[发明专利]含有铌钒元素的HRB400E高强度抗震钢筋生产方法及钢材

说明书

本发明公开了一种含有铌钒元素的HRB400E高强度抗震钢筋生产方法，根据待制备钢筋的各元素配比以及原料中各元素的含量计算出各原料的用量，并配好备用，将转炉摇至兑铁水位置，向其内加入废铁料，再加入铁水，进行两次吹炼，吹炼至炉内钢水温度为1670～1680℃，且铁水中C元素含量大于等于0.06％、P元素含量小于等于0.035％且S元素含量小于等于0.040％，进行出钢并镇定5～10min得到钢锭；依次进行连铸和轧制，得到铌钒微合金化HRB400E高强度抗震钢筋；本发明在保证钢筋强度的前提下，降低高强度抗震钢筋中的V元素使用量，进而降低了生产成本。

【技术领域】

本发明属于钢铁冶炼和金属材料加工与成型技术领域，尤其涉及一种含有铌钒元素的HRB400E高强度抗震钢筋生产方法及钢材。

【背景技术】

高强度抗震钢筋是指335以上强度的螺纹钢，目前钢铁行业HRB400E高强度抗震钢筋用坯多采用钒氮或铌铁单独进行微合金化。

对于钒氮微合金化来讲，V元素加入，由于V元素的固溶温度一般低于钢材轧制温度，加入后使得晶粒长大粗化，V元素固溶的多，析出的少，其强化作用也不明显。另外，近年来随着环保压力的进一步增大，作为生产原料的钒氮合金价格一路飙升，从2016年的13万元/吨，到2018年的48万元/吨，使得V微合金化HRB400E工艺生产的钢材合金成本偏高，不利于企业实现降本增效。

对于铌铁微合金化来讲，Nb元素加入，会降低相变点，增加形核驱动力，使铁素体和贝氏体相变在较低的温度下进行，从而形成超细组织，而Nb在奥氏体中溶解量有限，使得强化作用受到限制。另外，在生产过程中，为了保证Nb的碳氮化物充分溶入奥氏体中，需较高的钢坯加热温度，导致钢坯的氧化烧损较高，且出现连铸坯裂纹，有时存在钢筋屈服点不明显等现象。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种含有铌钒元素的HRB400E高强度抗震钢筋生产方法及钢材，在保证钢筋强度的前提下，降低高强度抗震钢筋中的V元素使用量，进而降低了生产成本。

本发明采用以下技术方案：一种含有铌钒元素的HRB400E高强度抗震钢筋生产方法，包括以下步骤：

根据待制备钢筋的各元素配比以及原料中各元素的含量计算出各原料的用量，并配好备用，其中待制备钢筋的各元素重量百分比为C：0.22～0.25％，Si：0.45～0.70％，Mn：1.30～1.45％，0＜V≤0.015％，0＜Nb≤0.025％，S≤0.045％，P≤0.045％，其余为Fe，且各元素的重量百分比之和为100％；

将转炉摇至兑铁水位置，向其内加入废铁料，再加入铁水，摇正转炉至吹炼位置；调整氧枪至其出氧口和铁水液面之间距离为0.8～1.0m，向转炉内部吹入氧气，同时向转炉内加入部分造渣剂，进行第一阶段吹炼，时间为7～8min；

向转炉内加入剩余造渣剂，同时调整氧枪至其出氧口和铁水液面之间距离为1.4～1.6m进行第二阶段吹炼，吹炼至炉内钢水温度为1670～1680℃，且铁水中C元素含量大于等于0.06％、P元素含量小于等于0.035％且S元素含量小于等于0.040％；

进行出钢：对钢包进行底部吹氩，当钢包内铁水达到1/4容量时，向其中依次加入硅铁合金、硅锰合金、钒氮合金和铌铁合金，直至钢包内铁水达到3/4容量时，加完全部合金，镇定5～10min得到钢锭；

将钢锭依次进行连铸和轧制，得到铌钒微合金化HRB400E高强度抗震钢筋。

进一步的，第一次加入造渣剂的量为造渣剂总质量的2/3，第二次加入造渣剂的量为造渣剂总质量的1/3。

进一步的，在出钢时，先向钢包底部加入第一部分增碳剂，并在出钢完成前，加入第二部分增碳剂，第一部分增碳剂与第二部分增碳剂的重量比为2：(3～3.5)。