專利名稱：一種錨桿鋼的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軋鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種錨桿鋼的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
錨桿鋼主要應(yīng)用于煤礦井下巷道支護工程，對保證巷道暢通、井下安全作業(yè)及煤礦行業(yè)的建設(shè)與生產(chǎn)具有重要作用。隨著國家煤炭工業(yè)的迅速發(fā)展和開采規(guī)模的不斷擴大，煤礦開采多數(shù)是在地層深處作業(yè)，煤炭安全生產(chǎn)已成為制約我國煤礦發(fā)展的突出問題之一。我國煤礦事故死亡人數(shù)遠超過世界上其它主要采煤國家，除了跟我國的煤井結(jié)構(gòu)、管理等因素有關(guān)外，從煤礦巷道使用錨桿鋼來講，我國落后較多，表現(xiàn)為強度低、鋼質(zhì)潔凈度低、沖擊韌性差。出于增強深井支護安全性、提高作業(yè)率和降低工程總造價的需要，煤炭行業(yè)迫切需要高強度級別的錨桿鋼，目前，該級別錨桿鋼(Rel彡600Mpa、Rm彡840MPa、Rel/ Rm彡0. 72、A5彡20%、沖擊功20°C，Akv彡34J)在國內(nèi)尚屬空白，并沒有成功的技術(shù)開發(fā)
經(jīng)驗可以借鑒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種錨桿鋼的生產(chǎn)方法，解決了高強度級別的錨桿鋼生產(chǎn)問題。錨桿鋼鋼坯材質(zhì)為中碳低合金鋼，工藝流程為轉(zhuǎn)爐冶煉、鋼包釩微合金化、LF精煉、全保護澆鑄、鋼坯檢查、加熱爐加熱、柔性控制軋制到軋后超快冷控制冷卻。具體工藝步驟及控制的技術(shù)參數(shù)如下1、鋼坯材質(zhì)為中碳低合金鋼，其化學(xué)成份按重量百分比為C :0. 30-0. 45%, Si 1. 35-1. 75%,Mn :0. 60-1. 00%,V :0. 07-0. 13%,P 彡 0. 035%,S 彡 0. 035%,Ti 彡 0. 02%,
余量為狗；2、LF精煉周期按60min/爐-70min/爐控制；3、連鑄過程采用130mm2小方坯全保護澆鑄，按6_8流組織澆注，全保護澆注周期 40min/爐-70min/爐；中間包鋼水液面高度650_700mm，中間包鋼水目標過熱度20-28°C， 拉速為2. 5m/min-2. 7m/min，中間包采用高堿性覆蓋劑(二元堿度彡3. 5)，Mg-C質(zhì)水口及塞棒；結(jié)晶器采用XLZ-5;3B保護渣，控制連鑄坯縮孔級別0. 5-1. 5級；二冷比水量為0. 85/ kg-0. 95L/kg 鋼；4、軋制過程開軋溫度1040°C -1140°C，精軋入口溫度780°C _880°C，終軋溫度 860 0C -960 0C ；5、軋后采用兩段式分級控制冷卻方式，出一冷段溫度為800°C -900°C，出二冷段上冷床溫度為750°C -800°C ；一火成材生產(chǎn)出錨桿鋼指標為Rel彡600MPa、抗拉強度Rm彡840MPa、屈強比 Rel/Rm 彡 0. 72、延伸率 A5 彡 20%、沖擊功 20°C, Akv 彡 34J。
本發(fā)明的優(yōu)點在于1.滿足高強度與高塑韌性的成分、組織及生產(chǎn)工藝設(shè)計；2.無缺陷鑄坯和潔凈鋼技術(shù)控制。3.采取的措施是合理的中碳釩氮微合金成分設(shè)計，控制合理冷速獲得一定量鐵素體比例的多相鋼，使鋼中組織為雙相(或多相)F( > 50% )+P+M/A類型；4.采用合適的末端電磁攪拌參數(shù)和連鑄工藝，控制連鑄坯中心偏析和縮孔級別 < 1. 5級；通過控軋控冷工藝獲得晶粒適度細化，控制F尺寸在10-15 μ m之間，并提高組織均勻性；5.控制更加細小的納米級(< 50nm)第二相粒子沉淀析出強化以提高抗拉強度。
具體實施例方式實施例1鋼坯材質(zhì)為中碳低合金鋼，其化學(xué)成份按重量百分比為C :0. 41%、Si :1.51%, Mn 0. 77%, V 0. 11%, P :0. 017%, S :0. 01%, Ti :0. 01%，余量為 Fe ；LF 精煉周期 65min/ 爐，采用全保護澆注，結(jié)晶器用XLZ-5;3B保護渣，電磁攪拌；連鑄坯縮孔級別1級；按6流組織澆注，澆注周期45min/爐；中間包鋼水液面高度680mm ；中間包鋼水過熱度25°C ；拉速 2. 60士0. 05m/min控制；二冷比水量為0. 90L/kg鋼；開軋溫度1080°C，精軋入口溫度810°C ； 終軋溫度900°C，軋后采用兩段式分級控制冷卻方式，出一冷段溫度控制在860°C，出二冷段上冷床溫度控制在780V。采用本發(fā)明生產(chǎn)的高強度低屈強比錨桿鋼力學(xué)性能穩(wěn)定，經(jīng)北京市黑色冶金產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站檢驗，達到了屈服強度彡600MPa,抗拉強度彡840MPa,屈強比Rel/ Rm^ 0. 72，室溫沖擊功AKv彡34J的綜合性能指標，檢驗結(jié)果見下表。
軋材性能Rel, MPaRm, MPaA5, %Akv, J (室溫)Rel/Rm61087024.5420.70161587025440.70761086522420.70561587520.5400.70權(quán)利要求
1.一種錨桿鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于，工藝步驟及控制的技術(shù)參數(shù)為(1)鋼坯材質(zhì)為中碳低合金鋼，其化學(xué)成份按重量百分比為c:0.30-0. 45%, Si 1. 35-1. 75%,Mn :0. 60-1. 00%,V :0. 07-0. 13%,P ≤ 0. 035%,S ≤ 0. 035%,Ti ≤ 0. 02%, 余量為Fe；(2)LF精煉周期按60min/爐-70min/爐；(3)連鑄過程采用130mm2小方坯全保護澆鑄，按6_8流組織澆注；中間包鋼水液面高度650-700mm，中間包鋼水目標過熱度20-28°C ；拉速為2. 5m/min-2. 7m/min ；Mg-C質(zhì)水口及塞棒；結(jié)晶器采用XLZ-5;3B保護渣；連鑄坯縮孔級別0. 5-1. 5級；二冷比水量為0. 85/ kg-0. 95L/kg 鋼；(4)軋制過程開軋溫度1040°C-1140 °C,精軋入口溫度780°C -880 °C,終軋溫度 860 0C -960 0C ；(5)軋后用兩段式分級控制冷卻方式，出一冷段溫度為800°C-900°C，出二冷段上冷床溫度為 750°C -800°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)中所述的全保護澆注周期為 40min/ 爐 _70min/ 爐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)中所述的中間包采用二元堿度彡3. 5的堿性覆蓋劑。
全文摘要
一種錨桿鋼的生產(chǎn)方法，屬于軋鋼技術(shù)領(lǐng)域。工藝步驟包括轉(zhuǎn)爐冶煉、鋼包釩微合金化、LF精煉、全保護澆鑄、鋼坯檢查、加熱爐加熱、柔性控制軋制到軋后超快冷控制冷卻。其中鋼坯材質(zhì)為中碳低合金鋼，LF精煉周期按60min/爐-70min/爐控制，連鑄過程采用130mm2小方坯全保護澆鑄，軋后采用兩段式分級控制冷卻方式。優(yōu)點在于，滿足高強度與高塑韌性的成分、組織及生產(chǎn)工藝設(shè)計，無缺陷鑄坯和潔凈鋼技術(shù)控制，特別適用于深井煤炭開采對煤礦巷道支護安全性要求高的錨桿鋼生產(chǎn)。
文檔編號C22C38/14GK102560248SQ20121002142
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月31日
發(fā)明者劉健, 劉志忠, 劉斌, 吳擁政, 周玉麗, 康紅普, 張崴, 李睿英, 李艷平, 王全禮, 王勇, 王新華, 王立峰, 程四華, 趙洪濤, 邸全康, 魯麗燕 申請人:首鋼總公司