一种装配式建筑用热轧H型钢及其制备方法技术

本发明专利技术属于冶金技术领域，涉及一种装配式建筑用热轧H型钢及其制备方法。所述装配式建筑用热轧H型钢的化学成分的重量百分数为：C：0.16％～0.20％、Si：0.15％～0.65％、Mn：1.00％～1.70％、P≤0.015％、S≤0.012％、V、Ni、Mo，其余为铁和不可避免的微量杂质；其中，V+Ni+Mo＝0.06～0.12％，V：Ni：Mo＝3～2：4：3～4。本发明专利技术主要通过微合金化来提高强度、耐火性能和耐候性能，微合金化主要采用钒氮合金、镍板、钼铁，屈服强度平均为355～390MPa，抗拉强度平均为620～680MPa，满足耐火性能和耐候性能检测要求，完全能够满足装配式建筑用热轧H型钢的高品质要求。型钢的高品质要求。

【技术实现步骤摘要】
一种装配式建筑用热轧H型钢及其制备方法


[0001]本专利技术属于冶金
，具体地讲，本专利技术涉及一种高强度耐火耐候热轧H型钢。更具体地讲，本专利技术涉及一种装配式建筑用热轧H型钢及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前建筑采用的热轧H型钢的强度级别通常为235MPa和355MPa，仅保证常规的强度、延伸率和弯曲性能，钢结构设计和施工过程中经常采用涂防腐材料和耐火材料等形式进行对钢材的保护。与混凝土结构相比，建筑面积增加5％～8％，施工周期缩短30％～60％，材料回收利用率提高20～30％，碳排放减少50％，经济、社会和环保效益显著，因此，钢结构建筑迎来了快速发展，装配式建筑已有单层、多层向高层发展，考虑到钢结构建筑与钢筋混凝土建筑的不同，装配式建筑年限要求小于50年，常用的防腐和耐火形式已不能满足实际需要，因此对装配式建筑用热轧型钢提出了高强度、耐火、耐候的高性能需求，以确保装配式建筑的安全性和可靠性。
[0003]对于高层装配式建筑而言，通常要求其屈服强度大于355MPa且满足高温拉伸试验和耐腐蚀试验的要求。但目前的生产工艺尚未实现多种性能复合的高品质型钢，往往采用高强度耐候钢涂防火涂层或高强度耐火钢涂覆耐候涂层的方式来保障建筑对强度、耐火、耐候的需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服上述问题，提供一种高强度、耐火、耐候的高性能复合的装配式建筑用热轧H型钢及其制备方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术的另一方面提供了一种装配式建筑用热轧H型钢，其中，所述装配式建筑用热轧H型钢的化学成分的重量百分数为C：0.16％～0.20％、Si：0.15％～0.65％、Mn：1.00％～1.70％、P≤0.015％、S≤0.012％、V+Ni+Mo＝0.06～0.12％，V：Ni：Mo＝3～2：4：3～4，其余为铁和不可避免的微量杂质。
[0006]根据本专利技术的另一方面，所述装配式建筑用热轧H型钢的化学成分的重量百分数优选地为：C：0.16％～0.18％、Si：0.35％～0.60％、Mn：1.20％～1.40％、P≤0.015％、S≤0.012％、V+Ni+Mo＝0.08～0.10％，V：0.025～0.030％，Ni：0.035～0.040％，Mo：0.025～0.030％，其余为铁和不可避免的微量杂质。
[0007]本专利技术充分发挥各元素的作用，V主要是细晶强化和沉淀强化，提高钢铁材料强度，同时改善材料的韧塑性，Ni的作用主要是确保材料的耐腐蚀性能，Mo的作用是提高材料的耐火性能。但V+Ni+Mo的组合添加，要充分考虑各元素的相互影响，同时考虑低成本化，即低于此范围，不能保证材料高强度、耐火、耐候的综合性能；超过此范围，生产成本太高，同时也可能带来其他一些生产问题，例如高合金带来的铸坯裂纹等。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术的一方面提供了一种装配式建筑用热轧H型钢的制备方法，所述制备方法包括下述步骤：
[0009]1)铁水预脱硫，控制脱硫后铁水中的硫含量不超过0.018wt％；
[0010]2)转炉冶炼，采用顶底复吹转炉冶炼，并且在转炉冶炼过程中，采用高纯铝块脱氧，控制钢水中的氧含量小于20ppm；转炉出钢过程中加入钒氮合金、镍板、钼铁，其添加量按含量中限计算；
[0011]3)LF精炼，精炼过程中先充分搅拌化渣，造白渣或黄白渣；
[0012]4)连铸，在连铸过程中，使用普通中间包，采用异型坯全保护浇铸；
[0013]5)轧制，采用正偏差轧制，H型钢的高度和宽度偏差分别不得超过0～4mm、0～3mm；，轧制所得的热轧H型钢的化学成分的重量百分数为：C：0.16％～0.18％、Si：0.15％～0.65％、Mn：1.00％～1.70％、P≤0.015％、S≤0.012％、V+Ni+Mo＝0.06～0.12％，V：Ni：Mo＝3～2：4：3～4，其余为铁和不可避免的微量杂质。
[0014]根据本专利技术的一方面，所述步骤1)中采用KR站喷枪脱硫剂的方法，其中脱硫剂中氧化钙含量不小于80％，喷枪插入深度为0.5～1.5m处，喷吹载体为氮气。
[0015]根据本专利技术的一方面，所述步骤2)中高纯铝块的加入量为1kg/t钢～2kg/t钢，高纯铝锭铝含量应不低于99.5％。
[0016]根据本专利技术的一方面，所述步骤2)中在转炉冶炼工序中，钢包采用红净钢包，烘烤温度≥800℃；控制终点碳含量不小于0.10wt％；采用双挡渣出钢工艺，放钢时间不小于1.5min，控制转炉下渣量＜70mm；采用钒氮、镍板、钼铁合金进行合金化，合金对准钢流冲击区加入，并且合金成分按中限控制；增碳剂采用煅煤，并且准钢流均匀加入，在出钢3/4前加完；出钢3/5～4/5时投入挡渣球以保证良好的挡渣效果，保证钢包渣厚≤70mm。
[0017]根据本专利技术的一方面，所述步骤3)在LF精炼工序中，全程底吹氩搅拌，用碳化硅或复脱将炉渣调整为白渣或黄白渣；并根据精炼成份，在出站前补加钒氮、镍板和钼铁合金。采取一次性补喂铝线，钢水温度成分达到浇注要求后，在出站前喂入钙线50～80m/炉。
[0018]根据本专利技术的一方面，所述步骤4)在连铸工序中，二冷采用弱冷，结晶器采用非正弦振动，将中间包的过热度控制在15℃～25℃，中间包采用低碳碱性覆盖剂，覆盖剂的加入量为1～1.5kg/t钢，拉速为1.2～1.6m/min。
[0019]根据本专利技术的一方面，所述步骤5)在轧制工序中，加热炉的均热温度为1220℃～1250℃，开轧温度不低于1150℃，终轧温度不高于950℃，轧制采用正偏差轧制，H型钢的高度和宽度偏差分别不得超过0～4mm、0～3mm；轧材在冷床采用自然冷却+喷水冷却的冷却方式，矫直温度小于100℃。根据本专利技术的实施例，轧材的规格优选地为H300
×
200
×8×
15。
[0020]本专利技术是合金配比比例，确保了综合性能，实现了低成本化；采用KR站喷枪脱硫剂的方法，其中脱硫剂中氧化钙含量不小于80％，喷枪插入深度为0.5～1.5m处，喷吹载体为氮气，比现有脱硫工艺脱硫效果好，保证钢的纯净度；并且轧制采用正偏差轧制，满足装配式建筑的使用要求，例如焊接成箱型柱需要高的精度。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的优势在于：
[0022]本专利技术主要通过微合金化来提高强度、耐火性能和耐候性能，微合金化主要采用钒氮合金、镍板、钼铁，屈服强度平均为355～390MPa，抗拉强度平均为620～680MPa，满足耐火性能和耐候性能检测要求，完全能够满足装配式建筑用热轧H型钢的高品质要求。
具体实施方式
[0023]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0024]本专利技术主要针对装配式建筑用耐火耐候高强度热轧H型钢在成分、冶炼及轧制过程中的问题，提供了一种装配式建筑用耐火耐候高强度热轧H型钢及其制备方法。根据本专利技术的方法生产出的装配式建筑用耐火耐候高强度热轧H型钢具有良好的高强度、耐火本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种装配式建筑用热轧H型钢，其特征在于，所述装配式建筑用热轧H型钢的化学成分的重量百分数为：C：0.16％～0.20％、Si：0.15％～0.65％、Mn：1.00％～1.70％、P≤0.015％、S≤0.012％、V、Ni、Mo，其余为铁和不可避免的微量杂质；其中，V+Ni+Mo＝0.06～0.12％，V：Ni：Mo＝3～2：4：3～4。2.根据权利要求1所述的装配式建筑用热轧H型钢，其特征在于，所述装配式建筑用热轧H型钢的化学成分的重量百分数为：C：0.16％～0.18％、Si：0.35％～0.60％、Mn：1.20％～1.40％、P≤0.015％、S≤0.012％、V：0.025～0.030％、Ni：0.035～0.040％、Mo：0.025～0.030％，其余为铁和不可避免的微量杂质，其中，V+Ni+Mo＝0.08～0.10％。3.一种装配式建筑用热轧H型钢的制备方法，包括下述步骤：1)铁水预脱硫：控制脱硫后铁水中的硫含量不超过0.018wt％；2)转炉冶炼：采用顶底复吹转炉冶炼，控制钢水中的氧含量小于20ppm；转炉出钢过程中加入钒氮合金、镍板和钼铁；3)连铸：在连铸过程中采用异型坯全保护浇铸；4)轧制：采用正偏差轧制。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中采用KR站喷枪脱硫剂的方法，其中，脱硫剂中氧化钙含量不小于80％，喷枪插入深度为0.5～1.5m处，喷吹载体为氮气。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)在转炉冶炼过程中，采用高纯铝块...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵新华，王中学，赵培林，宋玉卿，袁淑君，李超，纪进立，孔令坤，孙晓庆，
申请(专利权)人：山东钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：