[发明专利]一种预应力混凝土钢棒用盘条及制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种新钢种的盘条及其制造工艺，尤其是涉及到一种预应力混凝土钢棒用盘条钢种以及冶炼、LF精炼、连铸和轧制工艺。

技术背景

建筑管桩采用预应力混凝土钢棒作为配筋，由于预应力混凝土钢棒是近年来开发的新品，其所使用的原料既盘条，根据其性能要求，选用了性能接近的钢种。长期以来国内外一直没有预应力混凝土钢棒用盘条的专用标准，国内外厂家生产该产品没有专用的钢种和生产工艺路线，因而，造成实际生产中由于盘条成份、性能等控制不同，实物质量波动较大，给生产厂家和下游用户使用带来很多困难。

目前生产预应力混凝土钢棒用盘条，一般采用转炉→吹氩精炼→连铸→高线轧制工艺路线。在转炉冶炼出钢后，采用铝锰铁、硅铝钡铁、硅铝钡钙铁等一种或几种脱氧剂脱氧、合金化工艺；然后在钢包内进行吹氩搅拌、包内定氧、喂铝线脱氧；再经方坯连铸浇注成小方坯，最后经高速线材轧机生产出钢棒用盘条。传统工艺生产成本较低，但由于精炼手段和时间的限制，钢水的精炼效果不好，钢中的夹杂物不能充分地去除，难于实现钢水的深脱硫，进而影响了盘条的拉拔性能。同时，钢水成份控制精度低，也造成盘条性能的波动。

本发明为了克服所选用性能接近的钢种成份不固定、波动大，制造工艺不稳定的缺点，发明一种预应力混凝土钢棒用盘条产品以及该产品的制造工艺，既发明一种主要成份为(按％重量计)C＝0.28-0.34％，Si＝0.70-1.10％，Mn＝1.10-1.50％，S≤0.025％，P≤0.025％，Ni≤0.25％，Cr≤0.25％，Cu≤0.20％，的盘条产品，并采用“转炉→LF钢包精炼→连铸→高线轧制”的工艺路线，生产高强度预应力混凝土钢棒用盘条。

发明内容

本发明的一种预应力混凝土钢棒用盘条制造工艺，主要靠如下手段实现。

本发明的一种预应力混凝土钢棒用盘条，主要成分为(按％重量计)C＝0.28-0.34％，Si＝0.70-1.10％，Mn＝1.10-1.50％，S≤0.025％，P≤0.025％，Ni≤0.25％，Cr≤0.25％，Cu≤0.20％，及平衡量的Fe，盘条直径8.0-13.0mm，直径尺寸偏差±0.15mm，脱碳层深度不大于盘条直径的1.0％。

本发明的一种预应力混凝土钢棒用盘条的制造工艺，采用转炉→LF钢包精炼→连铸→高线轧制的工艺路线，在转炉工序，终点C控制在0.15％—0.20％范围内，在操作上，前期调高枪位并加入返回渣，中、后期碱度控制在2.8—3.2，接近终点时软吹弱化搅拌，终点温度控制在1630℃-1650℃，采用SiAlBa复合脱氧剂作为终脱氧；在LF精炼工序，采用精炼渣，造还原性强的白渣，同时调整并控制较窄的成份范围，然后采取喂CaSi丝工艺，进行夹杂物的变性处理，LF炉精炼出站前，软吹氩时间保证≥5分钟；在连铸工序，选择1.3％结晶器倒锥度，钢水的过热度控制在20℃-30℃，拉速控制在2.3—2.8m/min，采用结晶器电磁搅拌工艺，并实行全过程保护浇注；在高线轧制工序，轧制前控制加热炉的风燃比，使炉温差≤50℃，轧制时采用延迟型冷却工艺。

所述的一种预应力混凝土钢棒用盘条的生产工艺路线，在转炉工序的冶炼操作上，前期调整枪位1.4-1.8米，加入转炉返回渣，接近终点时，将底吹气体供气强度降到0.04-0.08立方米/吨·分钟的低水平，出钢时采用挡渣出钢，出钢过程中向钢包内加入合成渣料进行渣洗。在精炼工序，采用合成精炼渣，造还原性的白渣，将C按0.03％；Si、Mn按0.06％的目标范围进行控制。在连铸工序，选择1.3％结晶器倒锥度，并采用结晶器电磁搅拌工艺及合理的二次冷却强度，比水量控制在1.0-1.4L/Kg。在轧制工序，通过对加热炉的风燃比控制，使单支钢坯头尾温差≤40℃，精轧温度的波动≤20℃，控制吐丝温度，使其波动≤20℃；轧制时采用延迟型冷却工艺，控制合理的辊道级联速度为0.2-0.5m/s；采用测径仪在线调整盘条尺寸精度等。

按照本发明的工艺路线生产出的一种预应力混凝土钢棒用盘条，经国内外客户使用，每个批次盘条的化学成份控制范围较窄，相临批次波动小；反映在盘条上通条性能稳定，抗拉强度散差控制在50MPa范围内；盘条在制丝过程中，断丝率极低，热处理工艺稳定，最终钢丝综合性能指标均优于GB/T 5223.3—2005及JIS G 3137—1994标准生产高强度预应力混凝土管桩钢棒的性能要求。

附图说明