRB400E盘条螺纹钢筋表面氧化铁皮厚度提高到12μm以上。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种提高盘条表面氧化铁皮厚度的方法，其特征在于，所述盘条为HRB400E盘条螺纹钢筋，所述提高盘条表面氧化铁皮厚度的方法包括：以下依次进行的工艺步骤：高炉铁水冶炼、铁水脱硫预处理、转炉钢水冶炼、方坯连铸、高速线轧制和吐丝；其中，上述工艺步骤中包含以下具体步骤：
步骤A:降低钢中的Mn含量，加入V元素，使得HRB400E盘条螺纹钢筋中，Mn的重量百分比控制在：1.30～1.40wt％，V重量百分比控制在：0.020～0.035wt％；
步骤B:入精轧温度控制为830～910℃；
步骤C:精轧后至吐丝前，使盘条处于自然冷却状态；
步骤D:斯太尔摩辊道冷却控制上，斯太尔摩辊道至少第一个保温罩关闭，至少开启1号风机。
2.如权利要求1所述的提高盘条表面氧化铁皮厚度的方法，其特征在于，按重量百分比，HRB400E盘条螺纹钢筋的其他成分为：C：0.19～0.25wt％，Si：0.45～0.70wt％，P≤0.040wt％，S≤0.035wt％。
3.如权利要求1所述的提高盘条表面氧化铁皮厚度的方法，其特征在于，所述步骤B通过在精轧前使用控冷设备，控制入精轧温度。
4.如权利要求1所述的提高盘条表面氧化铁皮厚度的方法，其特征在于，所述盘条规格为φ6盘条螺纹钢筋，入精轧温度控制为900±10℃，斯太尔摩辊道冷却控制上，关1号保温罩，开1号风机，开2号保温罩，其它保温罩关闭。
5.如权利要求1所述的提高盘条表面氧化铁皮厚度的方法，其特征在于，所述盘条规格为φ8盘条螺纹钢筋，入精轧温度控制为870±10℃，斯太尔摩辊道冷却控制上，关1号保温罩，开1～2号风机，开2～3号保温罩，其它保温罩关闭。
6.如权利要求1所述的提高盘条表面氧化铁皮厚度的方法，其特征在于，所述盘条规格为φ10盘条螺纹钢筋，入精轧温度控制为840±10℃，斯太尔摩辊道冷却控制上，关1号保温罩，开1～4号风机，开2～5号保温罩，其它保温罩关闭。
7.如权利要求1所述的提高盘条表面氧化铁皮厚度的方法，其特征在于，所述盘条规格为φ12盘条螺纹钢筋，入精轧温度控制为840±10℃，斯太尔摩辊道冷却控制上，关1号保温罩，开1～5号风机，开2～6号保温罩，其它保温罩关闭。
8.如权利要求1所述的提高盘条表面氧化铁皮厚度的方法，其特征在于，按重量百分比，HRB400E盘条螺纹钢筋的成分为：C：0.20wt％，Si：0.50wt％，P：0.025wt％，S：0.020wt％。Mn：1.31wt％，V：0.023wt％。
9.如权利要求4所述的提高盘条表面氧化铁皮厚度的方法，其特征在于，开轧温度为986℃，进精轧温度为902℃。
10.如权利要求7所述的提高盘条表面氧化铁皮厚度的方法，其特征在于，开轧温度为975℃，进精轧温度为845℃。
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