本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种psb1080精轧螺纹钢筋及其生产方法。
背景技术：
精轧螺纹钢筋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、核电站及沿海高层建筑地锚等工程。它具有连接锚固简便，粘着力强，张拉锚固安全可靠，施工方便等优点，而且还可以节约钢筋，减少构件面积，减轻构件重量，具有显著的社会效益和经济效益。
精轧螺纹钢筋由于国标没有统一的化学成分要求，国内钢厂采用v、ti、mo等微合金强化技术进行化学成分控制。目前，国内精轧螺纹钢筋化学成分设计主要为40si2mnv和mn系贝氏体钢技术两种，40si2mnv成分控制工艺轧制过程通过轧后余热处理工艺进行生产，钢筋内外组织不一致，表层至心部硬度变化较大，产品性能波动大，mn系贝氏体钢技术精轧螺纹钢筋内外组织均为贝氏体/马氏体复相组织，组织均匀，性能稳定，但由于轧后内部残余应力较大，需进行热处理，消除组织残余应力，目前，这两种工艺均只生产785mpa～930mpa的精轧螺纹钢筋，未见1080mpa级高强精轧螺纹钢筋稳定工业化生产。
因此开发一种1080mpa级高强精轧螺纹钢筋将满足高强钢的市场需求，具有较好的社会效益和经济效益。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种psb1080精轧螺纹钢筋及其生产方法，该发明实现psb1080精轧螺纹钢筋的工业化生产。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种psb1080精轧螺纹钢筋，所述螺纹钢筋化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.20～0.25%，si：1.10～1.60%，mn：2.00～2.40%，v：0.040～0.110%，cr：0.20～0.70%，mo：0.10～0.70%，p≤0.025%，s≤0.015%，其余为fe和不可避免的杂质。
本发明所述螺纹钢筋规格为φ25～40mm。
本发明所述螺纹钢筋屈服强度1085～1225mpa，抗拉强度1235～1435mpa，断后伸长率≥6.0%，最大力下总伸长率≥3.5%。
本发明还提供了一种psb1080精轧螺纹钢筋的生产方法，所述生产方法包括转炉提钒、转炉炼钢、脱氧合金化、lf炉精炼、连铸工序；所述经转炉提钒、转炉炼钢、脱氧合金化、lf炉精炼后钢水化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.20～0.25%，si：1.10～1.60%，mn：2.00～2.40%，v：0.040～0.110%，cr：0.20～0.70%，mo：0.10～0.70%，p≤0.025%，s≤0.015%，其余为fe和不可避免的杂质；所述连铸工序，小方坯连铸过程中，钢包采用长水口及氩封保护浇注，中间包采用浸入式水口保护浇注，使用结晶器电磁搅拌，电流强度为300～350a、频率为3.0～4.0hz，中间包钢水温度为1500～1520℃。
本发明所述转炉提钒工序，向提钒转炉加入含钒铁水，含钒铁水：c：4.0～5.0%，v：0.180～0.250%，p≤0.150%，s≤0.050%；含钒铁水在提钒转炉中进行提钒处理，得到含钒半钢，含钒半钢：c：3.70～4.50%，v≤0.040%。
本发明所述转炉炼钢工序，含钒半钢兑入炼钢转炉，加入钼铁2.0～13.0kg/t钢和废钢0～100kg/t钢进行钼微合金化；转炉炼钢过程使用双渣法进行冶炼，冶炼终点：c：0.06～0.15%、p≤0.010%、s≤0.025%，温度为1640～1680℃时出钢。
本发明所述脱氧合金化工序，转炉出钢过程，钢包全程采用吹氩搅拌；使用c≥98%、n≤100ppm的低氮增碳剂0.5～1.5kg/t钢、硅铁7.0～15.0kg/t钢、硅锰合金30～40kg/t钢、钒铁0.5～1.5kg/t钢及铬铁2.5～10.5kg/t钢进行钢水合金化；使用硅铝钡脱氧剂0～1.0kg/t钢进行脱氧；钢水脱氧合金化后，钢水化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.18～0.23%，si：1.0～1.5%，mn：1.80～2.30%，v：0.040～0.110%，cr：0.18～0.68%，mo：0.09～0.69%，p≤0.020%，s≤0.025%，其余为fe和不可避免的杂质。
本发明所述lf炉精炼工序，采用两座lf精炼炉匹配一台连铸机的方式进行精炼，精炼周期为50～60min；精炼过程采用白渣操作，精炼渣碱度控制在2.5～3.0，钢水成分调整完毕后，将钢水温度控制在1570～1585℃，加入1.5～3.0kg/t钢的钙铁线进行钙处理及软吹氩处理，软吹氩时间≥15min；精炼钢水化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.20～0.25%，si：1.10～1.60%，mn：2.00～2.40%，v：0.040～0.110%，cr：0.20～0.70%，mo：0.10～0.70%，p≤0.025%，s≤0.015%，其余为fe和不可避免的杂质。
本发明所述连铸工序，连铸周期为35～50min，小方坯连铸过程中，钢包采用长水口及氩封保护浇注，中间包采用浸入式水口保护浇注，使用结晶器电磁搅拌，电流强度为300～350a、频率为3.0～4.0hz，中间包钢水温度为1500～1520℃，拉速为1.55～1.65m/min，二冷比水量为0.7～0.9l/kg钢。
本发明一种psb1080精轧螺纹钢筋产品标准参考gb/t20065-2016《预应力混凝土用螺纹钢筋》；产品性能检测方法标准参考gb/t28900—2012《钢筋混凝土用钢筋试验方法》。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明以含钒铁水为原料进行psb1080精轧螺纹钢筋冶炼，钢水中余钒成分得到了充分利用，减少了钒铁合金的加入量。2、本发明通过对炼钢生产工艺参数的严格控制，钢种化学成分稳定，实现了窄成分控制，铸坯质量良好，实现了psb1080精轧螺纹钢筋的炼钢生产，得到的螺纹钢筋屈服强度1085～1225mpa，抗拉强度1235～1435mpa，断后伸长率≥6.0%，最大力下总伸长率≥3.5%，达到了gb/t20065-2016中psb1080精轧螺纹钢筋性能要求。3、本发明采用两座lf炉匹配一台连铸机的生产方式，保证了psb1080精轧螺纹钢筋充分的精炼时间，生产节奏得到了稳定控制，钢水及铸坯质量得到了保障。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细地说明。
实施例1
本实施例psb1080精轧螺纹钢筋规格为φ32mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例psb1080精轧螺纹钢筋的生产方法包括转炉提钒、转炉炼钢、脱氧合金化、lf炉精炼、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉提钒工序：向提钒转炉加入含钒铁水，含钒铁水：c：4.13%，v：0.250%，p：0.110%，s：0.035%；含钒铁水在提钒转炉中进行提钒处理，得到含钒半钢，含钒半钢：c：3.75%，v：0.040%；
（2）转炉炼钢工序：含钒半钢兑入炼钢转炉，加入钼铁13.0kg/t钢进行钼微合金化；转炉炼钢过程使用双渣法进行冶炼，冶炼终点：c：0.08%、p：0.007%、s：0.025%，温度为1665℃时出钢；
（3）脱氧合金化工序：转炉出钢过程，钢包全程采用吹氩搅拌；使用c≥98%、n≤100ppm低氮增碳剂0.5kg/t钢、硅铁7.0kg/t钢、硅锰合金30kg/t钢、钒铁1.5kg/t钢及铬铁10.5kg/t钢进行钢水合金化；钢水脱氧合金化后，钢水化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.18%，si：1.0%，mn：1.80%，v：0.10%，cr：0.65%，mo：0.65%，p：0.020%，s：0.025%，其余为fe和不可避免的杂质；
（4）lf炉精炼工序：采用两座lf精炼炉匹配一台连铸机的方式进行精炼，精炼周期为55min；精炼过程采用白渣操作，精炼渣碱度控制在3.0，钢水成分调整完毕后，将钢水温度控制在1585℃，加入3.0kg/t钢的钙铁线进行钙处理及软吹氩处理，软吹氩时间25min；精炼钢水化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.20%，si：1.10%，mn：2.00%，v：0.110%，cr：0.70%，mo：0.70%，p：0.021%，s：0.008%，其余为fe和不可避免的杂质；
（5）连铸工序：连铸周期为45min，小方坯连铸过程中，钢包采用长水口及氩封保护浇注，中间包采用浸入式水口保护浇注，使用结晶器电磁搅拌，电流强度为350a、频率为4.0hz，中间包钢水温度为1520℃，拉速为1.60m/min，二冷比水量为0.8l/kg钢。
本实施例psb1080精轧螺纹钢筋力学性能指标见表2。
实施例2
本实施例psb1080精轧螺纹钢筋规格为φ36mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例psb1080精轧螺纹钢筋的生产方法包括转炉提钒、转炉炼钢、脱氧合金化、lf炉精炼、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉提钒工序：向提钒转炉加入含钒铁水，含钒铁水：c：5.0%，v：0.180%，p：0.122%，s：0.050%；含钒铁水在提钒转炉中进行提钒处理，得到含钒半钢，含钒半钢：c：4.19%，v：0.033%；
（2）转炉炼钢工序：含钒半钢兑入炼钢转炉，加入钼铁2.0kg/t钢和废钢50kg/t钢进行钼微合金化；转炉炼钢过程使用双渣法进行冶炼，冶炼终点：c：0.06%、p：0.010%、s：0.025%，温度为1680℃时出钢；
（3）脱氧合金化工序：转炉出钢过程，钢包全程采用吹氩搅拌；使用c≥98%、n≤100ppm低氮增碳剂1.5kg/t钢、硅铁15.0kg/t钢、硅锰合金38.5kg/t钢、钒铁0.5kg/t钢及铬铁2.5kg/t钢进行钢水合金化；使用硅铝钡脱氧剂1.0kg/t钢进行脱氧；钢水脱氧合金化后，钢水化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.23%，si：1.45%，mn：2.15%，v：0.045%，cr：0.20%，mo：0.09%，p：0.012%，s：0.015%，其余为fe和不可避免的杂质；
（4）lf炉精炼工序：采用两座lf精炼炉匹配一台连铸机的方式进行精炼，精炼周期为53min；精炼过程采用白渣操作，精炼渣碱度控制在2.54，钢水成分调整完毕后，将钢水温度控制在1570℃，加入1.5kg/t钢的钙铁线进行钙处理及软吹氩处理，软吹氩时间15min；精炼钢水化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.25%，si：1.60%，mn：2.30%，v：0.040%，cr：0.20%，mo：0.10%，p：0.013%，s：0.003%，其余为fe和不可避免的杂质；
（5）连铸工序：连铸周期为50min，小方坯连铸过程中，钢包采用长水口及氩封保护浇注，中间包采用浸入式水口保护浇注，使用结晶器电磁搅拌，电流强度为330a、频率为3.5hz，中间包钢水温度为1510℃，拉速为1.55m/min，二冷比水量为0.7l/kg钢。
本实施例psb1080精轧螺纹钢筋力学性能指标见表2。
实施例3
本实施例psb1080精轧螺纹钢筋规格为φ32mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例psb1080精轧螺纹钢筋的生产方法包括转炉提钒、转炉炼钢、脱氧合金化、lf炉精炼、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉提钒工序：向提钒转炉加入含钒铁水，含钒铁水：c：4.52%，v：0.200%，p：0.137%，s：0.045%；含钒铁水在提钒转炉中进行提钒处理，得到含钒半钢，含钒半钢：c：3.81%，v：0.031%；
（2）转炉炼钢工序：含钒半钢兑入炼钢转炉，加入钼铁8.4kg/t钢和废钢100kg/t钢进行钼微合金化；转炉炼钢过程使用双渣法进行冶炼，冶炼终点：c：0.07%、p：0.005%、s：0.020%，温度为1640℃时出钢；
（3）脱氧合金化工序：转炉出钢过程，钢包全程采用吹氩搅拌；使用c≥98%、n≤100ppm低氮增碳剂0.5kg/t钢、硅铁10kg/t钢、硅锰合金34.5kg/t钢、钒铁0.95kg/t钢及铬铁5.5kg/t钢进行钢水合金化；使用硅铝钡脱氧剂0.5kg/t钢进行脱氧；钢水脱氧合金化后，钢水化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.20%，si：1.10%，mn：2.00%，v：0.060%，cr：0.25%，mo：0.35%，p：0.013%，s：0.023%，其余为fe和不可避免的杂质；
（4）lf炉精炼工序：采用两座lf精炼炉匹配一台连铸机的方式进行精炼，精炼周期为51min；精炼过程采用白渣操作，精炼渣碱度控制在2.51，钢水成分调整完毕后，将钢水温度控制在1580℃，加入2.0kg/t钢的钙铁线进行钙处理及软吹氩处理，软吹氩时间18min；精炼钢水化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.22%，si：1.35%，mn：2.15%，v：0.070%，cr：0.35%，mo：0.45%，p：0.015%，s：0.015%，其余为fe和不可避免的杂质；
（5）连铸工序：连铸周期为40min，小方坯连铸过程中，钢包采用长水口及氩封保护浇注，中间包采用浸入式水口保护浇注，使用结晶器电磁搅拌，电流强度为350a、频率为3.0hz，中间包钢水温度为1505℃，拉速为1.60m/min，二冷比水量为0.75l/kg钢。
本实施例psb1080精轧螺纹钢筋力学性能指标见表2。
实施例4
本实施例psb1080精轧螺纹钢筋规格为φ40mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例psb1080精轧螺纹钢筋的生产方法包括转炉提钒、转炉炼钢、脱氧合金化、lf炉精炼、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉提钒工序：向提钒转炉加入含钒铁水，含钒铁水：c：4.69%，v：0.182%，p：0.080%，s：0.050%；含钒铁水在提钒转炉中进行提钒处理，得到含钒半钢，含钒半钢：c：3.88%，v：0.025%；
（2）转炉炼钢工序：含钒半钢兑入炼钢转炉，加入钼铁10.2kg/t钢和废钢75kg/t钢进行钼微合金化；转炉炼钢过程使用双渣法进行冶炼，冶炼终点：c：0.08%、p：0.007%、s：0.025%，温度为1675℃时出钢；
（3）脱氧合金化工序：转炉出钢过程，钢包全程采用吹氩搅拌；使用c≥98%、n≤100ppm低氮增碳剂0.75kg/t钢、硅铁13.5kg/t钢、硅锰合金37.0kg/t钢、钒铁1.05kg/t钢及铬铁9.0kg/t钢进行钢水合金化；使用硅铝钡脱氧剂0.25kg/t钢进行脱氧；钢水脱氧合金化后，钢水化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.20%，si：1.30%，mn：2.11%，v：0.078%，cr：0.47%，mo：0.49%，p：0.017%，s：0.018%，其余为fe和不可避免的杂质；
（4）lf炉精炼工序：采用两座lf精炼炉匹配一台连铸机的方式进行精炼，精炼周期为50min；精炼过程采用白渣操作，精炼渣碱度控制在2.63，钢水成分调整完毕后，将钢水温度控制在1575℃，加入1.75kg/t钢的钙铁线进行钙处理及软吹氩处理，软吹氩时间18min；精炼钢水化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.23%，si：1.51%，mn：2.23%，v：0.081%，cr：0.53%，mo：0.55%，p：0.020%，s：0.010%，其余为fe和不可避免的杂质；
（5）连铸工序：连铸周期为40min，小方坯连铸过程中，钢包采用长水口及氩封保护浇注，中间包采用浸入式水口保护浇注，使用结晶器电磁搅拌，电流强度为330a、频率为4.0hz，中间包钢水温度为1513℃，拉速为1.62m/min，二冷比水量为0.78l/kg钢。
本实施例psb1080精轧螺纹钢筋力学性能指标见表2。
实施例5
本实施例psb1080精轧螺纹钢筋规格为φ25mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例psb1080精轧螺纹钢筋的生产方法包括转炉提钒、转炉炼钢、脱氧合金化、lf炉精炼、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉提钒工序：向提钒转炉加入含钒铁水，含钒铁水：c：4.56%，v：0.189%，p：0.090%，s：0.050%；含钒铁水在提钒转炉中进行提钒处理，得到含钒半钢，含钒半钢：c：4.50%，v：0.035%；
（2）转炉炼钢工序：含钒半钢兑入炼钢转炉，加入钼铁3.75kg/t钢和废钢30kg/t钢进行钼微合金化；转炉炼钢过程使用双渣法进行冶炼，冶炼终点：c：0.10%、p：0.008%、s：0.015%，温度为1655℃时出钢；
（3）脱氧合金化工序：转炉出钢过程，钢包全程采用吹氩搅拌；使用c≥98%、n≤100ppm低氮增碳剂0.5kg/t钢、硅铁7.0kg/t钢、硅锰合金40.0kg/t钢、钒铁0.5kg/t钢及铬铁10.5kg/t钢进行钢水合金化；使用硅铝钡脱氧剂0.45kg/t钢进行脱氧；钢水脱氧合金化后，钢水化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.18%，si：1.05%，mn：2.20%，v：0.040%，cr：0.68%，mo：0.180%，p：0.014%，s：0.015%，其余为fe和不可避免的杂质；
（4）lf炉精炼工序：采用两座lf精炼炉匹配一台连铸机的方式进行精炼，精炼周期为58min；精炼过程采用白渣操作，精炼渣碱度控制在2.62，钢水成分调整完毕后，将钢水温度控制在1575℃，加入2.5kg/t钢的钙铁线进行钙处理及软吹氩处理，软吹氩时间20min；精炼钢水化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.20%，si：1.10%，mn：2.40%，v：0.040%，cr：0.70%，mo：0.20%，p：0.025%，s：0.006%，其余为fe和不可避免的杂质；
（5）连铸工序：连铸周期为35min，小方坯连铸过程中，钢包采用长水口及氩封保护浇注，中间包采用浸入式水口保护浇注，使用结晶器电磁搅拌，电流强度为300a、频率为4.0hz，中间包钢水温度为1515℃，拉速为1.65m/min，二冷比水量为0.90l/kg钢。
本实施例psb1080精轧螺纹钢筋力学性能指标见表2。
实施例6
本实施例psb1080精轧螺纹钢筋规格为φ25mm，其化学成分组成及质量百分含量见表1。
本实施例psb1080精轧螺纹钢筋的生产方法包括转炉提钒、转炉炼钢、脱氧合金化、lf炉精炼、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉提钒工序：向提钒转炉加入含钒铁水，含钒铁水：c：4.0%，v：0.180%，p：0.150%，s：0.025%；含钒铁水在提钒转炉中进行提钒处理，得到含钒半钢，含钒半钢：c：3.70%，v：0.025%；
（2）转炉炼钢工序：含钒半钢兑入炼钢转炉，加入钼铁6.0kg/t钢和废钢60kg/t钢进行钼微合金化；转炉炼钢过程使用双渣法进行冶炼，冶炼终点：c：0.15%、p：0.010%、s：0.020%，温度为1660℃时出钢；
（3）脱氧合金化工序：转炉出钢过程，钢包全程采用吹氩搅拌；使用c≥98%、n≤100ppm低氮增碳剂1.0kg/t钢、硅铁11.5kg/t钢、硅锰合金31.5kg/t钢、钒铁0.85kg/t钢及铬铁4.5kg/t钢进行钢水合金化；使用硅铝钡脱氧剂0.65kg/t钢进行脱氧；钢水脱氧合金化后，钢水化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.20%，si：1.50%，mn：2.30%，v：0.110%，cr：0.18%，mo：0.69%，p：0.018%，s：0.020%，其余为fe和不可避免的杂质；
（4）lf炉精炼工序：采用两座lf精炼炉匹配一台连铸机的方式进行精炼，精炼周期为60min；精炼过程采用白渣操作，精炼渣碱度控制在2.5，钢水成分调整完毕后，将钢水温度控制在1580℃，加入2.25kg/t钢的钙铁线进行钙处理及软吹氩处理，软吹氩时间22min；精炼钢水化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.24%，si：1.25%，mn：2.10%，v：0.065%，cr：0.30%，mo：0.32%，p：0.022%，s：0.013%，其余为fe和不可避免的杂质；
（5）连铸工序：连铸周期为38min，小方坯连铸过程中，钢包采用长水口及氩封保护浇注，中间包采用浸入式水口保护浇注，使用结晶器电磁搅拌，电流强度为300a、频率为3.0hz，中间包钢水温度为1500℃，拉速为1.58m/min，二冷比水量为0.85l/kg钢。
本实施例psb1080精轧螺纹钢筋力学性能指标见表2。
表1实施例1-6钢筋化学成分组成及质量百分含量（%）
表1中成分余量为fe和不可避免的杂质。
表2实施例1-6中钢筋力学性能
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。