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镔鑫钢铁集团（以下简称镔钢）坐落于亚欧大陆桥东方桥头堡—连云港市赣榆区柘汪临港产业区，陆海空四通八达，具有发展钢铁工业得天独厚的条件。目前，公司已发展成为年产钢万吨、铁万吨、材万吨的大型钢铁联合企业集团。以钢铁生产为主，横跨工业气体制造、超高压煤气发电、开发投资、综合贸易、物流、房地产等领域。钢铁产品包括建筑用钢、工业用材，销售覆盖华北、华东、中南各地，广泛用于铁路、桥梁、港口、机场、核电站以及高速公路等重点工程建设。其中，镔鑫钢铁集团拥有棒材生产线两条，具有年产万吨的能力，主要规格为Φ12-36mm热轧带肋钢筋。
公司自年开始，采用钒微合金化工艺，研制开发HRB系列及HRB系列热轧钢筋，至今已熟练掌握钒氮微合金化工艺。但随着新国标的推行，钒氮合金价格翻倍增长，生产成本居高不下。为了应对当前钢铁市场的激烈竞争，在钢筋产品满足新标准要求的情况下，不断降低生产成本，公司决定开发研制低钒热轧螺纹钢，充分发挥硅锰合金作用，降低钒氮合金的使用量，从而降低生产成本。
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生产工艺
1.1工艺流程
t转炉冶炼→钢包内VN合金微合金化→吹氮mm×mm×10mm方坯连铸→双蓄热式加热炉→粗轧→中轧→控冷→精轧→控冷→m冷床→精整→入库。
1.2低钒钢筋的成分设计
碳是提高抗拉强度和屈服强度的有效元素，但添加较高的碳含量，会恶化塑性和焊接性能，因此按标准要求中上限控制该成分。
硅能溶于铁素体和奥氏体中，提高钢的硬度和强度，在保证塑性的条件下，可以适当提高。
锰可提高钢中铁素体和奥氏体的硬度和强度，提高钢的淬透性，成分控制应考虑合金成本及工艺控制，可适当往上限控制。
钒氮合金主要是通过细晶强化、沉淀强化和固溶强化三种方式进行强化，从而满足钢材性能要求，成分控制应充分考虑合金成本和工艺控制。低钒钢筋的成分设计根据镔钢多年生产经验，充分考虑了各化学元素在钢中的作用，以及国内同行业生产经验数据，制定了合理的化学成分范围，详见表1。
1.3轧制控制
为保证碳氮化物充分溶解，开轧温度为-℃；同时，为保证轧后钢筋的穿水冷却效果，上冷床温度控制在-℃。
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产品质量分析
生产中对Φ12、Φ20、Φ28mmHRB热轧带肋钢筋进行了取样跟踪对比，每种规格取6个试样，其化学成分、力学性能检验结果的平均值见表2。
由检验可以看出，根据预先设计的化学成分冶炼，Φ12、Φ20、Φ28mm规格钢筋V的加入量基本控制在0.%-0.%，屈服强度、抗拉强度、冷弯性能都能满足新国标要求。
对HRB钢筋进行金相检验，发现基体组织正常（F+P），由于表面冷却相对较快，所以边部晶粒尺寸明显较心部晶粒细。
图1、图2为Φ20mmHRB热轧带肋钢筋的金相组织。综合分析可知，通过提高钢中硅锰含量、再经过轧制控温，钢中钒含量控制在0.%-0.%之间，HRB的各项指标均可以满足新国标的要求。
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影响钢筋强度的其他因素
3.1钢坯冶炼因素
冶炼过程成分控制不稳定、偏析严重、成分超标或偏下限是造成热轧带肋钢筋强度指标不合格的主要原因，由于碳、硅、锰都是HRB钢筋中起强化作用的元素，成分偏低必然导致热轧带肋钢筋强度指标下降；另外，钢中气体含量高，连铸夹渣多等都不同程度影响到HRB钢筋的强度。
3.2加热温度控制因素
随着奥氏体温度的降低，V的弥散析出遵循沉淀动力学“C”曲线规律，根据钢中V、N元素含量的不同，析出曲线位置和其鼻尖温度不同，对HRB钢筋（V0.01%-0.02%），一般认为该“C”曲线的鼻尖温度为℃左右。为保证合金元素溶入奥氏体中并且均匀化，实际生产中加热温度要控制在固溶温度以上。为确保V充分发挥作用，加热温度一般控制在-1℃。结合镔钢含V钢筋的生产实践与统计分析，HRB加热段温度应控制在-1℃，均热段温度控制在1-1℃。
3.3轧制控制因素
当工艺停机或设备事故时，加热制度执行不严格，使钢坯在高温区停留时间过长，造成钢筋晶粒粗大，开轧温度过高，导致HRB钢筋强度不合格，所以要注意控制开轧温度为-℃。切分轧制，根据镔钢的统计线差对屈服强度的影响为5-15MPa。当钢筋中其他强化元素（如碳、锰）的化学成分偏下限时，为避免钢筋力学性能不合格，轧钢工序需要良好线差控制，保证性能的稳定。另外，根据轧机的能力，可考虑在中精轧段轧机间配置水冷导槽进行弱水冷却，或者在终轧后轻穿水冷却，在两相区加速冷却，控制碳、氮化物的析出，提高强化效果。
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结论
1）采用低VN合金微合金化生产HRB热轧带肋钢筋，钢坯冶炼主要控制成分的稳定性，避免偏析严重；连铸注意避免夹渣；为保证钢的力学性能及考虑生产成本，钢中V含量控制在0.%-0.%，可较大降低钒氮合金用量。
2）严格执行加热制度，控制开轧温度为-℃，避免钢坯在高温区停留时间过长，造成钢筋晶粒粗大；根据工艺设备能力情况，适当降低开轧温度，保证终轧温度。
3）采用低VN微合金化，应与控制冷却工艺相配合，使钢筋表面快速冷却，防止晶粒粗大，控制碳、氮化物的析出，提高强化效果。
本文摘选自本报年第24期B15部分内容，若要详细了解更多相关行业和技术信息，请