CN112593138A - 一种高强度钒钛钢筋生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强度钒钛钢筋生产工艺，其特征在于包括以下步骤：S1将钒钛铁矿冶炼成粗钢水，在转炉出钢脱氧合金化过程中添加钒钛合金；S2出钢后的钢液进行精炼和成分微调，在精炼过程中补加钒钛合金；S3浇注得到钢坯；S4将钢坯进行轧制得到钒钛钢筋。具有上述步骤的高强度钒钛钢筋制作工艺，在不改变钢的延展性的条件下提高钢的屈服强度和抗拉强度等机械性能，生产成本低，产品满足高强度钢筋的性能要求。

Description

一种高强度钒钛钢筋生产工艺
技术领域
本发明涉及一种钢筋生产工艺，尤其是一种高强度的钒钛钢筋的生产工艺。
背景技术
传统含钒钢筋的生产工艺为微合金化工艺，即在转炉或电炉出钢过程中通过添加钒铁合金、钒氮合金等方法对钢水进行微合金化。对于采用普通高炉铁水为原料生产的企业由于钒铁合金、钒氮合金价格均较高，采用这种合金化工艺合金消耗量大，生产成本偏高且钒收得率不稳定。对于采用含钒高炉铁水为原料的企业，炼钢转炉内含有一定量的残钒，一定程度上能够满足含钒钢筋的要求，但这种生产含钒钢筋的流程相对较长，且钒先在高炉内被还原进入铁水，后又在提钒和炼钢转炉内被氧化进入渣，钒资源的整体利用率不高。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种高强度钒钛钢筋生产工艺，用于生产高强度钒钛钢筋，并提高钒资源利用率。
为解决以上技术问题，本发明的技术方案为：一种高强度钒钛钢筋生产工艺，其特征在于包括以下步骤：
S1将钒钛铁矿冶炼成粗钢水，在转炉出钢脱氧合金化过程中添加钒钛合金；
S2出钢后的钢液进行精炼和成分微调，在精炼过程中补加钒钛合金；
S3浇注得到钢坯；
S4将钢坯进行轧制得到钒钛钢筋。
作为一种改进，步骤S1中，钢水转炉后加入脱氧剂进行脱氧合金化，在钢水脱氧合金化并且钢水未出完前加入第一次钒钛合金，钢包底吹氩气进行搅拌，出完钢水后底吹氩气调整为弱吹1～3min，弱吹结束后关闭底吹，渣面均匀撒铝粒。
作为一种改进，脱氧剂加入量为钢水重量的0.06～0.1％；所述第一次钒钛合金加入量为钢水重量的0.5～1.2％；所述铝粒加入量为钢水重量的0.004～0.006％。
作为一种优选，步骤S2中，添加钒钛合金后的钢水转运至精炼炉造还原渣、升温，并添加第二次钒钛合金；精炼开始时加入石灰与精炼渣造渣，采用硅铁粉和铝粒脱氧，造还原性白渣，顶渣碱度为3.0～3.5，白渣中FeO％+MnO％≤1.5％，加入第三次钒钛合金。
作为一种改进，第二次钒钛合金加入量为钢水重量的0～0.5％；所述第三次钒钛合金加入量为钢水重量的0～0.5％；所述硅铁粉加入量为钢水重量的0.008～0.012％，所述铝粒加入量为钢水重量的0.02～0.05％；所述石灰加入量为钢水重量的0.55～0.65％。
作为一种优选，步骤S4中，用钢坯加热至1180～1230℃再保温50～110分钟，之后降温至1020～1040℃进行轧制，到820～840℃之间时结束轧制，轧制的钢筋空冷至室温，制得钒钛钢筋。
作为一种优选，所述钒钛合金的成分，以重量百分比计为：S：0.010％～0.015％，SiO2：4.50％～5.50％，FeO：3.50％～5.00％，MgO：2.50％～3.50％，MnO：0.15％～0.25％，P：0.001％～0.015％，Cu：0.016％～0.040％，TiO2：10.0％～15.0％，Cr：0.35％～2.20％，V2O5：0.80％～1.50％，余量为Fe和不可避免的杂质，且杂质含量≤0.04％。
本发明的有益之处在于：具有上述步骤的高强度钒钛钢筋制作工艺，在不改变钢的延展性的条件下提高钢的屈服强度和抗拉强度等机械性能，生产成本低，产品满足高强度钢筋的性能要求。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
本发明提供一种高强度钒钛钢筋生产工艺，包括以下步骤：
S1将钒钛铁矿冶炼成粗钢水，在转炉出钢脱氧合金化过程中添加钒钛合金；钢水转炉后加入脱氧剂进行脱氧合金化，在钢水脱氧合金化并且钢水未出完前加入第一次钒钛合金，钢包底吹氩气进行搅拌，出完钢水后底吹氩气调整为弱吹1～3min，弱吹结束后关闭底吹，渣面均匀撒铝粒。脱氧剂加入量为钢水重量的0.06～0.1％；所述第一次钒钛合金加入量为钢水重量的0.5～1.2％；所述铝粒加入量为钢水重量的0.004～0.006％。
S2出钢后的钢液进行精炼和成分微调，在精炼过程中补加钒钛合金；添加钒钛合金后的钢水转运至精炼炉造还原渣、升温，并添加第二次钒钛合金；精炼开始时加入石灰与精炼渣造渣，采用硅铁粉和铝粒脱氧，造还原性白渣，顶渣碱度为3.0～3.5，白渣中FeO％+MnO％≤1.5％，加入第三次钒钛合金。第二次钒钛合金加入量为钢水重量的0～0.5％；所述第三次钒钛合金加入量为钢水重量的0～0.5％；所述硅铁粉加入量为钢水重量的0.008～0.012％，所述铝粒加入量为钢水重量的0.02～0.05％；所述石灰加入量为钢水重量的0.55～0.65％。
S3浇注得到钢坯；
S4将钢坯进行轧制得到钒钛钢筋。具体地，用钢坯加热至1180～1230℃再保温50～110分钟，之后降温至1020～1040℃进行轧制，到820～840℃之间时结束轧制，轧制的钢筋空冷至室温，制得钒钛钢筋。
本实施例中，所述钒钛合金的成分，以重量百分比计为：S：0.010％～0.015％，SiO2：4.50％～5.50％，FeO：3.50％～5.00％，MgO：2.50％～3.50％，MnO：0.15％～0.25％，P：0.001％～0.015％，Cu：0.016％～0.040％，TiO2：10.0％～15.0％，Cr：0.35％～2.20％，V2O5：0.80％～1.50％，余量为Fe和不可避免的杂质，且杂质含量≤0.04％。
本发明通过钢水碳、温度与还原反应气氛控制，促使钒钛合金中含量较高的有益强化合金元素V、Ti、Cr还原进入钢水中，起到复合强化作用；工艺操作简单，还原收得率稳定，成本远低于常规工艺下采用VFe、TiFe、CrFe强化的成本，制得的钢筋满足建筑钢筋新国标要求，降低了建筑钢筋的生产成本，易于推广应用。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高强度钒钛钢筋生产工艺，其特征在于包括以下步骤：
S1将钒钛铁矿冶炼成粗钢水，在转炉出钢脱氧合金化过程中添加钒钛合金；
S2出钢后的钢液进行精炼和成分微调，在精炼过程中补加钒钛合金；
S3浇注得到钢坯；
S4将钢坯进行轧制得到钒钛钢筋。
2.根据权利要求1所述的一种高强度钒钛钢筋生产工艺，其特征在于：步骤S1中，钢水转炉后加入脱氧剂进行脱氧合金化，在钢水脱氧合金化并且钢水未出完前加入第一次钒钛合金，钢包底吹氩气进行搅拌，出完钢水后底吹氩气调整为弱吹1～3min，弱吹结束后关闭底吹，渣面均匀撒铝粒。
3.根据权利要求2所述的一种高强度钒钛钢筋生产工艺，其特征在于：脱氧剂加入量为钢水重量的0.06～0.1％；所述第一次钒钛合金加入量为钢水重量的0.5～1.2％；所述铝粒加入量为钢水重量的0.004～0.006％。
4.根据权利要求1所述的一种高强度钒钛钢筋生产工艺，其特征在于：步骤S2中，添加钒钛合金后的钢水转运至精炼炉造还原渣、升温，并添加第二次钒钛合金；精炼开始时加入石灰与精炼渣造渣，采用硅铁粉和铝粒脱氧，造还原性白渣，顶渣碱度为3.0～3.5，白渣中FeO％+MnO％≤1.5％，加入第三次钒钛合金。
5.根据权利要求4所述的一种高强度钒钛钢筋生产工艺，其特征在于：第二次钒钛合金加入量为钢水重量的0～0.5％；所述第三次钒钛合金加入量为钢水重量的0～0.5％；所述硅铁粉加入量为钢水重量的0.008～0.012％，所述铝粒加入量为钢水重量的0.02～0.05％；所述石灰加入量为钢水重量的0.55～0.65％。
6.根据权利要求1所述的一种高强度钒钛钢筋生产工艺，其特征在于：步骤S4中，用钢坯加热至1180～1230℃再保温50～110分钟，之后降温至1020～1040℃进行轧制，到820～840℃之间时结束轧制，轧制的钢筋空冷至室温，制得钒钛钢筋。
7.根据权利要求1所述的一种高强度钒钛钢筋生产工艺，其特征在于：所述钒钛合金的成分，以重量百分比计为：S：0.010％～0.015％，SiO2：4.50％～5.50％，FeO：3.50％～5.00％，MgO：2.50％～3.50％，MnO：0.15％～0.25％，P：0.001％～0.015％，Cu：0.016％～0.040％，TiO2：10.0％～15.0％，Cr：0.35％～2.20％，V2O5：0.80％～1.50％，余量为Fe和不可避免的杂质，且杂质含量≤0.04％。
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