本发明属于炼钢轧钢技术领域，特别涉及一种低缺陷率瓶盖用马口铁基料及减量化生产工艺，通过炼钢连铸解决瓶盖用钢基料边部线条状缺陷。
背景技术：
1.瓶盖用马口铁基料生产工艺复杂、技术难点多，各个工序都会影响其性能及表面质量。瓶盖用钢技术条件的要求一是基于冷轧退火平整后产品的抗折弯力，行业标准要求在120～145N范围内；二是表面质量不允许存在肉眼可见的各种缺陷，尤其是边部在裁边、冷轧后不允许因基料应力集中或是内部缺陷造成的肉眼可见的缺陷。
2.基板的力学性能决定了瓶盖的力学性能，影响基板力学性能的因素有基板的化学成分、轧制工艺。化学成分是影响材料性能的因素，生产马口铁所用钢种及其化学成分，在世界各国的镀锡板产品标准中都没有规定。
3.现在制作瓶盖的钢铁材料基本都是包晶钢，为0.08≤w(C)≤0.13％、0.45％≤w(Mn)≤0.55％、同时S≤0.010％，P≤0.020％的铝镇静钢，这种成分生产连铸坯出现纵裂的几率高，带来的表面问题遗传到冷轧工序，使冷轧生产的废品率高。2011年东北大学材料加工工程专业硕士学位论文《生产工艺瓶盖马口铁组织和性能的影响》等文献中提出了通过钢中0.08≤w(C)≤0.13％、0.45％≤w(Mn)≤0.55％、加0.03％左右Ti，选用870℃终轧温度、560℃卷取温度，冷轧压下率为89％～91％，退火温度为550℃、平整压力量为0.06mm，可获得较为理想性能指标的基板，但此成分区间的钢仍处于包晶区，连铸控制难，仍易出现表面裂纹，且加Ti会造成带钢各向异性增大和生产成本增加。本发明提出将钢的主要成分按0.06％≤w(C)≤0.08％、0.60％≤w(Mn)≤0.75％、w(Si)≤0.015％控制，并使用倒角结晶器、专用保护渣提高铸坯质量以保障基板边部质量水平，热轧板按875～900℃终轧、535～560℃卷取的工艺控制，所生产的冷轧基料在冷轧工序生产时，冷轧压下率为89～91％，退火温度为560℃、平整相对压下率为10～25％(平整绝对压力量约为0.04～0.08mm)，可获得理想性能指标的基板。本发明围绕“降本提质”的思想，在较低w(C)、合适w(Mn)、未加w(Ti)及高终轧温度、低卷取温度的技术措施下满足了瓶盖铁的物理性能指标。
技术实现要素：
1.本发明的目的在于提供一种低缺陷率瓶盖用马口铁基料的减量化生产工艺，根据现场的装备条件，围绕提质降耗的思路，制定出满足瓶盖性能指标及表面质量的工艺要点，达到瓶盖用马口铁基料的技术要求。与传统设计相比，通过限定碳元素化学成份控制范围以避开连铸的包晶区，并通过提高锰元素控制目标，补偿因降碳所导致的固溶强化不足，以炉后渣洗和大气量吹氩代替真空精炼保障钢质洁净度，通过采用倒角结晶器和特定的保护渣，保障铸坯表面质量，为获得合格的成品边部质量创造了条件。避免了为获得所需的成品强度而不得不采用包晶区的成分设计、导致铸坯纵裂纹发生率提高影响成品成材率的问题，同时省略了RH真空精炼工序，获得了更好的成品边部质量。
本发明的瓶盖钢基料化学成分控制范围，以重量百分比计，C：0.05～0.08％，Mn：0.60～0.75％，Si：≤0.015％，S≤0.020％，P≤0.020％，Al：0.025～0.040％，As：≤0.008％，N≤0.003％，O≤0.003％，其余为铁和不可避免的杂质。
碳元素在钢中起固溶强化作用，是廉价的强化元素，但是碳含量在＞0.080～0.130％的范围时，坯壳凝固过程发生包晶转变，导致铸坯发生表面纵裂几率增高，超过0.13％，冷轧退火后，钢中的珠光体和游离渗碳体比例高，会使钢的塑性下降到无法满足冲压瓶盖的要求。
本发明选择碳含量控制范围不大于0.08％，使钢避免了在连铸过程中发生包晶转变，并使钢的塑性与碳含量在＞0.08～0.13％时相比进一步提高。而当碳低于0.06％时，强化作用不足，需要较贵的合金元素进行强化补偿。为使碳仍发挥足够的固溶强化作用，选择碳的下限为不低于0.06％。因此确定碳的含量范围为0.06～0.08％。
锰元素在钢中起固溶作用，可以提高钢的强度，同时在钢中形成MnS从而降低钢的热脆性，抵消S元素带来的铸坯表面裂纹问题，提高钢的热加工性能。在本发明中，在碳含量控制在0.06～0.08％的范围内时，将锰含量控制在0.60％以上时，已足以保障最终产品的应用指标要求。而当Mn含量超过0.75％时，在冷轧退火后平整后所制得的成品抗折弯强度过高，超出了应用指标的要求范围。因此确定Mn元素的含量范围为0.60～0.75％。
本发明的工艺步骤及控制的技术参数如下：
(1)转炉炉后渣洗工艺：炉后出钢过程加入含铝渣洗料，以重量百分比计，CaO：62～68％，SiO2：≤2％，Al2O3：24～28％，Al：6～8％，MgO：≤2％，S：≤0.3％，H2O：≤0.5％，粒度：5～30mm，＜5mm粒度比例低于10％。出钢过程吹氩气，流量控制在90-110L/min，使钢中脱氧产物Al2O3与渣洗料中Al聚集成15μm以上颗粒上浮去除；吹氩站吹氩压力0.5MPa，以钢包液面裸露直径≤200mm为准。
(2)使用倒角结晶器：倒角结晶器倒锥度范围为1.28％～1.35％；使用专用保护渣，其特性指标为碱度：1.13～1.14，熔点：1107～1112℃，粘度：0.10～0.12Pa.S，熔速为22～24Kg/m2*s。成份以重量百分比计，SiO2：27～29％；CaO：30～32％；MgO：1.5～2.0％；Fe2O3：0.50～0.80％；Al2O3：4.0～5.0％，F：7～8％；C：7～8％。
(3)终轧温度：终轧温度控制在875～900℃。
(4)卷取温度及冷却模式：卷取温度控制在535～560℃。
(5)酸洗后冷轧、退火、平整，冷轧压下率为89～91％，退火温度为550℃、相对压下率为10～25％(平整绝对压力量约为0.04～0.08mm)。
转炉出钢时加铝脱氧，会产生脱氧产物Al2O3。为使脱氧产物Al2O3充分脱除，在出钢过程中进一步加入的含Al渣洗料。渣洗料在随钢流入罐过程中与钢水充分搅拌后上浮到钢液表层，形成具有吸附作用的渣层。渣洗料中含有6～8％的Al，维持足够的还原性，含有Al2O3颗粒，作为吸附新生Al2O3的核心，与新生Al2O3碰撞、结合、长大后，在大气量底吹氩气流的作用下，上浮到钢液面，并被表层渣吸附。硫化物也进一步与CaO结合，被渣层吸附。
采用倒角结晶器，提高矫直段铸坯角部温度，使铸坯在矫直过程中避免出现矫直横裂纹。但使用倒角结晶器后，因切面的存在，边部摩擦力增大，切面处受力不均匀，在切面及相邻位易出现角部纵裂纹。故选择较大的结晶器倒锥度，降低了铜板与铸坯的摩擦力，将结晶器倒锥度设为不低于1.28％，可完全抑制切面边部纵裂纹的发生。过大则凝固坯壳与结晶器间隙大，结晶器下口磨损严重。所以选择其控制范围为1.28～1.35％。
与传统工艺相比，降低了保护渣中SiO2的含量，提高了的保护渣的二元碱度，提高了保护渣的粘度；保护渣的熔速为22～24Kg/m2*s，控制熔渣层厚度在30～40mm，渣耗在0.5～0.6kg/t。提高保护渣的粘度和熔速，使其玻璃体比例减少，结晶温度和传热性能降低，使初生坯壳受力均匀，抑制初生坯壳裂纹发生。
本发明钢为低碳铝镇静钢，期望一定的冲压性能，终轧温度高于875℃、卷取温度低于560℃时，可抑制AlN在热轧及卷取过程中析出，利于冷轧退火后的冲压性能。终轧温度高于910℃时，钢的表面易于产生三次氧化铁皮，导致酸洗后表面出现麻点缺陷，所以确定钢的终轧温度控制范围为875～910℃，而当卷取温度低于535℃时，基料的晶粒过细，冷轧抗力增加，能耗增加过多，所以卷取温度控制范围为535～560℃。
3.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
以锰代替碳的强化作用，并使钢避免了在连铸过程中发生包晶转变，连铸使用倒角结晶器和专用保护渣，铸坯表面裂纹发生率降低到1.2％以下，冷轧成品抗折弯力在120～140N范围的比例由最初的80％提高到90％，提高了产品的成材率，降低了生产成本。该发明实施后，每月瓶盖用马口铁基料的订单增加，扩宽了市场份额，产品利润增加。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细阐述：
化学成分控制的具体实施方式对比，对瓶盖用马口铁基料的带钢化学成分控制范围如表1所示，
表1瓶盖用马口铁基料的带钢化学成分控制范围(余量为Fe和不可避免的杂质)
最后说明的是，以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，尽管参照较佳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，可以对本发明的技术方案进行参数范围内的修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。