[发明专利]一种高强度预应力钢棒用盘条的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于冶炼技术领域，具体来说涉及一种高强度预应力钢棒用盘条生产方法。

 

背景技术

为实现铁路运输现代化，大量的高速铁路需要建设。高速铁路列车运行速度达到3 5 0km/h左右。如此高的列车运行速度，首先轨道建设要创新，以适应高速列车安全运行。目前高速铁路的建设均采用无作路基和预应力混凝土轨枕板，其轨枕板受力主筋均采用大规格、高强度预应力钢棒。如：30Si钢，其主要用于制做高强度预应力混凝土离心管桩、电杆、高架桥墩、铁路轨枕等预应力构件PC棒的母材。生产此种预应力钢棒所需的预应力盘条，现有的产品存在的主要质量问题有以下几个方面：预应力钢棒钢棒抗延迟断裂能力弱；力学性能不稳定，同一批甚至同一条预应力钢棒的力学性能波动幅度大；平直度差；热镦性能差，表现为镦头开裂及镦头处的力学性能较母材降低过大；可焊性差，表现为焊点处的力学性能较母材降低过大等问题。

 

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种产品性能稳定、塑性变形能力得到提高，产品抗拉强度高、断面伸缩率高，同时降低了生产成本的高强度预应力钢棒用盘条的生产方法。

本发明的高强度预应力钢棒用盘条的生产方法，包括高炉冶炼、转炉冶炼、LF钢包精炼、钢坯轧制，其中：以硅、锰为主要强化元素，通过高炉冶炼、转炉冶炼、LF钢包精炼后钢水化学成分重量百分数的元素组成达到：C：0.27%-0.32%，Si：1.60%-1.90%，Mn：0.60%-0.90%，P≤0.025%，S≤0.025%，其余为铁含量；钢坯轧制：加热时，控制出钢温度950-1150℃，且保证头尾温度差为0-30℃；轧制过程控制精轧温度900-950℃；控制吐丝温度850-950℃，缓慢冷却至室温。

上述的高强度预应力钢棒用盘条的生产方法，其中高炉冶炼：通过在高炉中进行还原反应，铁水成分重量百分数的元素组成达到：C：4.0%-5.0%，Si：0.30%-0.80%，Mn：0.30%-0.80%，P≤0.120%，S≤0.040%，Cr：≤0.30%，Ni：≤0.06%，其余为铁含量。

本发明与现有技术相比，具有明显的有益效果，从以上技术方案可知：采用硅、锰为主要强化元素，降低了生产成本；通过提高盘条中硅的含量，有效利用硅对钢材所形成组织强化作用，使钢材的塑性变形能力得到提高。所生产的高强度预应钢棒用盘条产品性能稳定，产品抗拉强度Rm达到650-800MPa,断面伸缩率Z达到45%以上，可用于制作1420MPa级别的大规格高强度预应力钢棒。

 

具体实施方式

实施例1-11

一种高强度预应力钢棒用盘条30Si的生产方法，包括以下步骤：

（1）高炉冶炼：通过在高炉中进行还原反应，铁水成分重量百分数的元素组成达到：C：4.0%-5.0%，Si：0.30%-0.80%，Mn：0.30%-0.80%，P≤0.120%，S≤0.040%，Cr：≤0.30%，Ni：≤0.06%，其余为铁含量；

具体高炉冶炼铁水成分见下表：

（2）转炉冶炼

转炉总装入量：92±0.5吨，铁水比根据热量情况调整。氧枪工作氧压0.75~0.95MPa，氧气纯度≥99.5%，总管氧压≥1.3MPa；转炉采用双渣法：点火后加入总石灰的1/2（控制碱度2.4～2.8），加入500kg污泥球，吹炼6min左右倒渣，倒渣前采用高枪位操作使炉渣发泡，以便倒渣量不少于1/2。倒渣后开吹加入萤石200kg，加入二批料造渣，终渣碱度控制在3.5左右；采用增碳剂增碳，硅锰铁配，不足硅用Si-Fe补齐。采用SiCaBa进行终脱氧，加入量40kg-80 kg /炉，转炉出钢温度1590-1640℃。

下表为转炉出钢温度及合金加入情况：

（3）LF钢包精炼：转炉冶炼钢水经LF钢包精炼炉成分调整后，钢水化学成分重量百分数的元素组成达到C：0.27%-0.32%，Si：1.60%-1.90%，Mn：0.60%-0.90%，P≤0.025%，S≤0.025%，其余为铁含量。

实际生产化学成分如下表：