專利名稱：：一種微合金化swrh87b熱軋盤條及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于熱軋盤條
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種微合金化S冊H87B(HighCarbonSteelWireRods87B)熱軋盤條及其制造方法，適用于生產(chǎn)①18.9及①21.6mm強度1860MPa級鋼絞線及①811mm光面鋼絲用01316mm熱軋SWRH87B盤條。
背景技術(shù)：
：預(yù)應(yīng)力鋼絞線大量應(yīng)用于礦山、煤礦、深水碼頭、高速公路、高速鐵路、高層建筑、機場等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)中，使用鋼絞線代替普通鋼筋能增加建筑物的跨度，提高使用壽命、降低工程造價。所以，近年來該產(chǎn)品在國內(nèi)的推廣運用速度十分迅速。2000年該產(chǎn)品國內(nèi)的用量為IO萬噸，到目前需求達(dá)到250萬噸。同時，該產(chǎn)品升級換代也非?？欤瑥囊郧暗?670MPa經(jīng)過1770MPa、1860MPa發(fā)展到2000MPa。規(guī)格由原來的09.53咖、Oil.llmm、012.70咖、①15.24mm,發(fā)展到0>17.8咖。隨著國內(nèi)大多數(shù)的礦山、煤礦到了開采的后期，開采的坑道頂部延伸地下更深的位置?？拥缹敳恐ёo的安全系數(shù)提出更高的要求，以抵抗不同巖層結(jié)構(gòu)在發(fā)生錯動時產(chǎn)生的巨大剪切應(yīng)力。大型礦山和煤礦對①18.9及021.6咖規(guī)格的鋼絞線有了需求。目前，制作直徑$17.8ram強度1860MPa級別的鋼絞線原料為直徑13mm的SWRH82B，盤條抗拉強度保持在1200MPa以上。制作018.9及①21.6ram規(guī)格的鋼絞線，直徑①13mm盤條原始強度不低于1250MPa，原來的SWRH82B盤條也不能滿足這一要求。需要開發(fā)一種比SWRH82B抗拉強度更高的盤條來滿足要求制作更大規(guī)格鋼絞線的要求，為提高盤條的抗拉強度，傳統(tǒng)的技術(shù)路線是在SWRH82B成分的基礎(chǔ)上添加V等合金，利用V的固熔強化與析出強化來提高強度，增加了盤條的生產(chǎn)成本。中國專利ZL200410155452.3采用轉(zhuǎn)爐冶煉、LF爐精煉、130咖X130咖斷面小方坯、結(jié)晶器電磁攪拌，標(biāo)準(zhǔn)斯太爾摩控冷線，其風(fēng)量僅為83000m7h，.冷卻速度僅為58'C的條件下，可以批量生產(chǎn)O15.24mm強度1860MPa級別的鋼絞線用①1214mm規(guī)格盤條。而在該設(shè)備條件下生產(chǎn)0>18.9及O21.6mm強度1820MPa級鋼絞線用較大規(guī)格O1316mm熱軋盤條沒有報道。中國專利ZL200410155452.3技術(shù)基礎(chǔ)之上，采用130mmX130mm小方坯連鑄工藝生產(chǎn)抗拉強度大于1150MPa級別規(guī)格為①1214mra熱軋盤條，主要用于制作015.24咖1860MPa鋼絞線。其最主要盤條規(guī)格為12.5mm盤條，冷加工由①12.5mm拉拔成①5.05和5.25mm，強度達(dá)到19001960MPa。生產(chǎn)的①13mm盤條只能制作15.24咖強度1860MPa級鋼絞線。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種微合金化SWRH87B熱軋盤條及其制造方法，針對制作大規(guī)格鋼絞線所用原盤條要求控制在1250Mpa要求的特點，通過將SWRH82B中的C由以前的0.790.82%提高到0.850.89%，設(shè)計一種新的SWRH87B鋼種。本發(fā)明的熱軋盤條的成分組成以質(zhì)量％計，。0.831.00%、Si:0.150.35%、Mn:0.60.9%、Cr:00.50%、V:00.15%、余量Fe。本發(fā)的制造方法采用160mmX160mm連鑄坯和控軋控冷工藝生產(chǎn)18.9及21.6咖強度1860MPa級鋼絞線用①1316mm規(guī)格的SWRH87B熱軋盤條，包括鐵水脫硫扒渣—轉(zhuǎn)爐冶煉—擋渣出鋼一鋼包脫氧及合金化一鋼包渣改質(zhì)一LF鋼包精煉一喂Si-Ca線一鋼包底吹氬軟吹一160mmX160mm小方坯全保護澆鑄一結(jié)晶器配合末端電磁攪拌一加熱一控制軋制一控制冷卻，在工藝過程中控制如下工藝參數(shù)-轉(zhuǎn)爐采用雙渣操作，終點碳按0.400.60%控制，出鋼溫度15801620'C,擋渣出鋼，控制轉(zhuǎn)爐出鋼過程中的下渣厚度不超過50mm;采用低氮增碳劑增碳，用Si-Ca-Ba脫氧，加入量1.52.5kg/t鋼，每爐加600800kg合成渣；進(jìn)LF精煉站控制氧活度低于10ppm，精煉終渣FeO+MnO之和不超過3%;喂Ca-Si線進(jìn)行夾雜變性處理；軟吹時間保證在15分鐘以上，使鋼中夾雜最大限度的上?。豢刂浦虚g包鋼水平均過熱度不高于2(TC，采用恒拉速全保護澆鑄，采用較強的1.2L/kg二冷比水量，配合結(jié)晶器配合末端電磁攪拌以降低鑄坯中心碳偏析和縮孔；160mmX160mm小方坯連鑄，結(jié)晶器采用300A、5Hz的電磁攪拌，'末端采用400A、5Hz電磁攪拌，采用高堿度大包覆蓋劑，大包氬封、中間包全程吹氬、浸入式水口全保護澆鑄，澆注按照1.8m/rain恒拉速控制，中間包鋼水過熱度《25t)，連鑄二冷采用1.2L/Kg比水量進(jìn)行澆注。采用合適的開軋溫度，開軋溫度控制在1020115(TC，以利于縮孔的焊合，增加縮孔焊合的幾率；使用預(yù)水冷和相變強化冷卻技術(shù)控制組織和性能。采用通過盤條相變后在線對盤條進(jìn)行保溫，縮短盤條在后續(xù)加工前的時效時間。本發(fā)明的盤條用于制作①18.9及021.6鵬強度1820MPa級鋼絞線及cD8llmm光面鋼絲。本發(fā)明的盤條01316mm之間，盤條時效后抗拉強度大于1280MPa，面縮率大于25%。本發(fā)明成功開辟了一條釆用160咖X160mm連鑄小方坯生產(chǎn)①1$.9及①21.6咖強度1820MPa級鋼絞線用O1316mm規(guī)格SWRH87B熱軋盤條工藝技術(shù)路線，生產(chǎn)的盤條質(zhì)量優(yōu)良，己形成批量生產(chǎn)，用戶使用良好，效益顯著。具體實施例方式本發(fā)明可在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)實施，下面是首鋼第二煉鋼廠一首鋼第一高速線材廠，采用該發(fā)明生產(chǎn)的實例。工藝路線為鐵水脫硫扒渣一二煉鋼210t轉(zhuǎn)爐冶煉一轉(zhuǎn)爐擋渣出鋼—鋼包脫氧合金化一LF鋼包精煉一喂Si-Ca線一鋼包底吹氬軟吹一160翻X160mm方坯連鑄機一鑄坯表面質(zhì)量檢查一加熱一高速線材軋機軋制01316rnrn盤條一控制冷卻一成品包裝。表1轉(zhuǎn)爐冶煉主要工藝參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>S,%度，。cC，％8A049450.04516130.478801000900300■54720.04016200.5090010009502808A049400.02816170.4288010009003208A049390.04615990.6091010009503208B054560.03816030.55900畫900300表2精煉主要工藝參數(shù)爐次氬氣NL/min(前期)氬氣NU/min(加熱)氬氣NL/min(軟吹)埋弧渣，Kg合成渣，Kg活度氧，ppm8A04945510300100300110068B0547249033090250■58A0494051032011030080038A0493952034012028090068B054565003201203009003表3連鑄工藝參數(shù)爐次中包溫度。C水量L/min拉速m/min開軋溫度，。c出精軋溫度，。c吐絲溫度，。c8A04945151516572.651100930830■5472150716592.6410909508608A04940151017092.6011009408308A04939151416542.6011509608508B05456150416582.651100930850表4軋制工藝參數(shù)開軋溫度1020-1100。C精軋溫度920-97(TC吐絲溫度840-900°C輥道速度(m/s)0.60.70.80.90.9風(fēng)機/1-23-45-67-8910-13/開啟開啟開啟開啟開啟關(guān)閉表5成品成分及軋材性能爐號C，％Si，％Mn，％P'%S,%Cr,%ob，'MPaW，％8A049450.870.220.810.0150.0080.23132034.58B054720.860.210.800.0100.0040.221280438A049400.880.230.810.0080.0050.25129034.58A049390.870.210.820.0120.0060.211310378B054560.880.210.810.0130.0070.22129040.5采用上述工藝方法生產(chǎn)的盤條，質(zhì)量穩(wěn)定，發(fā)給用戶使用，反映良好。實施例1:爐號8B05481轉(zhuǎn)爐冶煉，原料鐵水加入量179噸，煉鋼生鐵20.2噸，廢鋼4.5噸，供氧工作氧壓7kg/cm2，供氧時間13分35秒;石灰加入量7900kg，輕燒白云石1664kg;奧礦1761kg;終點碳0.45%，磷0.013%;出鋼溫度1613。C。5脫氧合金化，硅鈣鋇300kg，硅錳880kg，錳鐵1000kg，碳素鉻鐵950kg。LF精煉爐，氬氣前期流量為510NL/min，中期流量300NL/min，后期氬氣流量100NL/min，合成渣加入600kg,埋弧渣300kg，出站氧活度為5.7ppm。中包溫度1485t:,結(jié)晶器水量1657L/min，拉速1.85/min。開軋溫度1080°C，出精軋溫度940°C,吐絲溫度880°C，盤條抗拉強度1280MPa，面縮34.5%。實施例2:爐號8A04945轉(zhuǎn)爐冶煉，原料鐵水加入量117噸，煉鋼生鐵20.9噸，廢鋼4.7噸，供氧工作氧壓7.5kg/cm2，供氧時間11分33秒。石灰加入量13980kg，輕燒白云石240kg;奧礦4.28kg;終點碳0.52%，磷0.013%;出鋼溫度1590。C。脫氧合金化，硅鈣鋇300kg，硅錳900kg，錳鐵1000kg，碳素鉻鐵1000kg。LF精煉爐，氬氣前期流量為490NL/min，中期流量330NL/min，后期氬氣流量30NL/min，合成渣加入600kg，埋弧渣300kg，出站氧活度為9ppm。中包溫度148(TC，結(jié)晶器水量1659L/min，拉速2.65/min。開軋溫度107(TC，出精軋溫度930°C，吐絲溫度860'C，盤條抗拉強度1290MPa，面縮35%。實施例3:爐號8B05468轉(zhuǎn)爐冶煉，原料鐵水加入量176噸，煉鋼生鐵15.3噸，廢鋼20.6噸，供氧工作氧壓7kg/cm2，供氧時間12分23秒。石灰加入量12600kg，輕燒白'云石330kg;奧礦3070kg;終點碳0.57%,磷0.01%;出鋼溫度1600。C。脫氧合金化，硅鈣鋇330kg，硅錳920kg，錳鐵1550kg，碳素鉻鐵1000kg。LF精煉爐，氬氣前期流量為520NL/min，中期流量330NL/min，后期氬氣流量90NL/min，合成渣加入600kg，埋弧渣300kg，出站氧活度為12ppm。中包溫度1479'C，結(jié)晶器水量1657L/min，拉速1.65/min。開軋溫度109(TC，出精軋溫度940°C，吐絲溫度880°C,盤條抗拉強度1310MPa,面縮37.5%。實施例4:爐號8B05450轉(zhuǎn)爐冶煉，原料鐵水加入量183噸，煉鋼生鐵15噸，廢鋼10噸，供氧工作氧壓7kg/cm2，供氧時間13分32秒；石灰加入量13570kg，螢石200kg;奧礦1940kg;終點碳0.47%，磷0.017%;出鋼溫度1590。C。脫氧合金化，硅鈣鋇300kg，硅錳1000kg,錳鐵1000kg，碳素鉻鐵864kg。LF精煉爐，氬氣前期流量為540NL/min，中期流量350NL/min，后期氬氣流量100NL/min，合成渣加入600kg，埋弧渣300kg，出站氧活度為4.7ppm。中包溫度1480。C，結(jié)晶器水量1657L/min，拉速2.60/min。開軋溫度1090'C，出精軋溫度920°C，吐絲溫度880°C，盤條抗拉強度1290MPa，面縮39.5%。權(quán)利要求1、一種微合金化SWRH87B熱軋盤條，其特征在于所述熱軋盤條的成分組成以質(zhì)量％計，C0.83～1.00％、Si0.15～0.35％、Mn0.6～0.9％、Cr0～0.50％、V0～0.15％、余量Fe。2、一種制造權(quán)利要求1所述微合金化SWRH87B熱軋盤條的方法，采用160mmxl60mm連鑄坯和控軋控冷工藝生產(chǎn)18.9及21.6mm強度1860MPa級鋼絞線用0)1316mm規(guī)格的SWRH87B熱軋盤條，包括鐵水脫硫扒渣—轉(zhuǎn)爐冶煉—擋渣出鋼—鋼包脫氧及合金化—鋼包渣改質(zhì)—LF鋼包精煉—喂Si-Ca線—鋼包底吹氬軟吹—160mmxl60mm小方坯全保護澆鑄—結(jié)晶器配合末端電磁攪拌—加熱—控制軋制—控制冷卻，在工藝過程中控制如下工藝參數(shù):轉(zhuǎn)爐采用雙渣操作，終點碳按0.400.60%控制，出鋼溫度15801620°C，擋渣出鋼，控制轉(zhuǎn)爐下渣厚度不超過50mm;采用低氮增碳劑增碳，用Si-Ca-Ba脫氧，加入量22.5kg/t鋼，每爐加600800kg合成渣；進(jìn)LF精煉站控制氧活度低于lOppm，精煉終渣FeO+MnO不超過3%;喂Ca-Si線進(jìn)行夾雜變性處理；軟吹時間保證在15分鐘以上，使銅中夾雜最大限度的上浮；控制中間包鋼水平均過熱度不高于20°C,采用恒拉速全保護澆鑄，采用1.2L/kg二冷比水量，配合結(jié)晶器配合末端電磁攪拌以降低鑄坯中心碳偏析和縮孔；開軋溫度控制在10201150'C,以利于縮孔的焊合，增加縮孔焊合的幾率。全文摘要一種微合金化SWRH87B熱軋盤條及其制造方法，屬于熱軋盤條
技術(shù)領(lǐng)域：
。采用Cr、V微合金化；轉(zhuǎn)爐采用雙渣法高拉碳操作，終點碳按0.40～0.60％控制，出鋼溫度1580～1620℃，擋渣出鋼；采用低氮增碳劑增碳；用Si-Ca-Ba脫氧；每爐加600～800kg合成渣；進(jìn)LF精煉站控制氧活度低于10ppm，精煉終渣FeO+MnO之和不超過3％；Ca-Si線進(jìn)行夾雜變性處理；采用160mm×160mm小方坯，結(jié)晶器配合末端電磁攪拌，連鑄機全保護、恒拉速澆鑄，采用合理二次冷卻制度；開軋溫度控制在1020～1150℃，以利于縮孔的焊合，增加縮孔焊合的幾率；使用預(yù)水冷和相變強化冷卻技術(shù)控制組織和性能。優(yōu)點在于，縮短盤條在后續(xù)加工前的時效時間；時效后抗拉強度大于1280MPa，面縮率大于25％。文檔編號C22C38/24GK101597713SQ200910088148公開日2009年12月9日申請日期2009年7月3日優(yōu)先權(quán)日2009年7月3日發(fā)明者寧丁,蘭代旺,葉紹鋒,德周,喻黃海,孔祥濤,佳孫,孫齊松,張寶全,李三凱,李永東,莉王,王全禮,趙福林,權(quán)鄭,陳明躍,黃細(xì)陽申請人:首鋼總公司