1、低成本抗震鋼筋的研究與開發(fā)【摘 要】介紹了達鋼公司通過高爐煉鐵配加1015%釩鈦礦，優(yōu)化煉鋼、軋鋼優(yōu)化生產工藝，控制好中間包溫度、拉速、矯直溫度、開軋溫度、終軋溫度、自回火溫度等參數，生產出性能優(yōu)良的抗震鋼筋。【關鍵詞】抗震鋼筋 工藝優(yōu)化 工藝參數 性能1.前言2008年6月，達鋼公司試生產了12、25、32mm規(guī)格的HRB335E、HRB400E、HRB500E抗震鋼筋。經公司內部檢測各項指標完全符合GB1499.2-2007標準的要求，并送國家建筑鋼材質檢中心作型式檢驗。2008年7月20日，達鋼抗震鋼筋通過 了全國工業(yè)產品生產許可證辦公室建筑鋼材質檢中心熱軋帶肋抗震鋼筋審查組的現場審查。

2、2008年8月25日，獲得全國首批企業(yè)由國家技術監(jiān)督局頒發(fā)的抗震鋼筋生產許可證。2008年9月5日，1825mm抗震鋼筋形成了批量生產，投入市場，深受用戶的歡迎和好評，并取得了良好的經濟效益和社會效益。2.生產工藝及設備2.1 生產工藝流程主要工藝流程：80噸氧氣頂底復吹轉爐吹氬連鑄熱送加熱軋制控制冷卻步進式冷床冷剪成品檢驗收集、打包稱重吊牌入庫2.2 主要設備80噸氧氣頂底復吹轉爐1座，全弧形R9m6機6流連鑄機1套，18架平一立交替布置全連軋生產線。軋鋼生產線的控制冷卻設備為為二段橫移小車式，總有效長度18.80米。3.抗震鋼筋的技術要求及特點3.1 抗震鋼筋對化學成分及性能的要求（內控標

3、準）HRB335E、HRB400E、HRB500E的化學成分及性能要求見表1。表1 HRB335E、HRB400E、HRB500E的化學成分及性能要求（內控標準）牌號化學成分（質量分數）/%性能CSiMnS、PVNbCeqReL/MPaRm/MPaA/%Agt/%冷彎180°不小于公稱直徑d彎心直徑HRB335E0.170.250.300.800.901.600.045/0.370.5234546517106253d28404dHRB400E0.170.250.300.801.201.600.045/0.0060.370.54410550166254d28405dHRB500E0.1

4、70.250.300.801.201.600.0450.090.14/0.370.55510640156256d28407d3.2 抗震鋼筋技術特點鋼筋實測抗拉強度與實測屈服強度之比R°m/R°eL不小于1.25。鋼筋實測屈服強度與國標1499.2-2007表6規(guī)定的屈服強度特征值之比R°eL/ReL不大于1.30。鋼筋的最大力總伸長率Agt不小于9%（注：R°m為鋼筋實測抗拉強度；R°eL為鋼筋實測屈服強度）。3.3 抗震鋼筋的其它要求結合達鋼的實際情況，抗震鋼筋的批量生產對連鑄坯的鋼組、鋼材規(guī)格和產量等有明確要求及計劃。具體要求如下：(1)

5、 不同鋼組的連鑄坯生產不同規(guī)格的抗震鋼筋，達鋼的HRB335E、HRB400E連鑄坯按碳當量不同可分為3組鋼坯。HRB500E不分組按爐組坯軋制。HRB335E-2和HRB400E-2碳當量符合要求且碳含量不得低于0.19%，HRB335E-3和HRB400E-3碳當量符合要求且碳含量不得低于0.20%。各組鋼坯的碳當量冬季、夏季不同。HRB335E-1和HRB400E-1組軋制1214mm，HRB335E-2和HRB400E-2組軋制1225mm， HRB335E-3和HRB400E-3組軋制1232mm。(2) 煉鋼工序開新爐前和新鋼包第1爐不得冶煉HRB335E-3和HRB400E-3。

6、六機六流連鑄機中包第一爐每流的前1支和中間包澆注末期逐漸堵流，最后兩流各1支，出鋼溫度大于1720，調質未達到要求，中包液面低于300mm、As高等符合成分要求的鋼改判為HRB335-1或HRB400-1組。(3) 鋼中殘余元素鉻應不大于0.30%，鎳應不大于0.05%，銅應不大于0.15%，鉬應不大于0.05%，砷應不大于0.06%。(4) 化學成分1樣S、P不合格，查2樣或割坯樣合格的判為HRB335-1或HRB400-1組；C、Mn、Si等其它成分查1樣不合格，根據2樣的結果，判定相關組級。(5) 抗震鋼筋用150mm×150mm方坯尺寸及允許偏差及質量要求見表2。表2 150

7、mm×150mm方坯尺寸和允許偏差及質量要求公稱邊長/mm邊長允許偏差/mm對角線長度差/mm切斜/mm鼓肚/mm彎曲度150×150±4.012124總長度的2%(6) 抗震鋼筋內徑控制尺寸及冷檢樣板尺寸按企業(yè)內控標準執(zhí)行，但重量偏差應符合GB1499.2-2007規(guī)定。(7) 軋制抗震鋼筋時，為保證鋼材的性能及降低硅錳合金、Nb、V含量。單線及二切分軋制必須采用控制冷卻，確保3#飛剪剪切溫度在750以下。(8) 抗震鋼筋的標識執(zhí)行公司內控標準，該標準規(guī)定了連鑄坯標識、傳票標識、產品標識。按國標GB1499.2-2007要求，只是在成捆的鋼材上掛吊牌和質量證明書

8、上加以明識，并無強制要求每一根抗震鋼筋上做上標識。為了區(qū)分抗震鋼筋與普通鋼筋，達鋼生產的抗震鋼筋在每一支鋼筋都含有“E”字標識，如E3DG20。4.抗震鋼筋的試制及批量生產4.1 抗震鋼筋的生產工序控制(1) 煉鐵、煉鋼工序控制為了提高鋼材的性能，降低生產成本。在高爐煉鐵生產環(huán)節(jié)，配加了1015%釩鈦磁鐵礦。并且要求生產抗震鋼筋時鐵水質量（特別S、P含量控制）應滿足煉鋼生產的要求。煉鋼工序嚴格按工藝規(guī)定要求組織生產，特別是要求80t轉爐調質吹氮時間應不小于6分鐘。中間包溫度15351550，拉速2.02.6m/min，二冷水的配水量1.3升/公斤左右，矯直溫度大于900，保護渣要分小包裝并保持

9、干燥等措施來減少連鑄坯內部夾雜、皮下氣泡、中心縮孔、中心裂紋、角部裂紋等缺陷。(2) 軋鋼工序控制軋鋼廠應嚴格控制加熱溫度、開軋溫度、終軋溫度、自回火溫度。一般情況下，加熱溫度控制為11001250，開軋溫度10501150, 終軋溫度10501160，自回火溫度800850，特別是生產HRB400E、HRB500E鋼筋更應重視和控制關鍵點的溫度范圍。生產抗震鋼筋軋后采用控制冷卻工藝，可大幅度提高鋼筋的強度、沖擊韌性和塑性及抗震性能。試制生產抗震鋼筋時，控制冷卻工藝參數：總水量100150m3/h，各線控制閥開啟度815%，水壓0.60.9Mpa，循環(huán)水溫度4050，自回火溫度900950。前

10、期批量生產抗震鋼筋控制冷卻工藝參數：總水量250300m3/h，各線控制閥開啟度1020%，水壓0.71.1Mpa，循環(huán)水溫度3545，自回火溫度800850。但以后的批量生產抗震鋼筋，在煉鋼的合金用量不斷下降而鋼材性能要求不下降的情況下，應加大控制冷卻的能力。摸索和掌握低成本抗震鋼筋的控制冷卻參數，如冷卻速度（或冷卻時間）、冷卻水量和壓力、自回火溫度變化范圍以及對ReL、Rm、A、Agt的影響規(guī)律。(3) 主要職能部門控制生產管理部對生產的抗震鋼筋連鑄坯及鋼材應單獨分類堆放，以避免與普通熱軋鋼筋的混淆。技術質量部的各質量檢驗站應嚴格工藝技術質量監(jiān)督和檢驗。4.2 試制抗震鋼筋的化學成分與性能

11、2008年6月初試制成功了HRB335E、HRB400E12、25規(guī)格，HRB500E12、32規(guī)格。2008年9月5日開始了1825規(guī)格抗震鋼筋的批量生產。試生產抗震鋼筋的化學成分及性能見表3。表3 試生產抗震鋼筋的化學成分及性能牌號規(guī)格/mm序號化學成分/%性能CSiMnPSCeqReL/MPaRm/MPa強屈比屈屈比伸長率/A%總伸長率Agt/%HRB335E1210.210.221.050.0350.0380.394355601.281.2828.5011.5020.210.211.020.0340.0380.384155651.361.2326.5011.5030.210.221.0

12、30.0330.0380.384055551.371.203010.502510.200.381.150.0420.0360.393705401.461.1026.5012.5020.220.381.140.0370.0390.0423905551.421.1625.5014.5030.200.351.140.0420.0350.403855401.401.1526.5014.0HRB400E1210.240.361.300.0410.04470.465156651.301.282810.5020.230.361.290.0390.04340.455106551.281.2726.5011.5

13、030.230.381.270.0380.04470.445156601.271.2827.5014.02510.250.391.260.0310.0420.464856451.341.2119.2012.020.2480.391.260.0320.0430.464756351.331.1920.013.030.250.401.280.0340.0430.464756351.341.1919.2012.0HRB500E1210.230.4031.350.4380.0370.465957551.271.19231020.230.3911.310.04310.0380.455907501.271.

14、1522.5011.5030.230.3911.330.04340.0380.455907601.291.1823103210.240.3981.330.02470.0350.475456901.261.0918.5010.5020.220.3881.300.02450.0360.445406801.261.071910.5030.230.3951.320.02550.0360.455356801.261.0719115.抗震鋼筋的效果及效益通過對煉鐵、煉鋼、軋鋼及關鍵職能部門的嚴格控制，達鋼在抗震鋼筋的研究和開發(fā)上，摸索出一條既可降低生產成本，又能保證抗震鋼筋的性能。在四川省和西南地區(qū)鋼筋市場占有一定的優(yōu)勢，并深受用戶的好評。現階段，抗震鋼筋生產和銷售數量受市場需求、價格變化、國家產業(yè)政策等多因素的影響。至2008年底，達鋼可生產、銷售510萬噸抗震鋼筋，占鋼筋生產總量510%。據公司財務預測，在不增加生產成本前提下，每噸抗震鋼筋創(chuàng)效益5080元。因此，生產抗震鋼筋可年創(chuàng)效益：50000×60=300萬元。6.結語(1) 高爐冶煉配料添加一定比例的釩鈦礦，有助于提高鋼材的性能。(2) 不斷的優(yōu)化和完善煉鋼工藝，合理控制拉速、中間包溫度、二