CN106756507B - 基于esp薄板坯连铸连轧流程生产薄规格高碳钢的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格高碳钢的方法，包括铁水预处理、转炉冶炼、LF炉精炼、ESP连铸连轧、冷却，在转炉内对铁水进行脱碳、脱磷、脱硫以及脱氧化合金；在LF炉精炼过程中，在LF炉内进行脱氧、脱硫以及夹杂物去除；LF炉精炼后的钢水的成分的质量比为：C：0.48～0.54％，Si：0.15～0.25％，Mn：0.50～0.80％，Cr：0.16～0.20％，P：≤0.012％，S：≤0.003％，N：≤0.005％；将从LF炉精炼形成的钢水经过ESP连铸连轧成不同厚度的热轧带钢；粗轧出口温度为900～960℃，精轧出口的温度为800～860℃；采用层流冷却热轧带钢至640～740℃，然后进入卷取机卷取，缓冷后出库。利用本发明，解决传统热轧成本高、能耗大、大气腐蚀等问题，达到节能环保以及降低成本的目的。

Description

基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格高碳钢的方法
技术领域
本发明涉及金属材料加工与成型技术领域，更为具体地，涉及一种基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格高碳钢的方法。
背景技术
近几年，随着钢铁行情的持续走低，钢铁一直处于微利或无利状态，迫使钢铁厂家不得不探讨降本之道，而国内目前对环保的重视程度进一步加强，环保要求又空前严格，因此探讨降本又环保的钢铁生产工艺已经成为非常必要的生存之路。
充分利用ESP开发应用新产品符合国家总体规划和行业规划，符合国家转调创相关政策规定，能够满足工艺现代化、设备大型化、生产集约化、资源和能源循环化、能耗最小化、经济效益最佳化的高起点发展目标，对于推进钢铁行业节能减排和技术进步，促进企业转型升级、科技创新和产品结构调整，都具有十分重要的意义。
高碳优质碳素钢、已广泛应用于工程机械、特种设备、高端锯片以及专用器具等领域。目前国内外高品质高碳合金钢生产技术主要以传统厚板坯热连轧及CSP薄板坯连轧生产技术，生产过程存在铸坯中元素的偏析严重、钢板表面脱碳层严重、板材尺寸精度差、性能稳定性差等缺点，这些问题直接影响了钢板后工序热处理过程的品质问题，引起钢板退火、或调质处理后钢板退火球化不完全或淬火硬度不均匀等问题。
因此，本发明提出了一种基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格高碳钢的方法。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格高碳钢的方法，以解决传统热轧成本高、能耗大等问题，达到节能环保以及降低成本的目的。
本发明提供一种基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格高碳钢的方法，包括：铁水预处理、转炉冶炼、LF炉精炼、ESP连铸连轧、冷却，其中，
铁水通过铁水预处理将铁水中的硫降低到≤0.020％；
在转炉冶炼过程中，在转炉内对铁水进行脱碳、脱磷、脱硫以及脱氧化合金；其中，转炉后的钢水的成分的质量比为：C：0.08～0.15％，Si：≤0.03％，Mn：0.10～0.20％，P：≤0.03％，S：≤0.06％；
在LF炉精炼过程中，在LF炉内进行脱氧、脱硫以及夹杂物去除；其中，LF炉精炼后的钢水的成分的质量比为：C：0.48～0.54％，Si：0.15～0.25％，Mn：0.50～0.80％，Cr：0.16～0.20％，P：≤0.012％，S：≤0.003％，N：≤0.005％；
将从LF炉精炼形成的钢水经过ESP连铸连轧成不同厚度的热轧带钢；其中，粗轧出口温度为900～960℃，精轧出口的温度为800～860℃；
采用层流冷却热轧带钢至640～740℃，然后进入卷取机卷取为成卷带钢，成卷带钢缓冷后出库。
此外，优选的方案是，转炉的出钢温度为1620～1660℃，所述转炉下渣量为：≤40mm，出钢过程中采用吹氩；其中，
在脱氧合金化过程中，加入100～300Kg的铝锭，并加入增碳剂、硅铁、高碳铬铁、硅锰合金化。
此外，优选的方案是，在LF炉进行脱氧、脱硫以及夹杂物去除的过程中，LF精炼渣为：≤1.0％，二元碱度≥7.0，夹杂物级别为：≤2.0级，并且，钢水温度控制在1558～1568℃。
此外，优选的方案是，在ESP连铸将从钢包到中间包的钢水浇铸成铸坯，其中，采用扁平浸入式水口，漏斗形结晶器，二冷采用动态配水；
铸坯表面温度≥950℃，横断面表面温度差≤70℃，中间包的钢水温度为1518～1528℃，铸坯拉速3.5～6.0m/min，出结晶器铸坯厚度90mm～110mm。
此外，优选的方案是，在ESP产线的所述ESP热轧中，粗轧入口温度为950～1050℃，感应加热出口的温度为1120～1180℃，粗轧后中间坯厚度为8～20mm。
此外，优选的方案是，热轧带钢的厚度为1.5～3.5mm。
此外，优选的方案是，热轧带钢缓冷为≤200℃，缓冷时间为48小时。
从上面的技术方案可知，本发明提供的基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格高碳钢的方法，铸坯凝固速度快、铸态组织较均匀、化学成分偏析小，铸坯不经均热炉加热实现直接铸轧，铸坯在轧制过程温度低，轧制时间短，有助于降低板材表面脱碳、细化珠光体片层间距，可以明显消除传统流程生产高碳板带及CSP薄板坯连轧存在的表面脱碳、厚度尺寸公差大及组织性能不稳定等问题。另外，该生产工艺流程短，属于低能耗绿色制造工艺范畴，热轧状态可达到1.5mm极薄规格带材，可减少冷轧工序轧制道次，达到“以薄代厚”节能降耗的目的。
为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。
附图说明
通过参考以下结合附图的说明的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：
图1为根据本发明实施例的基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格高碳钢的方法流程示意图。
在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。
具体实施方式
在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。
针对前述提出的传统热轧成本高能耗大等问题，本发明提出了一种基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格高碳钢的方法，采用本工艺能够生产极薄带材，可减少冷轧工序轧制道次，达到“以薄代厚”节能降耗的目的，具有很高的社会经济效益。
其中，ESP(Endless Strip Production，无头带钢生产)产线，是阿维迪新建的新一代薄板坯连铸连轧生产线，由于其一次浇铸可生产一整条钢带，中间没有任何切头切尾，因而具有全连续带钢生产的优点，单条连铸线具有出色的生产能力、大规模生产大带宽带钢和优质带钢、从钢水到热轧卷的转换成本低、生产线工艺布置最为紧凑等特点。
以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。
为了说明本发明提供的基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格高碳钢的方法，图1示出了根据本发明实施例的基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格高碳钢的方法流程。
如图1所示，本发明提供的基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格高碳钢的方法包括：铁水预处理、转炉冶炼、LF炉精炼、ESP连铸连轧、冷却，其中，
S110：铁水通过铁水预处理将铁水中的硫降低到≤0.020％；
S120：在转炉冶炼过程中，在转炉内对铁水进行脱碳、脱磷、脱硫以及脱氧化合金；其中，转炉后的钢水的成分的质量比为：C：0.08～0.15％，Si：≤0.03％，Mn：0.10～0.20％，P：≤0.03％，S：≤0.06％；
S130：在LF炉精炼过程中，在LF炉内进行脱氧、脱硫以及夹杂物去除；其中，LF炉精炼后的钢水的成分的质量比为：C：0.48～0.54％，Si：0.15～0.25％，Mn：0.50～0.80％，Cr：0.16～0.20％，P：≤0.012％，S：≤0.003％，N：≤0.005％；
S140：将从LF炉精炼形成的钢水经过ESP连铸连轧成不同厚度的热轧带钢；其中，粗轧出口温度为900～960℃，精轧出口的温度为800～860℃；
S150：采用层流冷却热轧带钢至640～740℃，然后进入卷取机卷取为成卷带钢，成卷带钢缓冷后出库。
上述步骤为采用ESP工艺生成高碳钢的具体方法，在本发明的步骤S110中，通过铁水预处理将铁水中的硫降低到≤0.020％，减轻转炉及LF炉的脱硫压力。
在步骤S120中，炉，在转炉内将铁水进行脱碳、脱磷及脱硫，磷控制≤0.12％。同时进行脱氧合金化，提供给LF炉合适成分及合适温度的钢水。具体地，采用300t顶底复吹转炉冶炼，在转炉内将铁水进行脱碳、脱磷及脱硫，转炉终点控制[C]0.08％～0.15％，[Si]≤0.03％，[Mn]0.10％～0.20％，[P]≤0.03％，[S]≤0.06％，出钢温度1620～1660℃，出钢采用滑板挡渣操作，控制转炉下渣量≤40mm，出钢过程采用全程吹氩，脱氧合金化：加入铝锭100～300Kg，增碳剂、硅铁、高碳铬铁、硅锰合金化，顶渣1～2吨。
在步骤S130中，在LF炉进行脱氧、脱硫、合金化、夹杂物去除，LF精炼渣(FeO)≤1.0％，二元碱度≥7.0，控制夹杂物级别≤2.0级。精炼结束钢水温度控制在1558～1568℃，钢水成分控制：[C]0.48％～0.54％，[Si]0.15～0.25％，[Mn]0.50～0.80％，[Cr]0.16～0.20％，[P]≤0.012％，[S]≤0.003％，[N]≤0.005％。
在步骤S140中，ESP连铸：在ESP连铸将从钢包到中包的钢水浇铸成合适断面的铸坯。浸入式水口采用扁平专用水口，结晶器为漏斗形，在直弧段进行液芯压下，扇形段再动态轻压下，二冷采用动态配水。确保合适的拉速，出扇形段铸坯无中心偏析，铸坯表面温度≥950℃，横断面表面温度差≤70℃。中间包钢水温度1518～1528℃，铸坯拉速3.5～6.0m/min，出结晶器铸坯厚度90mm～110mm。
ESP热轧：通过三机架粗轧、电磁感应加热炉、高压水除磷、五机架精轧、层冷及卷取将铸坯轧制成客户需求的厚度。粗轧入口温度950℃～1050℃，粗轧出口温度900℃～960℃，粗轧后中间坯厚度8mm～20mm；感应加热出口温度1120℃～1180℃；精轧：通过精轧压下量分配，轧制得到1.5mm～3.5mm厚度规格的热卷，精轧终轧温度800℃～860℃。
在步骤S150中，层流冷却：采取空冷策略；卷取温度控制在640℃～740℃；卷取完卷下线后，产品放缓冷坑进行缓冷48小时至≤200℃出库。
综上所述，本发明是采用ESP全无头薄板坯连铸连轧流程生产热轧薄规格高碳钢，可稳定轧制生产1.5mm～3.5mm薄规格热轧高强钢，热轧卷通长厚度均匀，性能稳定。采用本工艺能够生产极薄带材，可减少冷轧工序轧制道次，达到“以薄代厚”节能降耗的目的，具有很高的社会经济效益。
根据上述生成高碳钢的方法，本发明根据如下的具体实施例作进一步的说明。
实施例1
在实施例中全无头ESP薄板坯连铸连轧流程生产S355J0W钢的工艺流程为混铁炉→铁水预处理→BOF→LF→ESP连铸连轧→层流冷却→卷取→缓冷→成品。
转炉冶炼：采用300t顶底复吹转炉冶炼，在转炉内将铁水进行脱碳、脱磷及脱硫，转炉终点控制[C]0.09％，[Si]0.01％，[Mn]0.10％，[P]0.009％，[S]0.006％，出钢温度1640℃，出钢采用滑板挡渣操作，控制转炉下渣量40mm，出钢过程采用吹氩，脱氧合金化：加入铝锭200Kg，增碳剂、硅铁、高碳铬铁、硅锰合金化，顶渣1吨。
LF精炼：在LF炉进行脱氧、脱硫、合金化、夹杂物去除，LF精炼渣(FeO)0.55％，二元碱度8.0；精炼结束钢水温度控制在1560℃，钢水成分控制：[C]0.52％，[Si]0.22％，[Mn]0.72％，[Cr]0.19％，[P]0.011％，[S]0.002％，[N]0.0035％。
ESP连铸：在ESP连铸将从钢包到中包的钢水浇铸成合适断面的铸坯。浸入式水口采用扁平专用水口，结晶器为漏斗形，在直弧段进行液芯压下，扇形段再动态轻压下，二冷采用动态配水。确保合适的拉速，出扇形段铸坯无中心偏析，铸坯表面温度980℃，横断面表面温度差35℃。中间包钢水温度1522℃，铸坯拉速4.8m/min，出结晶器铸坯厚度95mm。
ESP热轧：通过三机架粗轧、电磁感应加热炉、高压水除磷、五机架精轧、层冷及卷取将铸坯轧制成客户需求的厚度。
粗轧：粗轧入口温度980℃，粗轧出口温度930℃，粗轧后中间坯厚度14mm；
感应加热：感应加热出口温度1180℃；
除鳞：除鳞压力380bar；
精轧：通过精轧压下量分配，轧制得到1.5mm厚度规格的热卷，精轧终轧温度850℃；
层流冷却：采取空冷策略；
卷取：卷取温度控制在700℃
缓冷：卷取完卷下线后，产品放缓冷坑进行缓冷48小时至≤200℃出库。
生成的高碳钢的性能如表1所示：
表1
实施例2
在实施例中全无头ESP薄板坯连铸连轧流程生产S355J0W钢的工艺流程为混铁炉→铁水预处理→BOF→LF→ESP连铸连轧→层流冷却→卷取→缓冷→成品。
转炉冶炼：采用300t顶底复吹转炉冶炼，在转炉内将铁水进行脱碳、脱磷及脱硫，转炉终点控制[C]0.12％，[Si]0.01％，[Mn]0.12％，[P]0.008％，[S]0.0050％，出钢温度1650℃，出钢采用滑板挡渣操作，控制转炉下渣量40mm，出钢过程采用吹氩脱氧合金化：加入铝锭230Kg，增碳剂、硅铁、高碳铬铁、硅锰合金化，顶渣1.2吨。
LF精炼：在LF炉进行脱氧、脱硫、合金化、夹杂物去除，LF精炼渣(FeO)0.6％，二元碱度8.0。精炼结束钢水温度控制在1558～1568℃，钢水成分控制：[C]0.51％，[Si]0.25％，[Mn]0.71％，[Cr]0.17％，[P]0.012％，[S]0.001％，[N]0.0032％。
ESP连铸：在ESP连铸将从钢包到中包的钢水浇铸成合适断面的铸坯。浸入式水口采用扁平专用水口，结晶器为漏斗形，在直弧段进行液芯压下，扇形段再动态轻压下，二冷采用动态配水。确保合适的拉速，出扇形段铸坯无中心偏析，铸坯表面温度990℃，横断面表面温度差38℃。中间包钢水温度1520℃，铸坯拉速4.85m/min，出结晶器铸坯厚度95mm。
ESP热轧：通过三机架粗轧、电磁感应加热炉、高压水除磷、五机架精轧、层冷及卷取将铸坯轧制成客户需求的厚度。
粗轧：粗轧入口温度990℃，粗轧出口温度940℃，粗轧后中间坯厚度16mm；
感应加热：感应加热出口温度1170℃；
除鳞：除鳞压力380bar；
精轧：通过精轧压下量分配，轧制得到1.6mm厚度规格的热卷，精轧终轧温度840℃；
层流冷却：采取空冷策略；
卷取：卷取温度控制在710℃
缓冷：卷取完卷下线后，产品放缓冷坑进行缓冷48小时至≤200℃出库。
生成的高碳钢的性能如表2所示：
表2
实施例3
在实施例中全无头ESP薄板坯连铸连轧流程生产S355J0W钢的工艺流程为混铁炉→铁水预处理→BOF→LF→ESP连铸连轧→层流冷却→卷取→缓冷→成品。
转炉冶炼：采用300t顶底复吹转炉冶炼，在转炉内将铁水进行脱碳、脱磷及脱硫，转炉终点控制[C]0.15％，[Si]0.01％，[Mn]0.15％，[P]0.007％，[S]0.0045％，出钢温度1650℃，出钢采用滑板挡渣操作，控制转炉下渣量40mm，出钢过程采用吹氩，脱氧合金化：加入铝锭240Kg，增碳剂、硅铁、高碳铬铁、硅锰合金化，顶渣1.5吨。
LF精炼：在LF炉进行脱氧、脱硫、合金化、夹杂物去除，LF精炼渣(FeO)0.6％，二元碱度8.0。精炼结束钢水温度控制在1558～1568℃，钢水成分控制：[C]0.53％，[Si]0.23％，[Mn]0.75％，[Cr]0.18％，[P]0.010％，[S]0.0015％，[N]0.0030％。
ESP连铸：在ESP连铸将从钢包到中包的钢水浇铸成合适断面的铸坯。浸入式水口采用扁平专用水口，结晶器为漏斗形，在直弧段进行液芯压下，扇形段再动态轻压下，二冷采用动态配水。确保合适的拉速，出扇形段铸坯无中心偏析，铸坯表面温度1000℃，横断面表面温度差45℃。中间包钢水温度1525℃，铸坯拉速4.9m/min，出结晶器铸坯厚度95mm。
ESP热轧：通过三机架粗轧、电磁感应加热炉、高压水除磷、五机架精轧、层冷及卷取将铸坯轧制成客户需求的厚度。
粗轧：粗轧入口温度1000℃，粗轧出口温度950℃，粗轧后中间坯厚度18mm；
感应加热：感应加热出口温度1160℃；
除鳞：除鳞压力380bar；
精轧：通过精轧压下量分配，轧制得到1.8mm厚度规格的热卷，精轧终轧温度850℃；
层流冷却：采取空冷策略；
卷取：卷取温度控制在700℃
缓冷：卷取完卷下线后，产品放缓冷坑进行缓冷48小时至≤200℃出库。
生成的高碳钢的性能如表3所示：
表3
实施例4
在实施例中全无头ESP薄板坯连铸连轧流程生产S355J0W钢的工艺流程为混铁炉→铁水预处理→BOF→LF→ESP连铸连轧→层流冷却→卷取→缓冷→成品。
转炉冶炼：采用300t顶底复吹转炉冶炼，在转炉内将铁水进行脱碳、脱磷及脱硫，转炉终点控制转炉终点控制[C]0.08％，[Si]0.02％，[Mn]0.11％，[P]0.006％，[S]0.0055％，出钢温度1620℃，出钢采用滑板挡渣操作，控制转炉下渣量40mm，出钢过程采用吹氩，脱氧合金化：加入铝锭240Kg，增碳剂、硅铁、高碳铬铁、硅锰合金化，顶渣1.5吨。
LF精炼：在LF炉进行脱氧、脱硫、合金化、夹杂物去除，LF精炼渣(FeO)0.6％，二元碱度8.0。精炼结束钢水温度控制在1558～1568℃，钢水成分控制：[C]0.54％，[Si]0.24％，[Mn]0.73％，[Cr]0.20％，[P]0.009％，[S]0.0025％，[N]0.004％。
ESP连铸：在ESP连铸将从钢包到中包的钢水浇铸成合适断面的铸坯。浸入式水口采用扁平专用水口，结晶器为漏斗形，在直弧段进行液芯压下，扇形段再动态轻压下，二冷采用动态配水。确保合适的拉速，出扇形段铸坯无中心偏析，铸坯表面温度1000℃，横断面表面温度差45℃。中间包钢水温度1528℃，铸坯拉速3.5m/min，出结晶器铸坯厚度95mm。
ESP热轧：通过三机架粗轧、电磁感应加热炉、高压水除磷、五机架精轧、层冷及卷取将铸坯轧制成客户需求的厚度。
粗轧：粗轧入口温度1050℃，粗轧出口温度960℃，粗轧后中间坯厚度20mm；
感应加热：感应加热出口温度1180℃；
除鳞：除鳞压力380bar；
精轧：通过精轧压下量分配，轧制得到2.0mm厚度规格的热卷，精轧终轧温度850℃；
层流冷却：采取空冷策略；
卷取：卷取温度控制在740℃
缓冷：卷取完卷下线后，产品放缓冷坑进行缓冷48小时至≤200℃出库。
生成的高碳钢的性能如表4所示：
表4
实施例5
在实施例中全无头ESP薄板坯连铸连轧流程生产S355J0W钢的工艺流程为混铁炉→铁水预处理→BOF→LF→ESP连铸连轧→层流冷却→卷取→缓冷→成品。
转炉冶炼：采用300t顶底复吹转炉冶炼，在转炉内将铁水进行脱碳、脱磷及脱硫，转炉终点控制[C]0.10％，[Si]0.015％，[Mn]0.13％，[P]0.005％，[S]0.0050％，出钢温度1630℃，出钢采用滑板挡渣操作，控制转炉下渣量40mm，出钢过程采用吹氩，脱氧合金化：加入铝锭240Kg，增碳剂、硅铁、高碳铬铁、硅锰合金化，顶渣1.5吨。
LF精炼：在LF炉进行脱氧、脱硫、合金化、夹杂物去除，LF精炼渣(FeO)0.6％，二元碱度8.0。精炼结束钢水温度控制在1558～1568℃，钢水成分控制：[C]0.53％，[Si]0.21％，[Mn]0.74％，[Cr]0.16％，[P]0.0095％，[S]0.0015％，[N]0.0025％。
ESP连铸：在ESP连铸将从钢包到中包的钢水浇铸成合适断面的铸坯。浸入式水口采用扁平专用水口，结晶器为漏斗形，在直弧段进行液芯压下，扇形段再动态轻压下，二冷采用动态配水。确保合适的拉速，出扇形段铸坯无中心偏析，铸坯表面温度1000℃，横断面表面温度差45℃。中间包钢水温度1518℃，铸坯拉速6.0m/min，出结晶器铸坯厚度100mm。
ESP热轧：通过三机架粗轧、电磁感应加热炉、高压水除磷、五机架精轧、层冷及卷取将铸坯轧制成客户需求的厚度。
粗轧：粗轧入口温度950℃，粗轧出口温度920℃，粗轧后中间坯厚度18mm；
感应加热：感应加热出口温度1120℃；
除鳞：除鳞压力380bar；
精轧：通过精轧压下量分配，轧制得到2.3mm厚度规格的热卷，精轧终轧温度800℃；
层流冷却：采取空冷策略；
卷取：卷取温度控制在640℃
缓冷：卷取完卷下线后，产品放缓冷坑进行缓冷48小时至≤200℃出库。
生成的高碳钢的性能如表5所示：
表5
实施例6
在实施例中全无头ESP薄板坯连铸连轧流程生产S355J0W钢的工艺流程为混铁炉→铁水预处理→BOF→LF→ESP连铸连轧→层流冷却→卷取→缓冷→成品。
转炉冶炼：采用300t顶底复吹转炉冶炼，在转炉内将铁水进行脱碳、脱磷及脱硫，转炉终点控制[C]0.11％，[Si]0.014％，[Mn]0.15％，[P]0.004％，[S]0.0055％，出钢温度1650℃，出钢采用滑板挡渣操作，控制转炉下渣量40mm，出钢过程采用吹氩，脱氧合金化：加入铝锭240Kg，增碳剂、硅铁、高碳铬铁、硅锰合金化，顶渣1.5吨。
LF精炼：在LF炉进行脱氧、脱硫、合金化、夹杂物去除，LF精炼渣(FeO)0.6％，二元碱度8.0。精炼结束钢水温度控制在1558～1568℃，钢水成分控制：[C]0.50％，[Si]0.20％，[Mn]0.78％，[Cr]0.18％，[P]0.0085％，[S]0.0010％，[N]0.002％。
ESP连铸：在ESP连铸将从钢包到中包的钢水浇铸成合适断面的铸坯。浸入式水口采用扁平专用水口，结晶器为漏斗形，在直弧段进行液芯压下，扇形段再动态轻压下，二冷采用动态配水。确保合适的拉速，出扇形段铸坯无中心偏析，铸坯表面温度1000℃，横断面表面温度差45℃。中间包钢水温度1525℃，铸坯拉速5.5m/min，出结晶器铸坯厚度95mm。
ESP热轧：通过三机架粗轧、电磁感应加热炉、高压水除磷、五机架精轧、层冷及卷取将铸坯轧制成客户需求的厚度。
粗轧：粗轧入口温度960℃，粗轧出口温度950℃，粗轧后中间坯厚度18mm；
感应加热：感应加热出口温度1170℃；
除鳞：除鳞压力380bar；
精轧：通过精轧压下量分配，轧制得到2.5mm厚度规格的热卷，精轧终轧温度850℃；
层流冷却：采取空冷策略；
卷取：卷取温度控制在730℃
缓冷：卷取完卷下线后，产品放缓冷坑进行缓冷48小时至≤200℃出库。
生成的高碳钢的性能如表6所示：
表6
实施例7
在实施例中全无头ESP薄板坯连铸连轧流程生产S355J0W钢的工艺流程为混铁炉→铁水预处理→BOF→LF→ESP连铸连轧→层流冷却→卷取→缓冷→成品。
转炉冶炼：采用300t顶底复吹转炉冶炼，在转炉内将铁水进行脱碳、脱磷及脱硫，转炉终点控制[C]0.13％，[Si]0.013％，[Mn]0.16％，[P]0.0045％，[S]0.0040％，出钢温度1660℃，出钢采用滑板挡渣操作，控制转炉下渣量40mm，出钢过程采用吹氩，脱氧合金化：加入铝锭240Kg，增碳剂、硅铁、高碳铬铁、硅锰合金化，顶渣1.5吨。
LF精炼：在LF炉进行脱氧、脱硫、合金化、夹杂物去除，LF精炼渣(FeO)0.6％，二元碱度8.0。精炼结束钢水温度控制在1558～1568℃，钢水成分控制：[C]0.49％，[Si]0.19％，[Mn]0.62％，[Cr]0.19％，[P]0.008％，[S]0.0025％，[N]0.0030％。
ESP连铸：在ESP连铸将从钢包到中包的钢水浇铸成合适断面的铸坯。浸入式水口采用扁平专用水口，结晶器为漏斗形，在直弧段进行液芯压下，扇形段再动态轻压下，二冷采用动态配水。确保合适的拉速，出扇形段铸坯无中心偏析，铸坯表面温度1000℃，横断面表面温度差45℃。中间包钢水温度1525℃，铸坯拉速4.9m/min，出结晶器铸坯厚度95mm。
ESP热轧：通过三机架粗轧、电磁感应加热炉、高压水除磷、五机架精轧、层冷及卷取将铸坯轧制成客户需求的厚度。
粗轧：粗轧入口温度980℃，粗轧出口温度950℃，粗轧后中间坯厚度18mm；
感应加热：感应加热出口温度1140℃；
除鳞：除鳞压力380bar；
精轧：通过精轧压下量分配，轧制得到3.0mm厚度规格的热卷，精轧终轧温度850℃；
层流冷却：采取空冷策略；
卷取：卷取温度控制在650℃
缓冷：卷取完卷下线后，产品放缓冷坑进行缓冷48小时至≤200℃出库。
生成的高碳钢的性能如表7所示：
表7
实施例8
在实施例中全无头ESP薄板坯连铸连轧流程生产S355J0W钢的工艺流程为混铁炉→铁水预处理→BOF→LF→ESP连铸连轧→层流冷却→卷取→缓冷→成品。
转炉冶炼：采用300t顶底复吹转炉冶炼，在转炉内将铁水进行脱碳、脱磷及脱硫，转炉终点控制[C]0.14％，[Si]0.012％，[Mn]0.18％，[P]0.0055％，[S]0.0030％，出钢温度1640℃，出钢采用滑板挡渣操作，控制转炉下渣量40mm，出钢过程采用吹氩，脱氧合金化：加入铝锭240Kg，增碳剂、硅铁、高碳铬铁、硅锰合金化，顶渣1.5吨。
LF精炼：在LF炉进行脱氧、脱硫、合金化、夹杂物去除，LF精炼渣(FeO)0.6％，二元碱度8.0。精炼结束钢水温度控制在1558～1568℃，钢水成分控制：[C]0.48％，[Si]0.15％，[Mn]0.55％，[Cr]0.17％，[P]0.009％，[S]0.0015％，[N]0.002％。
ESP连铸：在ESP连铸将从钢包到中包的钢水浇铸成合适断面的铸坯。浸入式水口采用扁平专用水口，结晶器为漏斗形，在直弧段进行液芯压下，扇形段再动态轻压下，二冷采用动态配水。确保合适的拉速，出扇形段铸坯无中心偏析，铸坯表面温度1000℃，横断面表面温度差45℃。中间包钢水温度1525℃，铸坯拉速5.0m/min，出结晶器铸坯厚度95mm。
ESP热轧：通过三机架粗轧、电磁感应加热炉、高压水除磷、五机架精轧、层冷及卷取将铸坯轧制成客户需求的厚度。
粗轧：粗轧入口温度970℃，粗轧出口温度950℃，粗轧后中间坯厚度18mm；
感应加热：感应加热出口温度1130℃；
除鳞：除鳞压力380bar；
精轧：通过精轧压下量分配，轧制得到3.5mm厚度规格的热卷，精轧终轧温度840℃；
层流冷却：采取空冷策略；
卷取：卷取温度控制在700℃
缓冷：卷取完卷下线后，产品放缓冷坑进行缓冷48小时至≤200℃出库。
生成的高碳钢的性能如表8所示：
表8
需要说明的是，上述实施例生成的高碳钢在厚度上的浮动非常小可以忽略不计，屈服强度和抗拉强度均会有30MPa的上下浮动，在本发明中特此说明。
通过上述实施方式可以看出，本发明提供的基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格高碳钢的方法，铸坯凝固速度快、铸态组织较均匀、化学成分偏析小，铸坯不经均热炉加热实现直接铸轧，铸坯在轧制过程温度低，轧制时间短，有助于降低板材表面脱碳、细化珠光体片层间距，可以明显消除传统流程生产高碳板带及CSP薄板坯连轧存在的表面脱碳、厚度尺寸公差大及组织性能不稳定等问题。另外，该生产工艺流程短，属于低能耗绿色制造工艺范畴，热轧状态可达到1.5mm极薄规格带材，可减少冷轧工序轧制道次，达到“以薄代厚”节能降耗的目的。
如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明提出的基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格高碳钢的方法。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格高碳钢的方法，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (6)

1.一种基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格高碳钢的方法，其特征在于，包括铁水预处理、转炉冶炼、LF炉精炼、ESP连铸连轧、冷却，其中，
铁水通过所述铁水预处理将所述铁水中的硫降低到≤0.020％；
在所述转炉冶炼过程中，在所述转炉内对所述铁水进行脱碳、脱磷、脱硫以及脱氧化合金；其中，所述转炉后的钢水的成分的质量比为：C：0.08～0.15％，Si：≤0.03％，Mn：0.10～0.20％，P：≤0.03％，S：≤0.06％；
在所述LF炉精炼过程中，在所述LF炉内进行脱氧、脱硫以及夹杂物去除；其中，所述LF炉精炼后的钢水的成分的质量比为：C：0.48～0.54％，Si：0.15～0.25％，Mn：0.50～0.80％，Cr：0.16～0.20％，P：≤0.012％，S：≤0.003％，N：≤0.005％；
将从所述LF炉精炼形成的钢水经过所述ESP连铸连轧成不同厚度的热轧带钢；其中，粗轧出口温度为900～960℃，精轧出口的温度为800～860℃；
在所述ESP连铸将从钢包到中间包的钢水浇铸成铸坯，其中，采用扁平浸入式水口，漏斗形结晶器，二冷采用动态配水；
采用层流冷却所述热轧带钢至640～740℃，然后进入卷取机卷取为成卷带钢，所述成卷带钢缓冷后出库；
在所述ESP连铸将从钢包到中间包的钢水浇铸成铸坯，其中所述铸坯表面温度≥950℃，横断面表面温度差≤70℃，中间包的钢水温度为1518～1528℃，铸坯拉速3.5～6.0m/min，出结晶器铸坯厚度90mm～110mm。
2.如权利要求1所述的基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格高碳钢的方法，其特征在于，
所述转炉的出钢温度为1620～1660℃，所述转炉下渣量为：≤40mm，出钢过程采用吹氩程；其中，
在脱氧合金化过程中，加入100～300Kg的铝锭，并加入增碳剂、硅铁、高碳铬铁、硅锰合金化。
3.如权利要求1所述的基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格高碳钢的方法，其特征在于，
在所述LF炉进行脱氧、脱硫以及夹杂物去除的过程中，LF精炼渣为：≤1.0％，二元碱度≥7.0，夹杂物级别为：≤2.0级，并且，钢水温度控制在1558～1568℃。
4.如权利要求1所述的基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格高碳钢的方法，其特征在于，
在所述ESP产线的所述ESP热轧中，粗轧入口温度为950～1050℃，感应加热出口的温度为1120～1180℃，粗轧后中间坯厚度为8～20mm。
5.如权利要求1所述的基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格高碳钢的方法，其特征在于，
所述热轧带钢的厚度为1.5～3.5mm。
6.如权利要求1所述的基于ESP薄板坯连铸连轧流程生产薄规格高碳钢的方法，其特征在于，
所述热轧带钢缓冷为≤200℃，缓冷时间为48小时。
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