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首頁 檢測技術(shù)與成果

分享:轉(zhuǎn)爐冶煉新國標螺紋鋼HRB500E生產(chǎn)試驗

HRB500E是國標GB1499.2—2018“鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋”規(guī)定的一種熱軋帶肋Ⅳ級鋼筋,舊稱四級鋼筋,屈服強度不小于500 MPa,直徑一般為6~100 mm。目前,世界各國的建筑已向大型化發(fā)展,為了提高大型建筑物的安全性,國外建筑行業(yè)已普遍采用焊接性能好、強度高的500 MPa級鋼筋。為實現(xiàn)我國建筑用鋼筋的升級換代,國內(nèi)已研制成功500 MPa級鋼筋并形成批量生產(chǎn)能力,滿足市場的需求[1-5]

鋼鐵工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃明確提出,在全國大中城市全面推廣使用400、500 MPa高強度螺紋鋼筋,促進建筑鋼材升級換代和減量應(yīng)用。為了響應(yīng)國家號召和滿足國家對新產(chǎn)品的嚴格要求,同時為了更好更快地取得市場占有率,三寶鋼鐵有限公司于2019年初開始新國標HRB500E產(chǎn)品開發(fā),進行高硅高錳產(chǎn)品的生產(chǎn)試驗,取得了一定的成績[6-8]

1. 國標冶煉要求

鋼筋混凝土用HRB500E螺紋鋼新國標GB/T 1499.2—2018于2018年2月6日發(fā)布,2018年11月1日開始實施,規(guī)定其冶煉工藝只能采用轉(zhuǎn)爐或者電爐工藝,必要時可采用爐外精煉,化學(xué)成分要求如表1所示,其中碳當(dāng)量w(Ceq)可按公式計算:w(Ceq)=w(C)+w(Mn)/6+w(w(Cr)+w(V)+w(Mo))/5+ (w(Cu)+w(Ni))/15,鋼的氮含量(質(zhì)量分數(shù))應(yīng)不大于0.012%,鋼中如有足夠數(shù)量的氮結(jié)合元素,含氮量的限制可適當(dāng)放寬。


2. 冶煉過程控制

新國標鋼筋混凝土用HRB500E采用轉(zhuǎn)爐煉鋼和鎮(zhèn)靜鋼脫氧方法生產(chǎn),工藝流程為:裝入操作→100 t轉(zhuǎn)爐冶煉→出鋼及脫氧合金化→吹氬→連鑄。

2.1 化學(xué)成分設(shè)計

結(jié)合螺紋鋼HRB500E的合金元素在鋼筋中所發(fā)揮的作用及國標GB/T 1499.2-2018規(guī)定的化學(xué)成分要求,設(shè)計了鋼筋混凝土用螺紋鋼HRB500E元素含量控制標準,如表2所示。


2.2 裝入制度

轉(zhuǎn)爐裝入制度采用定量裝入,根據(jù)爐況、生產(chǎn)組織情況、鐵水成分和溫度來調(diào)整廢鋼加入量,具體控制情況如表3所示。


2.3 供氧制度

供氧制度采用變壓變槍法,進料完畢后,搖正爐體下槍吹煉。氧槍噴頭采用四孔拉瓦爾型,噴孔夾角12°,擴張角為11°30′,喉口長度7 mm,工作氧壓控制在0.80~0.85 MPa,流量控制在20000~26000 m3/h。吹煉前期槍位控制在1400~1600 mm,中期槍位控制在1500~1800 mm,后期槍位控制在1300~1500 mm,拉碳槍位控制在1200 mm,火焰情況不正常時槍位可以適當(dāng)調(diào)節(jié),以化渣正常為宜。

2.4 造渣制度

造渣制度采用分批加料法。開吹火焰正常后,根據(jù)鐵水成分與溫度情況,并結(jié)合操作經(jīng)驗,石灰總量控制在2000~3000 kg,輕燒白云石總量控制在1000~2000 kg,一批料加入石灰總量的2/3和全部輕燒白云石,二批石灰料、三批石灰料根據(jù)吹煉情況適時加入,吹煉結(jié)束之前加完,確保初期渣早化、過程渣化好、終渣化透。

2.5 溫度及終點控制制度

過程溫度控制保證化好渣、不噴濺不返干、溫度平穩(wěn)上升;終點溫度控制在1640~1670 ℃,開澆第一爐、新出鋼口和新鋼包等特殊情況可以適當(dāng)提高出鋼溫度。終點C質(zhì)量分數(shù)控制在0.06%~0.13%,防止鋼水氧含量高,影響鋼水質(zhì)量;終點P質(zhì)量分數(shù)控制在0.020%以下,防止擋渣失敗時回磷導(dǎo)致鋼水P含量過高造成化學(xué)廢品。

2.6 出鋼及脫氧合金化制度

出鋼過程采用擋渣球進行擋渣操作,確保擋渣成功率達到90%以上,保證鋼包渣層厚度不大于200 mm。采用脫氧劑(硅鈣鋇和鋁錠)、硅錳合金進行脫氧合金化。合金加入順序為:脫氧劑→硅鐵合金→硅錳合金,合金在出鋼至1/4~1/3時開始加入,出鋼至2/3~3/4時加完,具體見表4。

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