本發(fā)明涉及一種超低碳復(fù)合軋制用鋼及生產(chǎn)方法，具體屬于一種超低碳復(fù)合軋制用鋼及薄板坯連鑄生產(chǎn)方法，特別適用于csp薄板坯連鑄連軋產(chǎn)線生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
：超低碳復(fù)合軋制用鋼由于在后續(xù)還要進行酸洗、分條以及復(fù)合軋制，因此對表面質(zhì)量、板形、厚度精度等要求很高。表面不允許有夾雜、邊裂等缺陷，否則在后續(xù)復(fù)合軋制過程中極易發(fā)生氣泡、起皮、開裂等問題，嚴重影響復(fù)合軋制效果。在本發(fā)明之前，該超低碳復(fù)合軋制用鋼主要采用傳統(tǒng)熱軋產(chǎn)線生產(chǎn)，即采用厚板坯進行生產(chǎn)。采用傳統(tǒng)的厚板坯及常規(guī)熱軋產(chǎn)線進行生產(chǎn)，其存在的不足是：（1）產(chǎn)品厚度精度低：該超低碳復(fù)合軋制用鋼后續(xù)工藝流程為酸洗、分條、復(fù)合軋制，客戶要求分條后橫向及縱向厚度差均不超過30μm，所以對熱軋原料卷厚度精度要求很高，要求凸度不超過50μm，楔形不超過20μm，且縱向厚度差必須控制在30μm以內(nèi)，常規(guī)熱軋產(chǎn)線難以完全滿足；（2）產(chǎn)品性能均勻性差：復(fù)合軋制時要求全長軋制負荷波動小，即要求熱軋原料卷全長強度波動在20mpa以內(nèi)，而常規(guī)熱軋產(chǎn)線因升速軋制的原因，導(dǎo)致帶鋼頭尾與中部溫度存在一定偏差，因此全長性能波動較大；（3）存在邊部翹皮缺陷：常規(guī)熱軋產(chǎn)線生產(chǎn)時，在距離邊部15-30mm以內(nèi)存在邊部翹皮缺陷，一方面使成材率降低，另一方面也造成較多的質(zhì)量異議投訴和賠付；（4）生產(chǎn)周期長：從合同接訂到鋼卷發(fā)貨，一般需1個月的時間，對于客戶要求交期較為急迫的合同，難以及時交貨滿足客戶要求。薄板坯連鑄連軋產(chǎn)線具有流程短、拉速快、煉鋼軋鋼剛性連接、恒速軋制溫度均勻性好等特點。如果能在薄板坯連鑄連軋產(chǎn)線生產(chǎn)該鋼中，不僅能充分發(fā)揮薄板坯連鑄連軋產(chǎn)線優(yōu)勢，還能更好地滿足客戶需求。但同時存在夾雜和邊裂缺陷，導(dǎo)致降級率高的問題，其嚴重時夾雜和邊裂降級率則達到30%。本申請人自2015年進行實驗并統(tǒng)計，其夾雜和邊裂缺陷質(zhì)量異議率達到8％，造成很大的經(jīng)濟損失，導(dǎo)致合格率下降，生產(chǎn)成本增加，嚴重制約該品種鋼的創(chuàng)效和市場推廣。根據(jù)對以上存在的不足進行分析，結(jié)果主要是由于薄板坯連鑄中包的水口較窄，夾雜物易堵塞水口，時常引起塞棒異常波動，嚴重時導(dǎo)致斷澆所致。設(shè)備在不能隨意改懂得前提下，要解決上述存在的問題，即要改善鋼水可澆性，則必需對鋼水中夾雜物進行變性；再該產(chǎn)線還存在拉速快的特點，使鋼水中內(nèi)生夾雜物不能充分上浮，容易造成卷渣，夾雜和卷渣缺陷。因次采用此產(chǎn)線生產(chǎn)超低碳復(fù)合軋制用鋼鼻常規(guī)產(chǎn)線難度大。此外，還存在鑄坯冷卻強度大，邊部冷速快，在澆鑄過程中邊部更脆，邊裂缺陷發(fā)生率高的問題，所以對超低碳復(fù)合軋制用鋼中o含量的控制、邊部水冷、拉速和保護渣特性等提出了更高的要求。所以，采用csp薄板坯連鑄工藝生產(chǎn)超低碳復(fù)合軋制用鋼時，夾雜和邊裂質(zhì)量缺陷控制難度較大，以至于目前還沒有采用薄板坯連鑄工藝生產(chǎn)此類超低碳復(fù)合軋制用鋼的相關(guān)報道，沒有可以參考和借鑒的解決方法。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服上述文獻中存在的不足，提供一種在保證超低碳復(fù)合軋制用鋼使用性能的前提下，實現(xiàn)在薄板坯連鑄連軋產(chǎn)線進行生產(chǎn)，且鋼中夾雜可以減少到4%以下，邊裂可以控制在1%以內(nèi)，表面質(zhì)量良好的超低碳復(fù)合軋制用鋼及薄板坯連鑄生產(chǎn)方法。本發(fā)明還可以實現(xiàn)：既能發(fā)揮csp薄板坯連鑄連軋產(chǎn)線產(chǎn)品厚度精度高，使整卷在長度方向的厚度波動不超過30μm、整卷在長度方向的強度波動不超過20mpa，又能有效解決csp薄板坯連鑄工藝條件下鑄坯夾雜和邊裂問題，得到表面質(zhì)量良好的超低碳復(fù)合軋制用鋼。實現(xiàn)上述目的的技術(shù)措施一種超低碳復(fù)合軋制用鋼，其組分及重量百分比含量為：c：不超過0.01%，mn：0.18～0.30%，si：0～0.02%，als：不超過0.005%，p：0～0.03%，s：0～0.01%，n：0.002～0.007%，其余為fe及不可避免的雜質(zhì)。優(yōu)選地：c的重量百分比含量為0.003~0.01%。優(yōu)選地：mn的重量百分比含量為0.20~0.30%。優(yōu)選地：n的重量百分比含量為0.003～0.007%。一種超低碳復(fù)合軋制用鋼的薄板坯連鑄生產(chǎn)方法，其步驟：1）鐵水預(yù)處理深脫硫，并控制s≤0.0015%；2）進行轉(zhuǎn)爐冶煉，并控制終點鋼水中p≤0.015%；在出鋼后加c粉脫氧，所加c粉量以達到鋼水中的氧含量在600~750ppm為準；3）在lf爐進行精煉，控制精煉爐內(nèi)鋼水的溫度在1620-1660℃；4）進行rh真空處理，在rh爐脫碳、脫氧及合金化，并控制真空結(jié)束后氧含量在30-70ppm，als≤0.006%；5)澆鑄成坯，全程采用保護澆鑄，鑄坯厚度控制在65~70mm，拉坯速度3.5-4.2m/min，控制結(jié)晶器液面波動在±5mm以內(nèi)；鑄坯澆鑄過程中，控制平均冷卻水量在1.75～2.07l/kg鋼，邊部冷水量按照平均冷卻水量的65~75%進行；采用na2o含量在4%以下的低na保護渣，并要求該渣的粘度在0.12-0.28pa.s，堿度在0.90-0.96，熔點在1120-1170℃；6）進行后工序。優(yōu)選地：拉坯速度在3.6~4.0m/min。優(yōu)選地：平均冷卻水量在1.77～1.83l/kg鋼，邊部冷水量按照平均冷卻水量的65~70%進行。本發(fā)明中各元素及主要工藝的機理及作用：c：選用超低碳設(shè)計的目的是為了得到盡可能多的鐵素體組織，以減少鋼組織中的fe3c相，塑韌性優(yōu)良的鐵素體組織有利于后續(xù)的復(fù)合軋制。同時，將c含量控制在0.01%以下，盡可能減少鐵素體中的固溶c含量，使鐵素體組織得到深層次的凈化，有利于后續(xù)與延展性好的金屬復(fù)合軋制。mn：增加鋼中珠光體的相對量，并使組織變細，提高強度。在本發(fā)明中，適當降低mn的含量，保證合適的強度。同時，適量的mn可消除s的有害影響，從這個角度考慮，mn是有益元素，但含量低時，效果不顯著。據(jù)此，控制mn含量在0.18~0.30%。si：增加鋼的強度，減少鋼的延展性，不利于帶鋼的后續(xù)冷變形性能，所以越低越好。本發(fā)明中控制si含量在0～0.02%。p：磷在鋼中為殘余元素，最大的害處是偏析嚴重，增加回火脆性，顯著降低鋼的塑性和韌性，致使鋼在冷加工時容易脆裂，也即所謂“冷脆”現(xiàn)象。磷對焊接性也有不良影響，應(yīng)嚴加控制，本發(fā)明中控制p含量在0～0.03%。s：硫在鋼中偏析嚴重，惡化鋼的質(zhì)量。在高溫下，降低鋼的塑性，是一種有害元素，易導(dǎo)致鋼的熱脆現(xiàn)象。因此對硫應(yīng)嚴加控制，本發(fā)明中控制s含量在0～0.01%。als：als含量與o存在平衡，按照夾雜物實際控制情況，本發(fā)明中控制als含量不超過0.005%。本發(fā)明之所以控制真空結(jié)束后氧含量在30-70ppm，als≤0.006%；是為了避免離站[o]過低，[als]過高，澆鑄過程產(chǎn)生al2o3，水口結(jié)瘤導(dǎo)致塞棒上漲，以改善鋼水可澆性。同時，鋼中[o]含量過高，一方面會與保護渣中碳元素發(fā)生反應(yīng)，生產(chǎn)氣體；另一方面冷卻過程中[o]的析出，會導(dǎo)致鑄坯邊部產(chǎn)生氣泡，在后續(xù)軋制過程中出現(xiàn)破邊缺陷，所以控制真空結(jié)束后氧含量在30-70ppm。本發(fā)明之所以采用低na保護渣（na2o含量控制在4%以下），控制粘度在0.12-0.28pa.s，堿度在0.90-0.96，熔點在1120-1170℃。一方面是為了減少熔渣對振痕的附著力，另一方面是為了提高凝固溫度，使保護渣熔化得到穩(wěn)定的三層結(jié)構(gòu)，便于改善夾雜和邊裂。本發(fā)明通過控制脫氧工藝，實現(xiàn)精確控制出鋼o和真空離站o含量，配合全程保護澆鑄、拉坯速度控制、邊部水量控制以及保護渣理化指標的合理優(yōu)化，實現(xiàn)對夾雜和邊裂的有效控制，得到表面質(zhì)量良好的超低碳復(fù)合軋制用鋼。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比：其一，本發(fā)明采用lf+rh雙聯(lián)工藝，通過控制脫氧工藝、控制各工序o的含量，在保證鋼水可澆性的前提下，減少鋼水中夾雜物。其二，本發(fā)明薄板坯連鑄采用全程保護澆鑄，合理的拉速，減少液面異常波動，配合低鈉保護渣，減少堿度和粘度，減少熔渣對振痕的附著力，改善夾雜缺陷。其三，本發(fā)明薄板坯連鑄過程中采用邊部弱冷工藝，并適當提高保護渣的熔點，使保護渣熔化達到穩(wěn)定的三層結(jié)構(gòu)，減少邊裂缺陷。其四，本發(fā)明克服了薄板坯連鑄工藝生產(chǎn)超低碳復(fù)合軋制用鋼夾雜和邊裂質(zhì)量缺陷控制難度較大等劣勢，并充分發(fā)揮短流程工藝的優(yōu)勢，得到厚度精度高，性能均勻性好，表面質(zhì)量良好的超低碳復(fù)合軋制用鋼，解決了制約csp產(chǎn)線生產(chǎn)復(fù)合軋制用鋼的一大技術(shù)瓶頸。其在保證超低碳復(fù)合軋制用鋼使用性能的前提下，實現(xiàn)在薄板坯連鑄連軋產(chǎn)線進行生產(chǎn)，且鋼中夾雜降級由18%以上減少到4%以下，邊裂由12%以上可以控制在1%以內(nèi)，表面質(zhì)量良好；再既能發(fā)揮csp薄板坯連鑄連軋產(chǎn)線產(chǎn)品厚度精度高，使整卷在長度方向的厚度波動不超過30μm、整卷在長度方向的強度波動不超過20mpa，又能有效解決csp薄板坯連鑄工藝條件下鑄坯夾雜和邊裂等問題，得到表面質(zhì)量良好的超低碳復(fù)合軋制用鋼。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，便于更清楚地了解本發(fā)明，但它們不對本發(fā)明構(gòu)成限定。表1為本發(fā)明各實施例及對比例化學成分取值列表；表2為本發(fā)明各實施例及對比例的主要工藝參數(shù)列表；表3為本發(fā)明各實施例及對比例力學性能檢測情況;表4為本發(fā)明各實施例及對比例經(jīng)軋制后厚度精度、表面質(zhì)量情況。本發(fā)明各實施例均按照以下步驟生產(chǎn)：1）鐵水預(yù)處理深脫硫，并控制s≤0.0015%；2）進行轉(zhuǎn)爐冶煉，并控制終點鋼水中p≤0.015%；在出鋼后加c粉脫氧，所加c粉量以達到鋼水中的氧含量在600~750ppm為準；3）在lf爐進行精煉，控制精煉爐內(nèi)鋼水的溫度在1620-1660℃；4）進行rh真空處理，在rh爐脫碳、脫氧及合金化，并控制真空結(jié)束后氧含量在30-70ppm，als≤0.006%；5)澆鑄成坯，全程采用保護澆鑄，鑄坯厚度控制在65~70mm，拉坯速度3.5-4.2m/min，控制結(jié)晶器液面波動在±5mm以內(nèi)；鑄坯澆鑄過程中，控制平均冷卻水量在1.75～2.07l/kg鋼，邊部冷水量按照平均冷卻水量的65~75%進行；采用na2o含量在4%以下的低na保護渣，并要求該渣的粘度在0.12-0.28pa.s，堿度在0.90-0.96，熔點在1120-1170℃；6）進行后工序。表1本發(fā)明各實施例及對比例化學成分取值列表（wt%）實施例cmnsipsalsn10.00570.2300.0040.0110.00410.0030.005320.00720.2490.0030.0130.00600.0020.006230.00400.2550.0040.0130.00760.0020.004340.00370.2220.0030.0090.00670.0040.005050.00540.2270.0030.0130.00720.0020.004960.00680.2400.0020.0100.00810.0010.005970.00810.2490.0040.0110.00810.0020.006880.00270.2270.0040.0130.00950.0030.003890.00450.2360.0030.0120.00650.0020.0049100.00750.2500.0030.0120.00890.0020.0070對比例10.00590.2400.0030.0150.00900.0070.0052對比例20.00550.2310.0040.0080.00700.0090.0043表2本發(fā)明各實施例及對比例主要工藝參數(shù)列表注：對比例生產(chǎn)時，采用的保護渣na含量高高于本發(fā)明，即保護渣中na2o的含量為5.7%，粘度在0.20pa.s，堿度在0.88，熔點在1110℃。表3本發(fā)明各實施例及對比例經(jīng)軋制后的力學性能檢測情況表4本發(fā)明各實施例及對比例厚度精度、表面質(zhì)量情況從表3可以看出，實施例1-10鋼卷全長厚度波動控制在30μm以內(nèi)，鋼卷全長強度波動控制在20mpa以內(nèi)，且夾雜降級率沒超過2.3%，邊裂降級率買超過1%，表面質(zhì)量良好；而對比例1因夾雜缺陷降級，對比例2因邊裂缺陷降級。上述實施例僅為最佳例舉，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。當前第1頁12