本发明涉及一种超低碳复合轧制用钢及生产方法，具体属于一种超低碳复合轧制用钢及薄板坯连铸生产方法，特别适用于csp薄板坯连铸连轧产线生产。
背景技术：
：超低碳复合轧制用钢由于在后续还要进行酸洗、分条以及复合轧制，因此对表面质量、板形、厚度精度等要求很高。表面不允许有夹杂、边裂等缺陷，否则在后续复合轧制过程中极易发生气泡、起皮、开裂等问题，严重影响复合轧制效果。在本发明之前，该超低碳复合轧制用钢主要采用传统热轧产线生产，即采用厚板坯进行生产。采用传统的厚板坯及常规热轧产线进行生产，其存在的不足是：（1）产品厚度精度低：该超低碳复合轧制用钢后续工艺流程为酸洗、分条、复合轧制，客户要求分条后横向及纵向厚度差均不超过30μm，所以对热轧原料卷厚度精度要求很高，要求凸度不超过50μm，楔形不超过20μm，且纵向厚度差必须控制在30μm以内，常规热轧产线难以完全满足；（2）产品性能均匀性差：复合轧制时要求全长轧制负荷波动小，即要求热轧原料卷全长强度波动在20mpa以内，而常规热轧产线因升速轧制的原因，导致带钢头尾与中部温度存在一定偏差，因此全长性能波动较大；（3）存在边部翘皮缺陷：常规热轧产线生产时，在距离边部15-30mm以内存在边部翘皮缺陷，一方面使成材率降低，另一方面也造成较多的质量异议投诉和赔付；（4）生产周期长：从合同接订到钢卷发货，一般需1个月的时间，对于客户要求交期较为急迫的合同，难以及时交货满足客户要求。薄板坯连铸连轧产线具有流程短、拉速快、炼钢轧钢刚性连接、恒速轧制温度均匀性好等特点。如果能在薄板坯连铸连轧产线生产该钢中，不仅能充分发挥薄板坯连铸连轧产线优势，还能更好地满足客户需求。但同时存在夹杂和边裂缺陷，导致降级率高的问题，其严重时夹杂和边裂降级率则达到30%。本申请人自2015年进行实验并统计，其夹杂和边裂缺陷质量异议率达到8％，造成很大的经济损失，导致合格率下降，生产成本增加，严重制约该品种钢的创效和市场推广。根据对以上存在的不足进行分析，结果主要是由于薄板坯连铸中包的水口较窄，夹杂物易堵塞水口，时常引起塞棒异常波动，严重时导致断浇所致。设备在不能随意改懂得前提下，要解决上述存在的问题，即要改善钢水可浇性，则必需对钢水中夹杂物进行变性；再该产线还存在拉速快的特点，使钢水中内生夹杂物不能充分上浮，容易造成卷渣，夹杂和卷渣缺陷。因次采用此产线生产超低碳复合轧制用钢鼻常规产线难度大。此外，还存在铸坯冷却强度大，边部冷速快，在浇铸过程中边部更脆，边裂缺陷发生率高的问题，所以对超低碳复合轧制用钢中o含量的控制、边部水冷、拉速和保护渣特性等提出了更高的要求。所以，采用csp薄板坯连铸工艺生产超低碳复合轧制用钢时，夹杂和边裂质量缺陷控制难度较大，以至于目前还没有采用薄板坯连铸工艺生产此类超低碳复合轧制用钢的相关报道，没有可以参考和借鉴的解决方法。技术实现要素：本发明的目的在于克服上述文献中存在的不足，提供一种在保证超低碳复合轧制用钢使用性能的前提下，实现在薄板坯连铸连轧产线进行生产，且钢中夹杂可以减少到4%以下，边裂可以控制在1%以内，表面质量良好的超低碳复合轧制用钢及薄板坯连铸生产方法。本发明还可以实现：既能发挥csp薄板坯连铸连轧产线产品厚度精度高，使整卷在长度方向的厚度波动不超过30μm、整卷在长度方向的强度波动不超过20mpa，又能有效解决csp薄板坯连铸工艺条件下铸坯夹杂和边裂问题，得到表面质量良好的超低碳复合轧制用钢。实现上述目的的技术措施一种超低碳复合轧制用钢，其组分及重量百分比含量为：c：不超过0.01%，mn：0.18～0.30%，si：0～0.02%，als：不超过0.005%，p：0～0.03%，s：0～0.01%，n：0.002～0.007%，其余为fe及不可避免的杂质。优选地：c的重量百分比含量为0.003~0.01%。优选地：mn的重量百分比含量为0.20~0.30%。优选地：n的重量百分比含量为0.003～0.007%。一种超低碳复合轧制用钢的薄板坯连铸生产方法，其步骤：1）铁水预处理深脱硫，并控制s≤0.0015%；2）进行转炉冶炼，并控制终点钢水中p≤0.015%；在出钢后加c粉脱氧，所加c粉量以达到钢水中的氧含量在600~750ppm为准；3）在lf炉进行精炼，控制精炼炉内钢水的温度在1620-1660℃；4）进行rh真空处理，在rh炉脱碳、脱氧及合金化，并控制真空结束后氧含量在30-70ppm，als≤0.006%；5)浇铸成坯，全程采用保护浇铸，铸坯厚度控制在65~70mm，拉坯速度3.5-4.2m/min，控制结晶器液面波动在±5mm以内；铸坯浇铸过程中，控制平均冷却水量在1.75～2.07l/kg钢，边部冷水量按照平均冷却水量的65~75%进行；采用na2o含量在4%以下的低na保护渣，并要求该渣的粘度在0.12-0.28pa.s，碱度在0.90-0.96，熔点在1120-1170℃；6）进行后工序。优选地：拉坯速度在3.6~4.0m/min。优选地：平均冷却水量在1.77～1.83l/kg钢，边部冷水量按照平均冷却水量的65~70%进行。本发明中各元素及主要工艺的机理及作用：c：选用超低碳设计的目的是为了得到尽可能多的铁素体组织，以减少钢组织中的fe3c相，塑韧性优良的铁素体组织有利于后续的复合轧制。同时，将c含量控制在0.01%以下，尽可能减少铁素体中的固溶c含量，使铁素体组织得到深层次的净化，有利于后续与延展性好的金属复合轧制。mn：增加钢中珠光体的相对量，并使组织变细，提高强度。在本发明中，适当降低mn的含量，保证合适的强度。同时，适量的mn可消除s的有害影响，从这个角度考虑，mn是有益元素，但含量低时，效果不显著。据此，控制mn含量在0.18~0.30%。si：增加钢的强度，减少钢的延展性，不利于带钢的后续冷变形性能，所以越低越好。本发明中控制si含量在0～0.02%。p：磷在钢中为残余元素，最大的害处是偏析严重，增加回火脆性，显著降低钢的塑性和韧性，致使钢在冷加工时容易脆裂，也即所谓“冷脆”现象。磷对焊接性也有不良影响，应严加控制，本发明中控制p含量在0～0.03%。s：硫在钢中偏析严重，恶化钢的质量。在高温下，降低钢的塑性，是一种有害元素，易导致钢的热脆现象。因此对硫应严加控制，本发明中控制s含量在0～0.01%。als：als含量与o存在平衡，按照夹杂物实际控制情况，本发明中控制als含量不超过0.005%。本发明之所以控制真空结束后氧含量在30-70ppm，als≤0.006%；是为了避免离站[o]过低，[als]过高，浇铸过程产生al2o3，水口结瘤导致塞棒上涨，以改善钢水可浇性。同时，钢中[o]含量过高，一方面会与保护渣中碳元素发生反应，生产气体；另一方面冷却过程中[o]的析出，会导致铸坯边部产生气泡，在后续轧制过程中出现破边缺陷，所以控制真空结束后氧含量在30-70ppm。本发明之所以采用低na保护渣（na2o含量控制在4%以下），控制粘度在0.12-0.28pa.s，碱度在0.90-0.96，熔点在1120-1170℃。一方面是为了减少熔渣对振痕的附着力，另一方面是为了提高凝固温度，使保护渣熔化得到稳定的三层结构，便于改善夹杂和边裂。本发明通过控制脱氧工艺，实现精确控制出钢o和真空离站o含量，配合全程保护浇铸、拉坯速度控制、边部水量控制以及保护渣理化指标的合理优化，实现对夹杂和边裂的有效控制，得到表面质量良好的超低碳复合轧制用钢。本发明与现有技术相比：其一，本发明采用lf+rh双联工艺，通过控制脱氧工艺、控制各工序o的含量，在保证钢水可浇性的前提下，减少钢水中夹杂物。其二，本发明薄板坯连铸采用全程保护浇铸，合理的拉速，减少液面异常波动，配合低钠保护渣，减少碱度和粘度，减少熔渣对振痕的附着力，改善夹杂缺陷。其三，本发明薄板坯连铸过程中采用边部弱冷工艺，并适当提高保护渣的熔点，使保护渣熔化达到稳定的三层结构，减少边裂缺陷。其四，本发明克服了薄板坯连铸工艺生产超低碳复合轧制用钢夹杂和边裂质量缺陷控制难度较大等劣势，并充分发挥短流程工艺的优势，得到厚度精度高，性能均匀性好，表面质量良好的超低碳复合轧制用钢，解决了制约csp产线生产复合轧制用钢的一大技术瓶颈。其在保证超低碳复合轧制用钢使用性能的前提下，实现在薄板坯连铸连轧产线进行生产，且钢中夹杂降级由18%以上减少到4%以下，边裂由12%以上可以控制在1%以内，表面质量良好；再既能发挥csp薄板坯连铸连轧产线产品厚度精度高，使整卷在长度方向的厚度波动不超过30μm、整卷在长度方向的强度波动不超过20mpa，又能有效解决csp薄板坯连铸工艺条件下铸坯夹杂和边裂等问题，得到表面质量良好的超低碳复合轧制用钢。具体实施方式下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。表1为本发明各实施例及对比例化学成分取值列表；表2为本发明各实施例及对比例的主要工艺参数列表；表3为本发明各实施例及对比例力学性能检测情况;表4为本发明各实施例及对比例经轧制后厚度精度、表面质量情况。本发明各实施例均按照以下步骤生产：1）铁水预处理深脱硫，并控制s≤0.0015%；2）进行转炉冶炼，并控制终点钢水中p≤0.015%；在出钢后加c粉脱氧，所加c粉量以达到钢水中的氧含量在600~750ppm为准；3）在lf炉进行精炼，控制精炼炉内钢水的温度在1620-1660℃；4）进行rh真空处理，在rh炉脱碳、脱氧及合金化，并控制真空结束后氧含量在30-70ppm，als≤0.006%；5)浇铸成坯，全程采用保护浇铸，铸坯厚度控制在65~70mm，拉坯速度3.5-4.2m/min，控制结晶器液面波动在±5mm以内；铸坯浇铸过程中，控制平均冷却水量在1.75～2.07l/kg钢，边部冷水量按照平均冷却水量的65~75%进行；采用na2o含量在4%以下的低na保护渣，并要求该渣的粘度在0.12-0.28pa.s，碱度在0.90-0.96，熔点在1120-1170℃；6）进行后工序。表1本发明各实施例及对比例化学成分取值列表（wt%）实施例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对比例10.00590.2400.0030.0150.00900.0070.0052对比例20.00550.2310.0040.0080.00700.0090.0043表2本发明各实施例及对比例主要工艺参数列表注：对比例生产时，采用的保护渣na含量高高于本发明，即保护渣中na2o的含量为5.7%，粘度在0.20pa.s，碱度在0.88，熔点在1110℃。表3本发明各实施例及对比例经轧制后的力学性能检测情况表4本发明各实施例及对比例厚度精度、表面质量情况从表3可以看出，实施例1-10钢卷全长厚度波动控制在30μm以内，钢卷全长强度波动控制在20mpa以内，且夹杂降级率没超过2.3%，边裂降级率买超过1%，表面质量良好；而对比例1因夹杂缺陷降级，对比例2因边裂缺陷降级。上述实施例仅为最佳例举，而并非是对本发明的实施方式的限定。当前第1页12