[发明专利]一种400MPa级超细晶粒抗震钢筋的制备方法

权利要求书

1.一种400MPa级超细晶粒抗震钢筋的制备方法，所述400MPa级超细晶粒抗震钢筋具有下列重量份的化学成分：C 0.21~0.25wt%、Si 0.62~0.75wt%、Mn 1.45~1.60wt%、S≤0.040wt%、P≤0.045wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；其特征在于，具体包括以下步骤：

A、钢水冶炼：将废钢、生铁及铁水分别按160-180kg/t_钢、30-40kg/t_钢、850-880kg/t_钢配比加入LD转炉，之后进行常规顶底复合吹炼，加入常规石灰、轻烧白云石、菱镁球造渣，石灰加入量为20-25kg/t_钢，轻烧白云石加入量为15-18kg/t_钢，菱镁球加入量为0.5kg/t_钢，控制终点碳含量≥0.07wt%，出钢温度≤1625℃；出钢前向钢包底部分别按1.0kg/t_钢和1.2kg/t_钢的量，加入渣洗脱硫剂和活性石灰进行渣洗，出钢过程采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为15~20NL/min；所述废钢化学成分C 0.20-0.25wt%，Si 0.35-0.60wt%，Mn 1.25-1.50wt% ，P0.032-0.050wt%，S 0.028-0.050wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；所述生铁化学成分C3.2-3.4wt%、Si 0.20-0.40wt%、Mn 0.40-0.60wt%、P 0.080-0.100wt%、S 0.020-0.035wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；所述铁水化学成分C 4.2-4.6wt%、Si 0.25-0.45wt%、Mn0.40-0.70wt%、P 0.085-0.110wt%、S≤0.040wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物，所述铁水温度≥1290℃；所述渣洗脱硫剂化学成分Al₂O₃ 21.5wt%，SiO₂ 5.2wt%，CaO 46.5wt%，Al9.2wt%，MgO6.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；

B、脱氧合金化：将钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：硅铝钙脱氧剂→硅铁→硅锰合金→高碳锰铁，依次向钢包中加入下列物质：按1.0kg/t_钢的量，加入下列质量比的硅铝钙脱氧剂：Si 32.5wt%，Ca 14.5wt%，A1 0.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按8.5~10.5kg/t_钢的量，加入下列质量比的硅铁：Si 73.2wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按5.5kg/t_钢的量，加入下列质量比的硅锰合金：Mn 65.9wt%，Si 17.6wt%，C1.9wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按14.7~16.8kg/t_钢的量，加入下列质量比的高碳锰铁：Mn 75.8wt%，C 7.8wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；在钢包钢水量达到3/4时加完上述合金；出钢完毕后，将钢水吊送至氩站进行精炼处理；

C、钢水氩站精炼：将钢水吊至氩站工位接好氩气带，开启氩气采用流量为10~20NL/min的氩气对钢水进行吹氩处理，然后下电极采用档位7~9档化渣；通电化渣3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；若渣样偏稀和颜色偏黑，补加石灰2.0~5.0kg/t_钢调渣，反之加预熔型精炼渣1.0~2.0kg/t_钢调整；根据钢样分析结果，加入合金调整钢液成分，确保成分和温度合格；精炼结束后对钢水进行小流量软吹氩，吹氩时间2分钟，氩气流量控制为15~20NL/min；吹氩结束后加入钢水覆盖剂，加入量控制为1.0kg/t_钢，然后将钢水吊至浇铸工位；

D、钢水浇铸：在中间包温度为1523~1543℃，拉速为2.8~3.0m/min，结晶器冷却水流量为140~150m³/h，二冷比水量为2.0~2.2L/kg的条件下，采用R9m直弧形连续矫直5机5流小方坯铸机将C步骤的钢水浇铸成断面150mm×150mm的钢坯；

E、钢坯加热：将钢坯送入均热段炉温为980~1020℃的加热炉中，加热70~90分钟，钢坯出钢温度为930~950℃，之后推送至全连续式棒材轧机进行轧制；

F、钢坯控轧控冷：将E步骤钢坯在速度为0.5~1.0m/s的轧制条件下粗轧6个道次；之后在速度为3.0~4.0m/s的轧制条件下中轧5~6个道次；之后进入精轧前预水冷装置进行精轧前控冷，冷却水量为40~50m³/h；预水冷后钢筋进精轧温度控制为850~900℃、在速度为10.0~13.5m/s的轧制条件下精轧2~5个道次；将精轧后钢材通过1个长度4.5米的长管水冷段装置和2~4个长度0.8米的短管水冷段装置进行控冷，长管水冷段水泵开启数1台，水泵压力为1.4MPa；短管水冷段水泵开启数1台，水泵压力为1.2MPa；控冷后钢筋上冷床温度控制为830~860℃，之后钢筋在冷床自然空冷至室温，即获得400MPa级超细晶粒抗震钢筋。

2.根据权利要求1所述400MPa级超细晶粒抗震钢筋的制备方法，其特征在于，步骤D中，铸坯出拉矫机矫直温度≥970℃。