[发明专利]低温钢筋及其生产方法

说明书

本发明揭示了一种低温钢筋及其生产方法，其化学成分以质量百分比计为：Ni 0.8～0.9％、Mn 1.6～1.7％、Si 0.3～0.4％、C 0.04～0.08％、Al 0.01～0.02％、P≤0.007％、S≤0.004％、O≤0.002％、N≤0.003％、As≤0.005％、H≤0.0002％，其余为Fe和不可避免的杂质，其生产方法包括KR铁水预处理、转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉精炼、连铸以及轧钢。本发明以较低的成本完成低温钢筋的成分设计及量产，达到了严格控制杂质元素、夹杂物和表面质量，降低低温脆性的效果。

技术领域

本发明涉及钢铁材料技术领域，特别是涉及一种低温钢筋及其生产方法。

背景技术

液化天然气((Liquefied Natural Gas，简称LNG)储罐体积小，一般由内外两个罐体组成，内罐一般由含镍9％合金钢的低温钢板焊接而成，外罐为一个复合的多层混凝土结构，外罐罐壁和内罐下环梁混凝土结构须用耐-165℃的低温钢筋。现有的技术通过中添加合金元素镍、钒或者钛来改善钢筋的低温性能，虽然能降低钢的低温脆化转变温度，改善低温冲击韧性，但由于添加大量合金元素，该类型低温钢筋的生产成本大幅提高，不利于市场推广，采用的钢铁冶炼及轧制工艺方法也缺乏一定的合理性。

发明内容

本发明旨在提供一种低温钢筋及其生产方法。

为了实现以上目标，本发明一实施方式提供了一种低温钢筋，其化学成分以质量百分比计为：Ni 0.8～0.9％、Mn 1.6～1.7％、Si 0.3～0.4％、C 0.04～0.08％、Al 0.01～0.02％、P≤0.007％、S≤0.004％、O≤0.002％、N≤0.003％、As≤0.005％、H≤0.0002％，其余为Fe和不可避免的杂质。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述低温钢筋中最大夹杂物的长宽积≤1200μm²，且A、B、C类夹杂物评级均≤1.0级。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述的低温钢筋表面裂纹在直径方向深度≤60μm。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过合理的元素成分及含量设计实现了低温钢筋的性能要求，由于采用较少含量的合金化元素，因此能够大幅降低成产成本。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述低温钢筋在常温下，屈服强度≥550MPa、强屈比≥1.10且无缺口形态下的最大力总延伸率≥7.0％；在-165℃低温条件下，钢筋的屈服强度≥575MPa、无缺口形态下的最大力总延伸率≥5.0％、有缺口形态下的最大力总延伸率≥3.0％、缺口敏感指数≤1.15。

为实现上述目的之一，本发明一实施方式提供了所述低温钢筋的生产方法，所述生产方法包括以下步骤：

KR铁水预处理：预处理前，铁水化学成分含量以质量百分比计包括：Si0.20～0.60％、P≤0.09％、S≤0.04％；预处理后，铁水中S含量以质量百分比计为≤0.0015％；

转炉冶炼：在转炉中装入废钢和脱硫铁水进行钢水冶炼，其中脱硫铁水的质量占总装入量的比例为78～83％，废钢P含量以质量百分比计≤0.02％，转炉终点温度1580～1610℃；

LF炉精炼：钢水到达LF炉的钢包后，每吨钢水添加11～12kg石灰、3.0～3.5kg萤石进行调渣，白渣保持时间≥6min，全程开启底吹氩气，加料与合金化期间氩气流量300～500NL/min，升温期间氩气流量200～300NL/min，其余时间氩气流量50～100NL/min；

RH炉精炼：在真空模式下精炼，真空室工作压力≤100Pa，钢液净循环时间≥15min；

连铸：加入低氮保护渣，控制钢中氮增加量以质量百分比计为≤0.0002％，结晶器液位波动≤2mm；