兩片罐用馬口鐵mrt-3基板及其生產方法
【專利摘要】本發明公開了一種兩片罐用馬口鐵MRT-3基板及其生產方法，其化學成分的重量百分比為：C0.06%～0.08%，Mn0.27%～0.33%，S≤0.010%，P≤0.015%，Si≤0.02%，Als0.030%～0.050%，Cu≤0.045%，Ni≤0.045%，Cr≤0.045%，N≤0.006%，To≤0.003%；其余為鐵和不可避免的雜質。本兩片罐用MRT-3采用潔凈鋼生產工藝，在嚴格控制S、P、Cu、Ni、Cr等微量元素的基礎上，合理控制Als的含量，使鋼中的Als既能起到降低鋼水中夾雜物含量和細化晶粒的作用，又不至于由于Al含量的增加造成含Al夾雜物的引入，各項指標完全可以滿足產品要求。本馬口鐵基板MRT-3采用潔凈鋼冶煉工藝，經過頂底復吹轉爐吹煉、精煉、保護澆鑄等工序的過程控制可提高鋼水純凈度、保證鑄坯質量、確保帶鋼力學性能，且能使生產容易控制的目的。
【專利說明】兩片罐用馬口鐵MRT-3基板及其生產方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于鋼鐵冶金材料領域，尤其是一種兩片罐用馬口鐵MRT-3基板及其生產方法。
【背景技術】
[0002]馬口鐵(鍍錫薄板)用途廣泛，主要應用于包裝材料，特別是用于制造化工桶(罐)、干雜罐、食品罐和飲料罐。該類包裝材料易于回收，環境友好，而且與食品接觸無污染，甚至一定領域食品包裝對健康有益。
[0003]隨著國民經濟快速發展，人民生活水平的日益提高，消費量增加潛力巨大。資料表明，歐美和日本等發達地區、國家人均年消費馬口鐵8~10kg，而我國目前人均消費量只有 2.6kg，短時間有望達到5kg的水平。按照14億人口計算，馬口鐵年消費量700萬噸，考慮成材率較低，估算馬口鐵基料年需求近800萬噸。
[0004]兩片罐用馬口鐵(簡稱DI材)是碳鋼薄板三大精品(取向硅鋼、DI材、高等級汽車板)之一，且涉及食品安全，因此，生產難度極大，國內能生產熱卷基料的廠家只有寶鋼股份，制作“兩片罐”用的高端馬口鐵仍在大量進口，因此市場潛力巨大。本領域目前存在的主要問題是:由于制罐的高速(1500罐/分)、低損(廢品率〈3%)、和高精度，對DI材生產提出了非常高的要求，特別是DI材的成分控制、精度控制要求極其苛刻。整個生產過程涉及到煉鋼、軋制、酸洗 、冷軋、退火、平整等一系列工序，每個工序都要求高精度控制，在鋼質純凈度控制、厚度控制、通板高速連續退火、精整控制方面都比生產一般薄板要求高出很多，因此生產高品質的兩片罐鋼基板是具有挑戰性、創新性的工作。

【發明內容】

[0005]本發明要解決的技術問題是提供一種夾雜物含量低、成本低、深沖性能好的兩片罐用馬口鐵MRT-3基板；本發明還提供了一種生產過程容易控制的兩片罐用馬口鐵MRT-3基板的生產方法。
[0006]為解決上述技術問題，本發明化學成分的重量百分比為:C 0.06%~0.08%, Mn0.27% ~0.33%, S ≤ 0.010%, P≤ 0.015%, Si ( 0.02%, Als 0.030% ~0.050%, Cu ( 0.045%,Ni ( 0.045%, Cr ( 0.045%, N≤0.006%, To ( 0.003% ;其余為鐵和不可避免的雜質。
[0007]本發明方法包括冶煉工序、連鑄工序、加熱工序、熱軋工序、冷卻卷取工序、酸洗冷軋工序和退火平整工序；所述基板化學成分為上述的重量百分比。
[0008]本發明方法所述加熱工序:鑄坯出爐溫度為1220~1250°C，鑄坯在爐停留時間為140~160min，單根鑄坯溫度波動< 20°C ；
所述熱軋工序:經五道次粗軋后進入熱卷箱卷取，除鱗后經七機架熱連軋，并采用潤滑軋制，精軋開軋溫度1060°C ±20°C，終軋溫度890±15°C ；
所述冷卻卷取工序:層冷采用前段冷卻工藝，冷卻速率>30°C/S，快冷到680°C ±15°C進行卷取；所述退火平整工序:冷軋硬卷進入連續式退火爐，退火溫度為670~710°C，退火速度240~260m/min，平整延伸率為1.0~1.2%,即得所述的馬口鐵MRT-3基板。
[0009]優選的，本發明方法所述冶煉工序:轉爐采用后攪工藝，轉爐終點碳氧積(0.0028。所述連鑄工序:采用全程氬氣保護澆鑄，鋼水過熱度為30~35°C，拉速為
1.45m/min，液面波動在± 3mm內。所述酸洗冷軋工序:熱軋卷開卷后進入酸洗槽，酸洗速度80~120m/min，然后進入單機架可逆冷軋軋機，總壓下率大于80%。
[0010]優選的，本發明方法所述熱軋工序采用均勻的鑄坯加熱溫度、精軋雙梁除鱗、CVC(Continuously Variable Crown)軋棍，即連續可變凸度軋棍。
[0011]采用上述技術方案所產生的有益效果在于:本發明采用潔凈鋼生產工藝生產，其兩片罐用MRT-3的化學成分配比，在嚴格控制S、P、Cu、N1、Cr等微量元素的基礎上，合理控制Als的含量，使鋼中的Als既能起到降低鋼水中夾雜物含量和細化晶粒的作用，又不至于由于Al含量的增加造成含Al夾雜物的引入；檢測表明，按照本發明配比生產的兩片罐用馬口鐵MRT-3各項指標完全可以滿足產品要求。本發明提供的MRT-3的冶煉方法，經過頂底復吹轉爐吹煉、精煉、保護澆鑄等工序的過程控制可提高鋼水純凈度、保證鑄坯質量、確保帶鋼力學性能，且能使生產容易控制的目的。
[0012]本發明采用板坯連鑄連軋生產工藝，其在連鑄過程、加熱制度、軋制過程等方面與傳統工藝存在明顯的差異；通過中間坯熱卷箱卷取，能夠使得中間坯頭尾溫度均勻，防止溫度下降過快；采用CVC軋輥有利于保證板型及尺寸精度；層流冷卻可實現15~35°C /s的冷卻能力；因此本生產工藝可以靈活調整軋制溫度和壓下率，得到所需要的組織和性能，產品硬度可達到54~59HR30T。
【具體實施方式】
[0013]下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。
[0014]實施例1:本兩片罐用馬口鐵MRT-3基板的具體生產步驟如下所述。
[0015]1.冶煉工序:冶煉采用120噸轉爐，裝入量為107.7噸，其中鐵水100.4噸，廢鋼
7.3噸，為了保證終點P含量合格，防止后吹，采用高拉補吹法進行吹煉，終渣堿度為3.43，終點出鋼前全部采用后攪操作，后攪時間60秒鐘，終點碳氧積0.0025 ;精煉采用升溫、成分調整、鈣處理等常規處理方法，使得精煉結束后成分的重量百分比控制為:C:0.065%, Mn:0.30%, S:0.004%, P:0.009%, S1:0.022%, Als:0.056%, Cu:0.038%, N1:0.036%, Cr:0.040%,N:0.0043%, To:0.0043% ;精煉后鋼水溫度為 1584。。。
[0016]2.連鑄工序:全程氬氣保護澆鑄，鋼水過熱度為30~35°C，鑄坯拉速為1.45m/min，中包溫度平均1556°C，結晶器液面波動穩定控制在±2mm內，鑄坯厚度為200mm。
[0017]3.加熱工序:鑄坯出爐溫度為1240°C，鑄坯在爐停留時間為150min，單根鑄坯溫度波動< 20°C。
[0018]4.粗軋工序:鑄坯出爐經高壓水除鱗后進入帶有立輥的可逆粗軋機組，經5道次軋制后進入熱卷箱卷取。
[0019]5.精軋工序:中間坯出熱卷箱經雙梁除鱗后，進入七機架熱連軋機組，開軋溫度平均為1070°C、終軋平均溫度為890°C，F7軋制速度平均為12m/s，熱軋厚度為2.0mm。
[0020]6.冷卻、卷取工序:層冷采用前段冷卻方式，冷卻速率大于30°C /s，卷取溫度平均為680°C,卷取后自然冷卻。
[0021]7.酸洗、冷軋工序:熱軋卷開卷后進入酸洗槽，酸洗速度為100 m/min，然后進入單機架可逆軋機，總壓下率為87%。
[0022]8.退火、平整工序:冷硬卷進入連續式退火爐，退火溫度為690°C ±10°C，退火速度240~260m/min，平整延伸率為1.1%。
[0023]本實施例所得馬口鐵基板的規格為0.25X (850~950) XC，熱卷厚度規格為2.0mm，卷重為14噸左右，硬度值為57HR30T，化學成分的重量百分比為:C:0.07%, Mn:
0.30%, S:0.005%, P:0.010%, S1:0.02%, Als:0.049%, Cu:0.038%, N1:0.036%, Cr:0.040%,N:0.0045%, To:0.0030。
[0024]實施例2:本兩片罐用馬口鐵MRT-3基板的具體生產步驟如下所述。
[0025]1.冶煉工序:冶煉采用120噸轉爐，裝入量為110.4噸，其中鐵水103.2噸，廢鋼
7.2噸，為了保證終點P含量合格，防止后吹，采用高拉補吹法進行吹煉，終渣堿度為2.69，終點出鋼前全部采用后攪操作，后攪時間60秒鐘，終點碳氧積0.0024 ;精煉采用升溫、成分調整、鈣處理等常規處理方法，使得精煉結束 后成分的重量百分比控制為:C:0.069%，Mn:0.30%, S:0.005%, P:0.011%, S1:0.0052%, Als:0.045%, Cu:0.032%, N1:0.028%, Cr:
0.035%, N:0.0038%, To:0.0036% ;精煉后鋼水溫度為 1580。。。
[0026]2.連鑄工序:全程氬氣保護澆鑄，鋼水過熱度為30~35°C，鑄坯拉速為1.45m/min，中包溫度平均1554°C，結晶器液面波動穩定控制在±2mm內，鑄坯厚度為200mm。
[0027]3.加熱工序:鑄坯出爐溫度為1250°C，鑄坯在爐停留時間為155min，單根鑄坯溫度波動< 20°C。
[0028]4.粗軋工序:鑄坯出爐經高壓水除鱗后進入帶有立輥的可逆粗軋機組，經5道次軋制后進入熱卷箱卷取。
[0029]5.精軋工序:中間坯出熱卷箱經雙梁除鱗后，進入七機架熱連軋機組，開軋溫度平均為1080°C、終軋平均溫度為893°C，F7軋制速度平均為11.8m/s，熱軋厚度為2.0mm。
[0030]6.冷卻、卷取工序:層冷采用前段冷卻方式，冷卻速率大于30°C /s，卷取溫度平均為680°C,卷取后自然冷卻。
[0031]7.酸洗、冷軋工序:熱軋卷開卷后進入酸洗槽，酸洗速度為100m/min，然后進入單機架可逆軋機，總壓下率為90%左右。
[0032]8.退火、平整工序:冷硬卷進入連續式退火爐，退火溫度為690°C ±10°C，退火速度240~260m/min，平整延伸率為1.2%。
[0033]本實施例所得馬口鐵基板的規格為0.2X (850~950) XC，熱卷厚度規格為
2.3mm，卷重為14噸左右，硬度值為59HR30T，化學成分的重量百分比為:C:0.08%, Mn:
0.30%, S:0.005%, P:0.012%, S1:0.01%, Als:0.042%, Cu:0.032%, N1:0.028%, Cr:0.035%,N:0.004%, To:0.0028。
[0034]實施例3:本兩片罐用馬口鐵MRT-3基板的具體生產步驟如下所述。
[0035]1.冶煉工序:冶煉采用120噸轉爐，裝入量為110.4噸，其中鐵水103.2噸，廢鋼
7.2噸，為了保證終點P含量合格，防止后吹，采用高拉補吹法進行吹煉，終渣堿度為2.69，終點出鋼前全部采用后攪操作，后攪時間60秒鐘，終點碳氧積0.0024 ;精煉采用升溫、成分調整、鈣處理等常規處理方法，使得精煉結束后成分的重量百分比控制為:C:0.069%，Mn:0.30%, S:0.005%, P:0.011%, S1:0.0052%, Als:0.045%, Cu:0.044%, N1:0.038%, Cr:
0.032%, N:0.0038%, To:0.0036% ;精煉后鋼水溫度為 1580。。。
[0036]2.連鑄工序:全程氬氣保護澆鑄，鋼水過熱度為30~35°C，鑄坯拉速為1.45m/min，中包溫度平均1554°C，結晶器液面波動穩定控制在±2mm內，鑄坯厚度為200mm。
[0037]3.加熱工序:鑄坯出爐溫度為1220°C，鑄坯在爐停留時間為160min。
[0038]4.粗軋工序:鑄坯出爐經高壓水除鱗后進入帶有立輥的可逆粗軋機組，經5道次軋制后進入熱卷箱卷取。
[0039]5.精軋工序:中間坯出熱卷箱經雙梁除鱗后，進入七機架熱連軋機組，開軋溫度平均為1050°C、終軋平均溫度為884°C，F7軋制平均速度為llm/s，熱軋厚度為2.3mm。
[0040]6.冷卻、卷取工序:層冷采用前段冷卻方式，冷卻速率大于30°C /s，卷取溫度平均為680°C,卷取后自然冷卻。
[0041]7.酸洗、冷軋工序:熱軋卷開卷后進入酸洗槽，酸洗速度為120m/min，然后進入單機架可逆軋機，總壓下率為89%左右。
[0042]8.退火、平整工序:冷硬卷進入連續式退火爐，退火溫度為700°C ±10°C，退火速度240~260m/min，平整延伸率為1.0%。
[0043]本實施例所得馬口鐵基板的規格為0.25X (850~950) XC，熱卷厚度規格為2.3mm，卷重為14噸左右，硬度值為55HR30T，化學成分的重量百分比為:C:0.08%, Mn:
0.30%, S:0.005%, P:0.012%, S1:0.01%, Als:0.042%, Cu:0.044%, N1:0.038%, Cr:0.032%,N:0.004%, To:0.0028。
[0044]實施例4:本兩片罐用馬口鐵MRT-3基板的具體生產步驟如下所述。
[0045]1.冶煉工序:轉爐終點碳氧積0.0024 ;精煉結束后成分的重量百分比為:C:
0.060%, Mn:0.27%, S:0.008%, P:0.013%, S1:0.01%, Als:0.034%, Cu:0.036%, N1:0.045%,Cr:0.040%, N:0.0058%, To:0.0031% ;精煉后鋼水溫度為 1582。。。
[0046]2.連鑄工序:全程氬氣保護澆鑄，鋼水過熱度為30~35°C，鑄坯拉速為1.45m/min，中包溫度平均1554°C，結晶器液面波動穩定控制在±3mm內，鑄坯厚度為200mm。
[0047]3.加熱工序:鑄坯出爐溫度為1235°C，鑄坯在爐停留時間為140min。
[0048]4.粗軋工序:鑄坯出爐經高壓水除鱗后進入帶有立輥的可逆粗軋機組，經5道次軋制后進入熱卷箱卷取。
[0049]5.精軋工序:中間坯出熱卷箱經雙梁除鱗后，進入七機架熱連軋機組，開軋溫度平均為1040°C、終軋平均溫度為875°C，F7軋制平均速度為llm/s，熱軋厚度為2.3mm。
[0050]6.冷卻、卷取工序:層冷采用前段冷卻方式，冷卻速率大于30°C /s，卷取溫度平均為695°C,卷取后自然冷卻。
[0051]7.酸洗、冷軋工序:熱軋卷開卷后進入酸洗槽，酸洗速度為80m/min，然后進入單機架可逆軋機，總壓下率為89%左右。
[0052]8.退火、平整工序:冷硬卷進入連續式退火爐，退火溫度為680°C ±10°C，退火速度240~260m/min，平整延伸率為1.1%。
[0053]本實施例所得馬口鐵基板的規格為0.25X (850~950) XC，熱卷厚度規格為2.3mm，卷重為14噸左右，硬度值為55HR30T，化學成分的重量百分比為:C:0.06%, Mn:
0.27%, S:0.008%, P:0.013%, S1:0.015%, Als:0.03%, Cu:0.036%, N1:0.045%, Cr:0.040%,N:0.006%, To:0.0021%。
[0054]實施例5:本兩片罐用馬口鐵MRT-3基板的具體生產步驟如下所述。
[0055]除下述不同之處，其余同實施例1。
[0056]步驟I冶煉工序:轉爐終點碳氧積0.0028 ;精煉結束后成分的重量百分比為:C:
0.062%, Mn:0.33%, S:0.008%, P:0.012%, S1:0.016%, Als:0.058%, Cu:0.042%, N1:0.038%,Cr:0.045%, N:0.0037%, To:0.0039% ;精煉后鋼水溫度為 1580。。。
[0057]步驟5精軋工序:除終軋平均溫度為905°C之外，其余同實施例1。
[0058]步驟6冷卻、卷取工序:除卷取溫度平均為665°C之外，其余同實施例1。
[0059]本實施例所得馬口鐵基板的規格為0.25X (850~950) XC，熱卷厚度規格 為2.3mm，卷重為14噸左右，硬度值為58HR30T，化學成分的重量百分比為:C:0.07%, Mn:
0.33%, S:0.009%, P:0.013%, S1:0.02%, Als:0.05%, Cu:0.042%, N1:0.038%, Cr:0.045%,N:0.004%, To:0.003%。
【權利要求】
1.一種兩片罐用馬口鐵MRT-3基板，其特征在于，其化學成分的重量百分比為:C0.06% ~0.08%, Mn 0.27% ~0.33%, S ≤ 0.010%, P ≤ 0.015%, Si ≤ 0.02%, Als 0.030% ~0.050%, Cu ≤ 0.045%, Ni ≤ 0.045%, Cr ≤ 0.045%, N ≤ 0.006%, To ≤ 0.003% ;其余為鐵和不可避免的雜質。
2.—種兩片罐用馬口鐵MRT-3基板的生產方法，其特征在于:其包括冶煉工序、連鑄工序、加熱工序、熱軋工序、冷卻卷取工序、酸洗冷軋工序和退火平整工序；所述基板成分的重量百分比為:C 0.06% ~0.08%, Mn 0.27% ~0.33%, S ≤ 0.010%, P ≤ 0.015%, Si ≤ 0.02%,Als 0.030% ~0.050%, Cu ≤ 0.045%, Ni ≤ 0.045%, Cr ≤ 0.045%, N ≤ 0.006%, To ≤ 0.003% ；其余為鐵和不可避免的雜質。
3.根據權利要求2所述的兩片罐用馬口鐵MRT-3基板的生產方法，其特征在于，所述加熱工序:鑄坯出爐溫度為1220~1250°C，鑄坯在爐停留時間為140~160min，單根鑄坯溫度波動< 20°C ； 所述熱軋工序:經五道次粗軋后進入熱卷箱卷取，除鱗后經七機架熱連軋，并采用潤滑軋制，精軋開軋溫度1060°C ±20°C，終軋溫度890±15°C ； 所述冷卻卷取工序:層冷采用前段冷卻工藝，冷卻速率>30°C/S，快冷到680°C ±15°C進行卷取； 所述退火平整工序:冷軋硬卷進入連續式退火爐，退火溫度為670~710°C，退火速度240~260m/min，平整延伸率為1.0~1.2%,即得所述的馬口鐵MRT-3基板。
4.根據權利要求3所述的兩片罐用馬口鐵MRT-3基板的生產方法，其特征在于，所述冶煉工序:轉爐采用后攪工藝，轉爐終點碳氧積≤ 0.0028。
5.根據權利要求3所述的兩片罐用馬口鐵MRT-3基板的生產方法，其特征在于，所述連鑄工序:采用全程氬氣保護澆鑄，鋼水過熱度為30~35°C，拉速為1.45m/min，液面波動在+ 3mm 內。
6.根據權利要求3所述的兩片罐用馬口鐵MRT-3基板的生產方法，其特征在于，所述酸洗冷軋工序:熱軋卷開卷后進入酸洗槽，酸洗速度80~120m/min，然后進入單機架可逆冷軋軋機，總壓下率大于80%。
7.根據權利要求3— 6任意一項所述的兩片罐用馬口鐵MRT-3基板的生產方法，其特征在于:所述熱軋工序采用均勻的鑄坯加熱溫度、精軋雙梁除鱗、CVC軋輥。
【文檔編號】C22C38/40GK103938103SQ201410149752
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月15日 優先權日:2014年4月15日
【發明者】王健, 房錦超, 高永春, 曹建利, 張玉文, 段云祥, 王衛東, 張春花, 宋曉娟, 田秀剛 申請人:河北鋼鐵股份有限公司唐山分公司