30MnSi热轧盘条光圆钢筋的生产实践探讨

时间:2022-03-18 09:41:14 公文范文 来源:网友投稿

  [摘 要]30MnSi热轧光圆盘条是用于预应力混凝土的钢柱钢筋,其在实际生产过程中需要多个冶炼程序,有转炉冶炼、LF炉精炼等。多种生产工序下来之后,该盘条的表面质量较好,夹杂物的尺寸以及晶粒较小,并且气体含量不高,进而成功运用于预应力混凝土离心管桩、电杆、高架桥墩等预应力构件中。文章就此对30MnSi热轧盘条光圆钢筋的生产实践过程进行了探讨,内容供相关人士参考。
  [关键词]30MnSi;热轧;钢筋;生产实践
  中图分类号:S833 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)24-0255-01
  前言
  30MnSi热轧盘条光圆钢筋由于其具有较高的强度韧性、较低的松弛性、良好的可焊接性、镦锻性等的特点,因此其广泛应用于预应力混凝土离心管桩、电杆、高架桥墩、铁路轨枕等预应力构件中。而随着国家经济水平的提高,人们生活水平也相应的提高,对于钢筋应用的要求也越来越高,因此,加强对30MnSi热轧光圆盘条生产实践研究具有十分重要的意义。
  1 产品要求及工艺流程
  30MnSi热轧光圆盘条从工程材料来说,其属于优质碳素钢,对于钢的纯净度要求较高,要求钢中非金属夹杂物等级分为:A类≤210级、B类≤115级、C类≤210级、D类≤115级。化学成分内控要求C:0128%~0132%、Si:0175%~1100%、Mn:1100%~1120%、P≤01020%、S≤01020%、N≤010080%,钢中残余元素Cr≤0120%、Ni≤0120%、Cu≤0112%。力学性能与用户协商要求:抗拉强度≤750MPa、伸长率A≥2210%、断面收缩率ψ≥40%。
  基于30MnSi光圆盘条对钢质纯净度、化学成分及力学性能的要求制定工艺路线:铁水→1300t混铁炉→80t转炉→LF炉外精炼→150×150mm(或160mm×160mm)五流方坯连铸机→步进冷床→步进炉加热→高速线材连轧机组轧制→吐丝→风冷线缓冷→检验→包装入库。
  2 工艺控制
  2.1 炼钢工艺
  第一, 转炉冶炼。在进行转炉冶炼的过程中,要求操作人员要严格控制铁水、废钢等原材料的质量,稳定控制整个冶炼过程。而在出钢的过程中,要求其采用档渣锥进行档渣作业,从而进一步地提高挡渣效果。一般脱硫合金化的加入顺序为:铝铁→高碳锰铁→硅钙钡→硅铁,这个过程需要重点控制好合金的加入时机和加入量。出钢过程采用全程底吹氩操作和渣洗工艺,加入石灰2.0kg/t钢,氩站吹氩时间≥3.0min,利用出钢过程中较好的动力学搅拌条件以及钢水提供的热力学条件,充分熔化造渣料,能够起到较好的脱硫和吸附钢水夹杂物的作用。通过出钢全程中的吹氩和渣洗工艺操作,能够改善钢水的洁净度,并保证其成分和温度的均匀性。
  第二,连铸控制。这个过程中,操作人员采用R9m5机5流小方坯铸机进行浇注,结晶器水量控制在130~140m3/h之内,二冷比水量按照1.7~1.9L/kg的范围进行控制;中包钢水的过热度按照20~35℃的范围进行控制;浇筑采用的是典型的拉速,拉速按2.5~2.6m/min控制。并通过对铸坯进行低倍组织和表面质量检验,使得铸坯质量较好,满足轧制要求。
  2.2 轧钢工艺
  轧钢过程中,铸件经过梁式加热炉进行加热,加热温度控制在1080~1120℃,加热时长为60~80min,轧制的时候采用26或28架全连续无扭高速线进行轧制,注意开轧温度控制为1000~1040℃,进轧温度控制为900~930℃,吐丝温度控制为880~910℃。而在期太尔摩风冷后的盘条经集卷、盘卷运输及打包后,即可获得HPB300热轧盘条光圆钢筋。
  3 LF精炼
  为满足30MnSi光圆盘条产品要求,通过LF精炼环节进行脱S、成分微调、夹杂物形态和数量及温度的控制。
  3.1 造渣
  根据转炉的重点硫含量情况以及合成渣含量情况,操作人员采用4档送电起弧,当炉渣基本上炉化之后,可以分批加入多效精炼剂。当炉渣较稠时,加入铝矾土调渣,保证炉渣具有良好的流动性,并且脱氧情况良好。在高碱度的还原渣,借助Ar气搅拌,实现有效的扩散脱O、脱S和去除夹杂物。精炼终渣成分见表1。
  3.2 吹Ar
  當初炼钢水进入精炼的工位之后,用较大的压力对渣面进行吹开,从而保证化学成分的均匀性。然后在精炼的过程中,保持吹Ar为扩散脱O、脱S、去除夹杂物等提供动力学条件。整个精炼过程中,操作人员根据需要调减Ar气流量,并随时观察Ar气搅拌情况,除脱S、加合金或增碳剂外,其余操作均保持钢水在渣面下轻微蠕动,避免钢液翻腾吸气。
  3.3 成分微调
  根据钢水进入LF工位吹Ar均匀化成分之后的式样结果分析,微调中的碳、硅、锰等成分要在内控要求范围内。调整成分碳时要综合考虑加含碳合金的增碳、电极、钢包渣线Mg-C砖增碳等因素,加增C剂时特别控制Ar气搅拌强度,保证C粒完全熔于钢液中;调硅时要考虑CaSi丝增加0.102%~0.103%硅。经LF成分微调后,30MnSi成分控制良好,完全符合内控要求,见表2。
  3.4 温度控制
  在LF精炼过程汇总,出钢温度控制需要在保证钢水热度的同时,考虑到LF中因铸流减少时温度损失,一般情况下,温度控制的范围在1570~1590℃之间。
  结束语
  综上所述,30MnSi热轧光圆盘条作为钢棒应用中最为广泛的型号,其生产过程中的各个工序和环节直接影响到材料的性能,因此,研究人员一定要加强对30MnSi热轧光圆盘条生产实践过程研究,从而保证其生产能够达到相关标准要求,满足客户的实际需求。
  参考文献
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