本發(fā)明涉及鋼鐵冶金領(lǐng)域，尤其涉及一種低成本耐腐蝕螺紋鋼筋的制造方法。
背景技術(shù)：
：螺紋鋼是重要的建筑材料，廣泛應(yīng)用于房屋、橋梁、道路等土建工程建設(shè)，是現(xiàn)代建筑的核心材料之一。現(xiàn)有的螺紋鋼筋主要包括hrb335(20mnsi)、hrb400(20mnsiv、20mnsinb、20mnti)、hrb500等三個(gè)牌號(hào)，其設(shè)計(jì)思想是在鋼中添加nb、v、ti等合金元素提高鋼的強(qiáng)度。另一方面，螺紋鋼由于銹蝕造成耐久度下降的問題日趨嚴(yán)重，尤其在沿海地區(qū)以及海洋工程、沼澤地工程等特定環(huán)境下普通螺紋無法滿足其使用壽命的要求，尤其目前建筑用材多數(shù)采用海沙，其中富含大量的氯離子，在顯微缺陷及夾雜物位置，氯離子可迅速穿透腐蝕基體對(duì)鋼材進(jìn)行侵蝕，降低鋼材使用壽命，不銹鋼鋼筋雖可以解決這些問題，但由于其造價(jià)昂貴，無法在建筑中大面積使用，因此，在提高鋼筋耐腐蝕性能的同時(shí)降低其成本成為研究重點(diǎn)。從公開的資料看，目前的研究一般通過向鋼中加入cr、ni、cu、p、mo、sn、ti、nb、re等合金元素提高螺紋鋼的耐腐蝕性，采取的工藝路線主要為轉(zhuǎn)爐－精煉－方坯連鑄－加熱－控軋－控冷，這種工藝采用鐵水冶煉成鋼水后配加合金的冶煉模式，同時(shí)后續(xù)采用加熱爐對(duì)鑄坯進(jìn)行加熱，雖然產(chǎn)品質(zhì)量較為穩(wěn)定，但成本相對(duì)較高。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是提供一種低成本耐腐蝕螺紋鋼筋的制造方法，采用含有一定cr、ni、cu、v、mo含量的低合金鋼廢料或返回料作為電弧爐冶煉原料進(jìn)行冶煉，降低了合金加入量及相應(yīng)的合金化成本，同時(shí)采用電弧爐冶煉其能耗顯著低于高爐加轉(zhuǎn)爐的冶煉能耗。另外在軋制過程取消了加熱爐，利用連鑄方坯所帶自身熱量完成軋制，大幅度降低了生產(chǎn)成本。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種低成本耐腐蝕螺紋鋼筋的制造方法，具體方法如下：1)所述螺紋鋼筋包含按照質(zhì)量百分比計(jì)算的如下組分：碳0.16％-0.2％、硅0.5％-0.8％、錳0.4％-0.7％、磷≤0.03％、硫≤0.02％、鉻0.7％-1.0％、鎳0.1％-0.3％、銅0.3％-0.5％、釩0.02％-0.04％、氮≤0.01％、鉬0.01％-0.03％，以及余量的鐵和雜質(zhì)；2)利用電弧爐熔化耐腐蝕螺紋鋼生產(chǎn)所用的專用廢鋼，加入石灰及精煉渣造渣材料，保證爐渣堿度在2.0以上；當(dāng)廢鋼完全熔化后，利用底吹氬氣對(duì)鋼液進(jìn)行攪拌，并加入金屬鋁對(duì)鋼水進(jìn)行脫氧，此后檢測(cè)鋼水的化學(xué)成分，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果相應(yīng)加入硅鐵、錳鐵、鉻鐵、金屬鎳、金屬銅、釩鐵、鉬鐵完成鋼水成分調(diào)整，使得鋼水成分滿足鋼種要求，利用電弧加熱對(duì)鋼水進(jìn)行升溫，當(dāng)溫度高于1590℃時(shí)向鋼包內(nèi)出鋼；3)將鋼包運(yùn)至澆注平臺(tái)，當(dāng)鋼水溫度為1540℃-1550℃開始澆注，澆注過程采用保護(hù)澆注，嚴(yán)格控制鋼水增氮量，利用方坯連鑄機(jī)將鋼水澆注成方坯，保證出鑄機(jī)后方坯表面溫度大于1100℃；4)方坯不經(jīng)過加熱爐直接進(jìn)行軋制，保證開軋溫度為1050℃-1100℃，終軋溫度980℃-1050℃，上冷床溫度為880℃-940℃；所述專用廢鋼為低合金鋼廢料或返回料，廢鋼中含有cr、ni、cu、v、mo各元素中的一種或幾種。所述專用廢鋼中各化學(xué)元素的含量不高于鋼種中對(duì)應(yīng)元素含量的上限值。所述石灰的加入量為20kg/t鋼-30kg/t鋼；所述精煉渣的主要成分為cao-sio2-fe2o3，其中sio2含量為10％-20％，fe2o3含量為30％-50％，cao含量為30％-50％，加入量為10kg/t鋼-20kg/t鋼。上述步驟2)中的底吹氬氣流量為1nl/min·t-5nl/min·t，底吹時(shí)間為5min-20min。上述步驟4)中鑄坯出鑄機(jī)至開始軋制的時(shí)間間隔不超過15min。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：一種低成本耐腐蝕螺紋鋼筋的制造方法，采用含有一定cr、ni、cu、v、mo含量的低合金鋼廢料或返回料作為電弧爐冶煉原料進(jìn)行冶煉，降低了合金加入量及相應(yīng)的合金化成本，同時(shí)采用電弧爐冶煉其能耗顯著低于高爐加轉(zhuǎn)爐的冶煉能耗。另外在軋制過程取消了加熱爐，利用連鑄方坯所帶自身熱量完成軋制，大幅度降低了生產(chǎn)成本。采用本發(fā)明工藝制造的螺紋鋼筋，其屈服強(qiáng)度大于500mpa，抗拉強(qiáng)度大于600mpa，斷后伸長(zhǎng)率大于23％，根據(jù)yb/t4367-2014的檢測(cè)方法，耐腐蝕性能較普通hrb400鋼筋提高了30％-50％。具體實(shí)施方式下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)一步說明：一種低成本耐腐蝕螺紋鋼筋的制造方法，具體方法如下：1)所述螺紋鋼筋包含按照質(zhì)量百分比計(jì)算的如下組分：碳0.16％-0.2％、硅0.5％-0.8％、錳0.4％-0.7％、磷≤0.03％、硫≤0.02％、鉻0.7％-1.0％、鎳0.1％-0.3％、銅0.3％-0.5％、釩0.02％-0.04％、氮≤0.01％、鉬0.01％-0.03％，以及余量的鐵和雜質(zhì)；2)利用電弧爐熔化耐腐蝕螺紋鋼生產(chǎn)所用的專用廢鋼，加入石灰及精煉渣造渣材料，保證爐渣堿度在2.0以上；當(dāng)廢鋼完全熔化后，利用底吹氬氣對(duì)鋼液進(jìn)行攪拌，并加入金屬鋁對(duì)鋼水進(jìn)行脫氧，此后檢測(cè)鋼水的化學(xué)成分，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果相應(yīng)加入硅鐵、錳鐵、鉻鐵、金屬鎳、金屬銅、釩鐵、鉬鐵完成鋼水成分調(diào)整，使得鋼水成分滿足鋼種要求，利用電弧加熱對(duì)鋼水進(jìn)行升溫，當(dāng)溫度高于1590℃時(shí)向鋼包內(nèi)出鋼；3)將鋼包運(yùn)至澆注平臺(tái)，當(dāng)鋼水溫度為1540℃-1550℃開始澆注，澆注過程采用保護(hù)澆注，嚴(yán)格控制鋼水增氮量，利用方坯連鑄機(jī)將鋼水澆注成方坯，保證出鑄機(jī)后方坯表面溫度大于1100℃；4)方坯不經(jīng)過加熱爐直接進(jìn)行軋制，保證開軋溫度為1050℃-1100℃，終軋溫度980℃-1050℃，上冷床溫度為880℃-940℃；所述專用廢鋼為低合金鋼廢料或返回料，廢鋼中含有cr、ni、cu、v、mo各元素中的一種或幾種。所述專用廢鋼中各化學(xué)元素的含量不高于鋼種中對(duì)應(yīng)元素含量的上限值。所述石灰的加入量為20kg/t鋼-30kg/t鋼；所述精煉渣的主要成分為cao-sio2-fe2o3，其中sio2含量為10％-20％，fe2o3含量為30％-50％，cao含量為30％-50％，加入量為10kg/t鋼-20kg/t鋼。上述步驟2)中的底吹氬氣流量為1nl/min·t-5nl/min·t，底吹時(shí)間為5min-20min。上述步驟4)中鑄坯出鑄機(jī)至開始軋制的時(shí)間間隔不超過15min。實(shí)施例1：1)利用電弧爐熔化20噸廢鋼，并加入600kg石灰和200kg精煉渣，廢鋼完全熔化后利用底吹氬氣對(duì)鋼液攪拌5min，底吹流量為60nl/min，同時(shí)向鋼液中加入5kg金屬鋁進(jìn)行脫氧，此后取鋼水樣和爐渣樣檢測(cè)其化學(xué)成分，爐渣堿度為2.64，具體如表1和表2所示。表1廢鋼熔化后的化學(xué)成分，％表2爐渣的化學(xué)成分，％caosio2al2o3mgofe2o3其它35.7813.552.324.0139.275.072)向電弧爐中分別加入145kg硅鐵(硅含量75％)、65kg錳鐵(錳含量80％)、175kg鉻鐵(鉻含量65％)、12kg金屬鎳、40kg金屬銅、145kg釩鐵(釩含量53％)、60kg鉬鐵(鉬含量65％)，利用底吹氬氣攪拌完成鋼水成分的均勻化，當(dāng)溫度為1595℃時(shí)向鋼包內(nèi)出鋼，出鋼后取樣檢測(cè)鋼水成分如表3所示。表3出鋼后鋼水成分，％csimnpscrnicumov0.170.650.520.020.0160.760.160.350.0190.0363)對(duì)鋼包內(nèi)鋼水進(jìn)行測(cè)溫為1560℃，將鋼包運(yùn)至澆注平臺(tái)，當(dāng)鋼水溫度降為1546℃開始澆注，澆注過程采用保護(hù)澆注，澆注斷面為120mm×120mm的方坯，利用紅外測(cè)溫儀器對(duì)出鑄機(jī)后的方坯表面進(jìn)行測(cè)溫，其表面溫度為1135℃。取鑄坯樣檢測(cè)其氮含量，數(shù)值為0.0055％。4)方坯不經(jīng)過加熱爐直接進(jìn)行軋制，開軋溫度為1085℃，終軋溫度1024℃，上冷床溫度為917℃。對(duì)軋制后的鋼筋成品進(jìn)行力學(xué)性能檢測(cè)，其屈服強(qiáng)度為538mpa，抗拉強(qiáng)度為640mpa，斷后伸長(zhǎng)率24％。根據(jù)yb/t4367-2014給出的檢測(cè)方法對(duì)其腐蝕速率進(jìn)行檢測(cè)并同普通hrb400鋼筋進(jìn)行比較，腐蝕速率降低了40％。當(dāng)前第1頁12