一种耐低温、耐腐蚀复合功能型钢筋的冶炼轧制生产方法与流程

专利2025-06-15  38


本发明属于冶炼和轧制工艺,尤其涉及一种耐低温、耐腐蚀复合功能型钢筋的冶炼轧制生产方法。


背景技术:

1、钢筋混凝土结构通常也会用于极端条件,其工作条件不仅温度低、具有腐蚀性的环境,而且还要承受由自然或技术原因产生的动态载荷和。较低的温度和腐蚀环境导致钢筋结构发生脆性破坏的概率增大,造成建筑结构发生事故。俄罗斯国家标准5781,等级为as-ii的钢筋采用10gt钢制成,以提高产品的可靠性。目前,由25g2s钢制成的等级为a-1i1(a400)的钢筋用于耐寒材料,在承受动态载荷的条件下,未经焊接(绑缚成框架和栅格)的钢筋可在不低于-50°c的环境下使用,带有焊缝的钢筋可在不低于-40℃的环境下使用。

2、在国内主要是马钢、南钢研究了-165℃的储罐用钢筋,并得到应用。低温钢筋使用环境主要应用于各种低温储罐钢筋混凝土结构,对储罐起支撑、加固,当储罐低温液体泄漏时起保护作用,平时不直接与低温液体接触。与一般的低温钢(低温容器用钢板)的概念完全不同,对性能要求也不一致。低温钢筋主要要求有较高的强度以及低温下具有较好的韧性,特别是低温下较高的抗缺陷敏感性。

3、国内板材、h型钢、钢轨等用材都在向高强度、耐低温、耐腐蚀等研究方向发展,针对耐低温性能也都提出了要求,但国内钢筋只有-165℃的储罐用钢筋,针对中国极寒地区建筑钢筋研发较少,也无应用,这对于极寒地区的建筑是存在极大隐患的。亟需提出一种耐低温、耐腐蚀复合功能型钢筋的冶炼轧制生产方法。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种耐低温、耐腐蚀复合功能型钢筋的冶炼轧制生产方法,解决混凝土中钢筋的腐蚀、低温敏感问题,实现混凝土用复合功能型钢筋的生产,应对钢筋极端复杂环境。

2、为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:

3、本发明一种耐低温、耐腐蚀复合功能型钢筋的冶炼轧制生产方法,主要制备工艺为:铁水脱硫—转炉—lf精炼—vd真空处理—连铸—轧制;其中:

4、铁水脱硫:脱硫前扒除高炉渣,以提高脱硫效率;取铁矿石熔融为铁水,铁水采用kr法脱硫,即将所述铁水采用转速为85-95r/min的搅拌桨搅拌,搅拌2min后,加入脱硫剂,搅拌反应,静置;铁水脱硫静置后扒除脱硫渣,稳定脱硫效果,防止脱硫渣进入转炉造成转炉回硫,保证钢中硫含量控制在0.01%以下;

5、转炉:采用顶底复吹进行脱碳、脱磷,1650℃下冶炼至钢液中碳含量低于0.05%、磷含量低于0.01%出钢,出钢过程中采用保护气体以0.5mpa的压力搅拌钢液,出钢进行至1/4时加入硅铁、硅锰合金脱氧,加入增碳剂、焦炭和造渣料,出钢时防止大量下渣,同时,所述保护气体压力随出钢量逐渐减小;

6、精炼:采用lf炉外精炼,1575℃下脱氧至钢液中含氧量为0.002%,加入锰铁、镍板及铬铁、钒氮合金、铌铁合金、铜板,精炼结束后喂钙铁合金线,同时保证软吹时间不小于15min;

7、连铸:尽量保证恒拉速进行拉钢,拉速控制在1.8-2.0m/min,护渣采用碱度为1.2~1.4的保护渣;

8、轧制:将连铸坯加热至1250±50℃,出炉测温1160±30℃,高压水除鳞后进行轧制,轧制温度1030±20℃,经粗轧、中轧后,控制终轧温度890±20℃,轧制过程中对钢筋不能进行穿水,然后上冷床,进入精整、打捆工序;

9、所述钢筋质量百分比的化学成分为:c:0.09~0.12%,si:0.20~0.30%,mn:1.10~1.35%,p:≤0.015%,s:≤0.010%,cu:0.30~0.35%,cr:0.20~0.30%,ni:0.40~0.50%,v:0.03~0.05%,nb:0.03~0.05%,la或ce:0.0010~0.0050%,余量为fe及不可避免的杂质元素。

10、进一步的,轧制后的钢筋性能满足:的屈服强度rp0.2≥425mpa,抗拉强度rm≥560mpa,延伸率a≥20%,均匀延伸率agt≥10%,强屈比rm0/rel0≥1.25,屈标比rel0/rel≤1.30,-50℃低温冲击性能akv≥34j。

11、进一步的,所述脱硫剂为9:1的按质量比混合的石灰粉与萤石。

12、进一步的,铸坯断面为150mm×150mm,铸坯长度为11.5m。

13、进一步的,所述钢筋质量百分比的化学成分为:c:0.011%,si:0.25%,mn:1.25%,p:0.012%,s:0.003%,cu:0.32%,cr:0.24%,ni:0.43%,v:0.036%,nb:0.034%,la或ce:0.0019%,余量为fe及不可避免的杂质元素。

14、进一步的,所述钢筋质量百分比的化学成分为:c:0.009%,si:0.29%,mn:1.27%,p:0.010%,s:0.005%,cu:0.33%,cr:0.27%,ni:0.47%,v:0.039%,nb:0.038%,la或ce:0.0038%,余量为fe及不可避免的杂质元素。

15、与现有技术相比,本发明的有益技术效果:

16、轧制后该钢筋满足:屈服强度rp0.2≥425mpa,抗拉强度rm≥560mpa,延伸率a≥20%,均匀延伸率agt≥10%,强屈比rm0/rel0≥1.25,屈标比rel0/rel≤1.30,-50℃低温冲击性能akv(-50℃)≥34j。



技术特征:

1.一种耐低温、耐腐蚀复合功能型钢筋的冶炼轧制生产方法,其特征在于:主要制备工艺为:铁水脱硫—转炉—lf精炼—vd真空处理—连铸—轧制;其中:

2.根据权利要求1所述的耐低温、耐腐蚀复合功能型钢筋的冶炼轧制生产方法,其特征在于:轧制后的钢筋性能满足:的屈服强度rp0.2≥425mpa,抗拉强度rm≥560mpa,延伸率a≥20%,均匀延伸率agt≥10%,强屈比rm0/rel0≥1.25,屈标比rel0/rel≤1.30,-50℃低温冲击性能akv≥34j。

3.根据权利要求1所述的耐低温、耐腐蚀复合功能型钢筋的冶炼轧制生产方法,其特征在于:所述脱硫剂为9:1的按质量比混合的石灰粉与萤石。

4.根据权利要求1所述的耐低温、耐腐蚀复合功能型钢筋的冶炼轧制生产方法,其特征在于:铸坯断面为150mm×150mm,铸坯长度为11.5m。

5.根据权利要求1所述的耐低温、耐腐蚀复合功能型钢筋的冶炼轧制生产方法,其特征在于:所述钢筋质量百分比的化学成分为:c:0.011%,si:0.25%,mn:1.25%,p:0.012%,s:0.003%,cu:0.32%,cr:0.24%,ni:0.43%,v:0.036%,nb:0.034%,la或ce:0.0019%,余量为fe及不可避免的杂质元素。

6.根据权利要求2所述的耐低温、耐腐蚀复合功能型钢筋的冶炼轧制生产方法,其特征在于:所述钢筋质量百分比的化学成分为:c:0.009%,si:0.29%,mn:1.27%,p:0.010%,s:0.005%,cu:0.33%,cr:0.27%,ni:0.47%,v:0.039%,nb:0.038%,la或ce:0.0038%,余量为fe及不可避免的杂质元素。


技术总结
本发明公开了一种耐低温、耐腐蚀复合功能型钢筋的冶炼轧制生产方法,包括:铁水脱硫—转炉—LF精炼—VD真空处理—连铸—轧制;所述钢筋质量百分比的化学成分为:C:0.09~0.12%,Si:0.20~0.30%,Mn:1.10~1.35%,P:≤0.015%,S:≤0.010%,Cu:0.30~0.35%,Cr:0.20~0.30%,Ni:0.40~0.50%,V:0.03~0.05%,Nb:0.03~0.05%,La或Ce:0.0010~0.0050%,余量为Fe及不可避免的杂质元素。本发明的目的是解决混凝土中钢筋的腐蚀、低温敏感问题,实现混凝土用复合功能型钢筋的生产,应对钢筋极端复杂环境。

技术研发人员:赵晓敏,梁正伟,王刚,惠治国,卜向东,刘丽娟,李学东,张晓晨
受保护的技术使用者:包头钢铁(集团)有限责任公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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