一种钛微合金化热轧带肋钢筋用钢HRB400E及其冶炼方法技术

本发明专利技术提供了一种钛微合金化热轧带肋钢筋用钢HRB400E及其冶炼方法，将钢液进行铁水预处理、转炉冶炼、转炉出钢、吹氩、LF精炼和方坯连铸，通过改变铸坯生产和浇次生产模式，实现整浇次80%以上的钛微合金化HRB400E生产，获得了一种综合生产成本低的钛微合金化热轧带肋钢筋用钢。

【技术实现步骤摘要】
一种钛微合金化热轧带肋钢筋用钢HRB400E及其冶炼方法
本专利技术属于冶炼
，涉及一种钛微合金化热轧带肋钢筋用钢HRB400E及其冶炼方法。
技术介绍
带肋钢筋在基础建设中大量应用，钢筋质量直接关系到建构筑物的使用性能，影响着人民生活的方方面面，采用微合金化工艺来保障和稳定带肋钢筋HRB400E应用性能，不再采用提高碳、强穿水等方法，以牺牲焊接等应用性能为代价来生产是行业共识。在HRB400E的生产中，主要微合金化元素有3种，分别是V、Nb和Ti，从微合金化效果、工艺稳定性和经济性等方面综合考虑，大多数企业采用钒氮微合金化工艺生产HRB400E。2017年7月底开始，钒氮合金价格从15万元/吨急剧上涨到35万元/吨，仅钒氮合金一项，就导致HRB400E成本上涨60元/吨钢，同时2018年钒氮合金继续持续上涨，为应对钒氮合金价格急剧攀升带来的HRB400E制造成本上升问题，很多企业开展了HRB400E微合金化工艺应用研究工作，尤其是对炼钢铸坯生产要求高、综合生产成本低的钛微合金化HRB400E生产工艺再次进入人们的视野。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钛微合金化热轧带肋钢筋用钢HRB400及其冶炼方法。为此，本专利技术采取以下技术方案：一种钛微合金化热轧带肋钢筋用钢HRB400E的冶炼方法，包括铸坯生产和浇次生产，所述铸坯生产包括如下步骤：a.铁水预处理：高炉铁水经脱硫处理、混铁炉混铁后，使入转炉铁水S≤0.060%；b.转炉冶炼：采用单渣法冶炼，50吨顶吹转炉吹炼枪位800mm～850mm、工作氧压0.85MPa～0.95MPa，按碱度2.5～3.0加入石灰，吹炼终点氧枪降至最低枪位深吹60s～90s后倒炉，使转炉终点成分为C：0.07%～0.15%、P≤0.028%、S≤0.040%，出钢温度1600℃～1660℃；c.转炉出钢：出钢过程中，配加碳粉增碳，配加硅铁、硅锰和铝锰铁0.8kg/t～1.8kg/t进行脱氧合金化，其中，当出钢碳含量≤0.08%时，将铝锰铁按1.5～1.8kg/t配加，当出钢碳含量＞0.08%时，按0.8～1.2kg/t配加，出钢时采用定点划线和炉内钢渣液面综合判断挡渣方法挡渣，最终使钢水成分为C：0.17%～0.22%、Si≤0.45%～0.55%、Mn：1.30%～1.45%、P≤0.028%、S≤0.040%；d.吹氩站：吹氩站使用氩气底吹，钢水到吹氩站，吹氩3～5min后，加入低碳低硅覆盖剂出站；e.LF精炼：①钢水至精炼位，吹氩流量调至10m3/h～20m3/h，向钢包渣面投入0.2kg/t～0.4kg/t钢渣改质剂进行渣面脱氧，②先采用14000A～15000A供电升温1.5min～2min，而后采用25000A～26000A供电、并将吹氩流量调至20m3/h～40m3/h，过程中分2批加入石灰，第一批加入5kg/t～6kg/t石灰、第二批加入2kg/t～3kg/t石灰造渣，按每分钟升温5℃计算，使LF一次取样温度达到1590℃～1620℃，③二次升温、调渣，将成分调整到C：0.20%～0.25%、Si：0.50%～0.60%、Mn：1.48%～1.58%、P≤0.040%、S≤0.012%，④将喂线速度调至3m/s～3.2m/s，喂入1m/t～1.4m/t硅钙线，钢中全铝含量大于80PPm时，按上限喂入，钙处理完毕后，定量喂入2m/t低氮钛线，喂入时底吹强度为1～5m3/h，软吹时间≥3min，⑤将LF出站温度调整到1570℃～1595℃，加入低碳低硅覆盖剂出站；f.方坯连铸：①安装上注流保护套管后，打开滑动水口，②在中包液面达到300mm左右时加入0.8kg/t～1.2kg/t低碳低硅覆盖剂，③连浇温度1515℃～1535℃、中包拉速2.6m/min～3.0m/min，根据中包温度调整拉速，拉速调整幅度小于0.2m/min、拉速调整间隔时间大于30s；④采用普碳钢自动配水模式，二冷各段配水系数为0段：-20%、Ⅰ段：-20%、Ⅱ：-15%、关闭Ⅲ段水。进一步地，所述浇次生产包括如下步骤：a.将整浇次中钛微合金化HRB400E占浇次HRB400E的比例调整为0.80～0.82：1；b.将数量占8%～9%的炉次浇注钒氮微合金化HRB400E，继续将数量占27%～28%的炉次浇注钛微合金化HRB400E，继续将数量占5%～6%的炉次浇注钒氮微合金化HRB400E，继续将数量占27%～28%的炉次浇注钛微合金化HRB400E，继续将数量占5%～6%的炉次浇注钒氮微合金化HRB400E，继续将数量占27%～28%炉浇注钛微合金化HRB400E。进一步地，所述钛微合金化热轧带肋钢筋用钢HRB400E按重量百分比其成分为：C0.20～0.25％、Si0.50～0.60％、Mn1.48～1.58％、P0～0.040％、S0～0.012％、Ti0.025～0.045％，余量是Fe和不可避免的杂质。在行业生产HRB400E钢种时基本不会采用钛作为微合金化元素生产HRB400E，其根源在于钛性质活波，易与钢中的氧、硫元素反应，产生大量的非金属化合物，造成钢水可浇性性差，钢水可浇性问题无法有效解决，限制了微合金化元素钛在热轧带肋钢筋上的应用。本专利技术依次通过铸坯生产和浇次生产，实现整浇次80%以上的钛微合金化HRB400E生产，获得了一种综合生产成本低的钛微合金化热轧带肋钢筋用钢，从工艺和生产控制上，降低了钛元素应用难度，实现了钛微合金化HRB400E批量生产。具体实施方式下面结合实施方法对本专利技术的技术方案进行相关说明。实施例1一种钛微合金化热轧带肋钢筋用钢HRB400E的冶炼方法，包括铸坯生产和浇次生产，其中，铸坯生产包括如下步骤：a.铁水预处理：高炉铁水经脱硫处理、混铁炉混铁后，入转炉铁水S：0.052%；b.转炉冶炼：采用单渣法冶炼，50吨顶吹转炉吹炼枪位820mm、工作氧压0.90MPa，按碱度2.8加入石灰，使转炉终点成分为C：0.07%、Mn：0.28%、P：0.013%、S：0.035%，出钢温度1651℃；c.转炉出钢：出钢过程中，配加碳粉增碳，配加180kg硅铁、990kg硅锰和80kg铝锰铁进行脱氧合金化，出钢时采用定点划线和炉内钢渣液面综合判断挡渣方法挡渣，钢包渣层厚度40mm，最终使钢水成分为C：0.21%、Si：0.49%、Mn：1.35%、P：0.015%、S：0.033%；d.吹氩站：吹氩站使用氩气底吹，钢水到吹氩站，吹氩4min后，加入30kg低碳低硅覆盖剂出站；e.LF精炼：①钢水至精炼位，吹氩流量调至15m3/h，向钢包渣面投入20kg钢渣改质剂进行渣面脱氧，②先采用14000A～15000A供电升温1.8min，而后采用25000A～26000A供电、并将吹氩流量调至35m3/h，过程中分2批加入400kg/t石灰造渣，LF一次取样温度1599℃，③二次升温、调渣，精炼成分调整结束后，喂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛微合金化热轧带肋钢筋用钢HRB400E的冶炼方法，包括铸坯生产和浇次生产，所述铸坯生产包括如下步骤：/na.铁水预处理：高炉铁水经脱硫处理、混铁炉混铁后，使入转炉铁水S≤0.060%；/nb.转炉冶炼：采用单渣法冶炼，50吨顶吹转炉吹炼枪位800mm～850mm、工作氧压0.85MPa～0.95MPa，按碱度2.5～3.0加入石灰，吹炼终点氧枪降至最低枪位深吹60s～90s后倒炉，使转炉终点成分为C：0.07%～0.15%、P≤0.028%、S≤0.040%，出钢温度1600℃～1660℃；/nc.转炉出钢：出钢过程中，配加碳粉增碳，配加硅铁、硅锰和铝锰铁0.8kg/t～1.8kg/t进行脱氧合金化，其中，当出钢碳含量≤0.08%时，将铝锰铁按1.5～1.8kg/t配加，当出钢碳含量＞0.08%时，按0.8～1.2kg/t配加，出钢时采用定点划线和炉内钢渣液面综合判断挡渣方法挡渣，最终使钢水成分为C：0.17%～0.22%、Si≤0.45%～0.55%、Mn：1.30%～1.45%、P≤0.028%、S≤0.040%；/nd.吹氩站：吹氩站使用氩气底吹，钢水到吹氩站，吹氩3～5min后，加入低碳低硅覆盖剂出站；/ne.LF精炼：①钢水至精炼位，吹氩流量调至10m...

【技术特征摘要】
1.一种钛微合金化热轧带肋钢筋用钢HRB400E的冶炼方法，包括铸坯生产和浇次生产，所述铸坯生产包括如下步骤：
a.铁水预处理：高炉铁水经脱硫处理、混铁炉混铁后，使入转炉铁水S≤0.060%；
b.转炉冶炼：采用单渣法冶炼，50吨顶吹转炉吹炼枪位800mm～850mm、工作氧压0.85MPa～0.95MPa，按碱度2.5～3.0加入石灰，吹炼终点氧枪降至最低枪位深吹60s～90s后倒炉，使转炉终点成分为C：0.07%～0.15%、P≤0.028%、S≤0.040%，出钢温度1600℃～1660℃；
c.转炉出钢：出钢过程中，配加碳粉增碳，配加硅铁、硅锰和铝锰铁0.8kg/t～1.8kg/t进行脱氧合金化，其中，当出钢碳含量≤0.08%时，将铝锰铁按1.5～1.8kg/t配加，当出钢碳含量＞0.08%时，按0.8～1.2kg/t配加，出钢时采用定点划线和炉内钢渣液面综合判断挡渣方法挡渣，最终使钢水成分为C：0.17%～0.22%、Si≤0.45%～0.55%、Mn：1.30%～1.45%、P≤0.028%、S≤0.040%；
d.吹氩站：吹氩站使用氩气底吹，钢水到吹氩站，吹氩3～5min后，加入低碳低硅覆盖剂出站；
e.LF精炼：①钢水至精炼位，吹氩流量调至10m3/h～20m3/h，向钢包渣面投入0.2kg/t～0.4kg/t钢渣改质剂进行渣面脱氧，②先采用14000A～15000A供电升温1.5min～2min，而后采用25000A～26000A供电、并将吹氩流量调至20m3/h～40m3/h，过程中分2批加入石灰，第一批加入5kg/t～6kg/t石灰、第二批加入2kg/t～3kg/t石灰造渣，按每分钟升温5℃计算，使LF一次取样温度达到1590℃～1620℃，③二次升温、调渣，将成分调整到C：0.20%～0.25%、Si：0.50%～0.60%、Mn：1.48%～1.58%、P≤0.040...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊同，姜军，常全举，杨军，任文卓，许荣，
申请(专利权)人：甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃;62