[發明專利]一種鈮鈦氮和鈦氮復合微合金化HRB400E鋼筋及其生產方法

有效

• 申請號: 202010163560.4
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111270126B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 嚴明;傅余東;郝飛翔;劉富貴;聶志斌
• 申請（專利權）人: 陽春新鋼鐵有限責任公司
• 主分類號: C22C33/06
• 分類號: C22C33/06;C21C5/28;C21C7/06;C21C7/00;B22D11/115;C21D8/08;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/12;C22C38/14
• 代理公司: 廣州赤信知識產權代理事務所(普通合伙) 44552
• 代理人: 龔素琴

本發明提供了一種鈮鈦氮和鈦氮復合微合金化HRB400E鋼筋及其生產方法屬于鋼鐵冶煉技術領域，鈮鈦氮微合金化HRB400E鋼筋的化學成分按質量百分比包括：C：0.21～0.25％、Si：0.50～0.65％、Mn：1.40～1.55％、P≤0.045％、S≤0.045％、Ti：0.015～0.025％、Nb：0.010～0.020％，N：0.0070?0.0110％，其余為Fe和其他雜質；并通過在出鋼1/4時加入硅鐵、硅錳和增碳劑，出鋼3/4時把全部合金加完；鈦氮合金在吹氬站加入，吹氬時間≥6分鐘；連鑄采用高拉速保護渣，鋼坯加熱，軋制，上冷床，最后得到成品。本發明通過在吹氬站裸露鋼水處加入含鈦氮合金，提高鈦收得率；通過降低鈮、鈦含量對高拉速連鑄鋼坯質量的影響，使鋼中鈦的夾雜物降低，鋼水可澆性符合要求，并通過采用高拉速連鑄保護渣，提高鑄坯質量。

技術領域

本發明涉及鋼鐵冶煉技術領域，具體是指一種微合金化HRB400E鋼筋及其生產方法。

背景技術

鈮、釩、鈦都是重要的微合金化元素，在HRB400E螺紋鋼生產過程中，絕大多數鋼廠使用的是釩、鈮元素，極少鋼廠使用鈦元素，主要是由于鈦元素性質活潑，極易與鋼水中的氧、硫、氮等元素反應。

然而，釩合金比鈦合金的價格貴很多。自2018年7月以來，釩氮合金的價格不斷上升，10月份合金市場價中，釩氮為79.8萬元/噸，鈦氮為5萬元/噸，鈮鈦氮合金為15萬元/噸。若能提高鈦收得率，解決鈦微合金化的問題，從而把釩合金替換成鈦元素，這將節約大量的生產成本。

鈦是化學上極為活潑的金屬元素之一，它和氮、氧、碳都有極強的親和力，與硫的親和力比鐵強。因此，鈦極易與鋼水中的氧、硫、氮等元素反應，降低鈦元素收得率。若在轉爐出鋼過程中加入鈮鈦氮復合合金，鋼水由于未完全脫氧，氧化性強，大量的鈦都會被氧化，收得率極低。加入時必須對鋼水進行深度脫氧后，才能穩定鈦成份。

在保證鋼材質量均符合國家的標準要求，屈服強度穩定，且不會對生產時效有較大影響的情況下，如果可以采用價格便宜的鈦氮合金和鈮鈦氮合金兩種合金同時使用，完全替代替代釩氮合金生產高強度熱軋帶肋抗震鋼筋，這將對緩解國家釩資源緊缺和控制企業生產成本具有極其重要的意義。

發明內容

針對背景技術中存在的缺陷和不足，本發明提供了一種鈮鈦氮和鈦氮復合微合金化HRB400E鋼筋生產方法，該生產方法能夠在保證鋼材質量達標的情況下，有效提高鈦元素的收得率，并且不會對生產時效產生影響，達到降低企業生產成本的效果。

本發明的目的之二是提供一種鈮鈦氮和鈦氮復合微合金化HRB400E鋼筋，該鋼材的成分設計科學合理，能在保證鋼材質量標準的情況下，有助于提高鈦元素的收得率，并有助于解決連鑄鋼水黏度大和連鑄坯裂紋的難題。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種鈮鈦氮和鈦氮復合微合金化HRB400E鋼筋生產方法，包括轉爐冶煉、吹氬、連鑄、加熱、軋制和冷床冷卻工序，具體控制條件包括：

(1)采用硅鋁鋇、硅鈣鋇復合脫氧劑對鋼液進行脫氧，并在出鋼時加入鋼包；

(2)在出鋼1/4時加入硅鐵、硅錳和增碳劑，出鋼3/4時把全部硅鐵、硅錳和增碳劑合金加完；

(3)出鋼完畢后，提高吹氬壓力，使得液面的鋼水裸露，在吹氬站將鈮鈦氮合金和鈦氮合金投入到被氬氣吹開的裸露鋼水處，并確保吹氬時間≥6分鐘，均勻鋼水成份；

(4)在吹氬站喂入硅鈣線進行鈣化處理后，軟吹氬時間≥3分鐘，均勻鋼水成份；

(5)連鑄中包保護渣為堿性保護渣，連鑄鋼包和中間包采用長水口保護澆鑄，連鑄采用高拉速保護渣，并開啟結晶器電磁攪拌；

(6)鋼坯送加熱爐加熱，軋制，上冷床，最后得到成品。