钢铁工业产品开发市场开拓奖申报书.doc

中国钢铁工业产品开发市场开拓奖申报书
一、项目基本情况
编号: 2010007
项目名称
宣钢左螺旋精轧螺纹钢的开发与应用
完成单位
宣化钢铁集团有限责任公司
项目起止时间
2009年5月~ 2010年3月
用于生产时间
2009年8月
项目基本情况
一、项目背景
精轧螺纹钢筋是在整根钢筋上轧有外螺纹的大直径、高强度、高尺寸精度的直条钢筋。该钢筋在任意截面处都可拧上带有内螺纹的连接器进行连接或拧上带螺纹的螺帽进行锚固,是钢筋生产中的高端产品,与普通钢筋相比,外形精度、质量指标、强度指标和韧性指标要求高。由于施工时不需焊接或机械加工螺扣,直接可用螺母、螺旋套管连接,施工简便又能提高工程质量,该产品广泛应用于大型水利工程、工业和民用建筑中的连续梁和大型框架结构,公路、铁路大中跨桥梁、核电站及地锚等工程。具有连接、锚固简便、粘着力强、张拉锚固安全可靠、施工方便等优点,而且节约钢筋,减少构件面积和重量,具有良好的经济效益和社会效益。
京沪高铁是国家中长期铁路规划中投资规模最大、技术含量最高的一项工程,也是我国第一条具有世界先进水平的高速铁路,对左螺旋精轧螺纹钢筋的需求量较大。随着国家加大基础设施投资力度,国内高铁项目对精轧螺纹钢的需求用量将会逐年递增。预计2009年全年需精轧螺纹钢达10万吨。这无疑为钢铁企业发展提供了良机,宣钢以此为契机迅速开展开发
左螺旋精轧螺纹钢筋工作。
二、项目目标
为满足客户对左螺旋精轧无纵肋螺纹钢筋的性能需求,项目目标如下:
1、外形要求
钢筋外形采用螺纹肋,左螺旋,无纵肋,且两侧螺纹在同一螺旋线上,
2、长度及允许偏差
钢筋通常按定尺长度交货,,允许偏差为0~-10㎜。
3、钢筋的端部应平齐,不影响连接器通过。
4、力学性能要求
钢筋的力学性能应符合下表规定:
序号
项目
单位
技术指标
1
抗拉强度RM
MPa
≥550
2
屈服强度ReL (Rp )
MPa
≥500
3
断裂伸长率
%
≥(A)
4
反弯试验公称直径ds的弯曲辊直径
Mm
7ds
5
振幅为2бA=бO×бU时的疲劳强度(200万次)
MPa
≥215
6
采用与配套螺母进行疲劳强度试验时,振幅为2бA=бO×бU时的疲劳强度(200万次)
MPa
≥200
5、表面质量
钢筋表面不得有横向裂纹、结疤和折叠;允许有不影响钢筋力学性能和连接的其他缺陷。
6、机械连接
钢筋允许用螺旋型连接器连接,在沿钢筋长度上任一点切割的钢筋都可以与任何其他长度钢筋相连接。
三、主要技术管理路线
1、冶炼工艺
连铸坯由宣钢120吨转炉冶炼,全部采用钒氮合金化工艺,为提高钢的内在质量,采用了保护浇铸等措施,连铸坯规格为150×150×12000㎜。
2、轧制工艺
连铸坯轧制在宣钢棒材车间进行,轧制规格为∮20㎜。为保证产品性能稳定,制订了严格的轧制温度,要求开轧温度1000-1050℃控制,终轧温度为
960-990℃,轧后空冷,不要求负差控制。
3、产品质量的常规检验
经检验,产品的外形尺寸、力学性能、弯曲性能及反弯试验均满足项目目标要求;用螺旋型螺母连接,在沿钢筋长度上任一点切割的钢筋都可以与任何其他长度钢筋相连接。
4、国家建筑钢材质量监督检验中心产品质量检验
在∮20㎜左螺旋精轧螺纹钢筋开发中,为了全面了解试验产品的工艺性能和使用性能,抽取部分炉次样品委托国家建筑钢材质量监督检验中心进行系统检验。经检验,产品力学性能、产品疲劳性能、钢筋-螺母疲劳性能检测均能满足标准要求。
5、试验结果分析
由宣钢计量检验中心及国家建筑钢材质量监督检验中心产品质量检验结果看出,宣钢生产的左螺旋精轧螺纹钢筋的产品外形、尺寸,产品力学性能检测、产品疲劳性能检测、钢筋-螺母疲劳性能检测均能客户提出的目标要求。
四、实施过程中的主要创新
本项目的主要创新点为连铸坯的化学成分设计、孔型系统及轧辊车铣参数
设置、轧机接轴设计。螺纹横肋对正是开发该品种钢的难点,技术人员对这一难点问题进行了重点研究。随后科研人员对试验方案进行反复推敲、深入研究,通过多次修改,最终确定了技术方案。
1、连铸坯化学成分的确定
根据客户提供的技术规范,该产品的牌号为HRB500。根据GB1499给定的HRB500钢筋C、Si、Mn等成分与HRB335、HRB400钢筋基本相同,而屈服强度比HRB400钢筋提高了100 MPa,抗拉强度同时也相应提高,同时要求钢筋应以热轧状态交货,这就限制了利用余热处理工艺提高钢筋强度的做法,只有采用微合金化工艺。但采用微合金化工艺如果靠增加合金加入量,一方面要影响产品的碳当量,使产品焊接性能变