[發明專利]一種微合金化SWRH87B熱軋盤條及其制造方法

無效

• 申請號: 200910088148.4
• 申請日: 2009-07-03
• 公開（公告）號: CN101597713A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 周德;王全禮;李永東;陳明躍;孔祥濤;孫佳;蘭代旺;喻黃海;王莉;張寶全;黃細陽;葉紹鋒;孫齊松;丁寧;李三凱;趙福林;鄭權
• 申請（專利權）人: 首鋼總公司
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/12;C22C38/18;C22C38/24;C21C5/28;C21C7/06;C21C7/076;B22D11/115;B22D11/18;B21B37/74
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本發明屬于熱軋盤條技術領域，特別是涉及一種微合金化SWRH87B(High?CarbonSteel?Wire?Rods?87B)熱軋盤條及其制造方法，適用于生產Φ18.9及Φ21.6mm強度1860MPa級鋼絞線及Φ8～11mm光面鋼絲用Φ13～16mm熱軋SWRH87B盤條。

背景技術

預應力鋼絞線大量應用于礦山、煤礦、深水碼頭、高速公路、高速鐵路、高層建筑、機場等基礎設施的建設中，使用鋼絞線代替普通鋼筋能增加建筑物的跨度，提高使用壽命、降低工程造價。所以，近年來該產品在國內的推廣運用速度十分迅速。2000年該產品國內的用量為10萬噸，到目前需求達到250萬噸。同時，該產品升級換代也非常快，從以前的1670MPa經過1770MPa、1860MPa發展到2000MPa。規格由原來的Φ9.53mm、Φ11.11mm、Φ12.70mm、Φ15.24mm，發展到Φ17.8mm。隨著國內大多數的礦山、煤礦到了開采的后期，開采的坑道頂部延伸地下更深的位置。坑道對頂部支護的安全系數提出更高的要求，以抵抗不同巖層結構在發生錯動時產生的巨大剪切應力。大型礦山和煤礦對Φ18.9及Φ21.6mm規格的鋼絞線有了需求。目前，制作直徑Φ17.8mm強度1860MPa級別的鋼絞線原料為直徑13mm的SWRH82B，盤條抗拉強度保持在1200MPa以上。制作Φ18.9及Φ21.6mm規格的鋼絞線，直徑Φ13mm盤條原始強度不低于1250MPa，原來的SWRH82B盤條也不能滿足這一要求。需要開發一種比SWRH82B抗拉強度更高的盤條來滿足要求制作更大規格鋼絞線的要求，為提高盤條的抗拉強度，傳統的技術路線是在SWRH82B成分的基礎上添加V等合金，利用V的固熔強化與析出強化來提高強度，增加了盤條的生產成本。

中國專利ZL200410155452.3采用轉爐冶煉、LF爐精煉、130mm×130mm斷面小方坯、結晶器電磁攪拌，標準斯太爾摩控冷線，其風量僅為83000m³/h，冷卻速度僅為5～8℃的條件下，可以批量生產Φ15.24mm強度1860MPa級別的鋼絞線用Φ12～14mm規格盤條。而在該設備條件下生產Φ18.9及Φ21.6mm強度1820MPa級鋼絞線用較大規格Φ13～16mm熱軋盤條沒有報道。中國專利ZL200410155452.3技術基礎之上，采用130mm×130mm小方坯連鑄工藝生產抗拉強度大于1150MPa級別規格為Φ12～14mm熱軋盤條，主要用于制作Φ15.24mm1860MPa鋼絞線。其最主要盤條規格為12.5mm盤條，冷加工由Φ12.5mm拉拔成Φ5.05和5.25mm，強度達到1900～1960MPa。生產的Φ13mm盤條只能制作15.24mm強度1860MPa級鋼絞線。

發明內容

本發明的目的在于提供一種微合金化SWRH87B熱軋盤條及其制造方法，針對制作大規格鋼絞線所用原盤條要求控制在1250Mpa要求的特點，通過將SWRH82B中的C由以前的0.79～0.82％提高到0.85～0.89％，設計一種新的SWRH87B鋼種。

本發明的熱軋盤條的成分組成以質量％計，C：0.83～1.00％、Si：0.15～0.35％、Mn：0.6～0.9％、Cr：0～0.50％、V：0～0.15％、余量：Fe。

本發的制造方法：采用160mm×160mm連鑄坯和控軋控冷工藝生產18.9及21.6mm強度1860MPa級鋼絞線用Φ13～16mm規格的SWRH87B熱軋盤條，包括鐵水脫硫扒渣→轉爐冶煉→擋渣出鋼→鋼包脫氧及合金化→鋼包渣改質→LF鋼包精煉→喂Si-Ca線→鋼包底吹氬軟吹→160mm×160mm小方坯全保護澆鑄→結晶器配合末端電磁攪拌→加熱→控制軋制→控制冷卻，在工藝過程中控制如下工藝參數：

轉爐采用雙渣操作，終點碳按0.40～0.60％控制，出鋼溫度1580～1620℃，擋渣出鋼，控制轉爐出鋼過程中的下渣厚度不超過50mm；

采用低氮增碳劑增碳，用Si-Ca-Ba脫氧，加入量1.5～2.5kg/t鋼，每爐加600～800kg合成渣；

進LF精煉站控制氧活度低于10ppm，精煉終渣FeO+MnO之和不超過3％；

喂Ca-Si線進行夾雜變性處理；軟吹時間保證在15分鐘以上，使鋼中夾雜最大限度的上浮；

控制中間包鋼水平均過熱度不高于20℃，采用恒拉速全保護澆鑄，采用較強的1.2L/kg二冷比水量，配合結晶器配合末端電磁攪拌以降低鑄坯中心碳偏析和縮孔；