本發明涉及一種低碳鋼的生產方法，具體地屬于一種在CSP產線采用鐵素體軋制工藝生產低碳鋼的方法。
背景技術：
：CSP產線雖有其優勢，但在生產低碳鋼時，存在屈服強度和屈強比偏高的問題。如冷軋基料的強度偏高，會影響后工序的軋制穩定性，既增加了軋制負荷，同時也影響退火后產品的性能控制，產品不能滿足客戶的需求。鐵素體軋制工藝是目前世界鋼鐵行業在熱軋領域的前沿工藝之一，鐵素體軋制又稱相變控制軋制或低溫形變。與傳統的奧氏體軋制工藝相比，利用帶鋼在鐵素體區變形抗力較小的特點，進行低溫軋制，精軋在鐵素體區進行，隨后采用較高的卷取溫度以得到粗晶粒的鐵素體組織，從而降低熱軋帶鋼的強度，提高塑性，其主要針對的是低碳鋼及超低碳鋼。美國LTV鋼鐵公司的印第安那哈伯廠40%的超低碳鋼采用鐵素體軋制工藝生產，日本JFE集團川崎鋼鐵公司和浦項均在研究低碳IF鋼的鐵素體軋制工藝技術，墨西哥希爾薩公司、德國TKS、比利時的考克里爾等鋼鐵公司通過改造卷取機、軋制模型、以及安裝強冷裝置，實現了超薄熱軋帶鋼的鐵素體軋制工藝。位于德國東部的埃科廠六機架熱連軋機組也實行了鐵素體軋制工藝。同時，奧鋼聯工程技術中心開發出不受產品和軋制能力影響的PonyMill軋機技術，采用鐵素體軋制工藝生產最薄為0.8mm的熱軋產品。1998年，寶鋼與東北大學合作研究鐵素體軋制生產超低碳IF鋼，進行鐵素體區熱軋軋制力模型的修正以及大量的試驗研究，并在2050mm熱連軋機上開展工業化試驗。2003年，鞍鋼在開發Nb+Ti-IF鋼的基礎上，與東北大學聯合進行鐵素體軋制試驗，并在1780mm熱連軋機上開展工業化試制，結果表明：在鐵素體區軋制時，精軋各機架的軋制力、扭矩、功率均小于常規軋制的測定值。2008年梅鋼在1422mm傳統熱軋生產線進行了鐵素體軋制的試驗，結果表明：溫度控制和軋制情況良好，F6壓下率調大時，存在厚度控制精度不高的問題，產品力學性能較奧氏體軋制優越，屈強比較低。2004年以來，唐鋼FTSR連鑄連軋生產線開展了低碳鋼鐵素體軋制工藝的研究，并申報了國家發明專利“一種薄板坯連鑄連軋低碳鋼鐵素體生產方法”，其技術方案是：（1）鋼的化學成分為C:0.01-0.05%%；Mn≤0.4%，S≤0.01%，P≤0.02%，Si≤0.05%；Als：0.01-0.035%；（2）加熱溫度為1100-1150℃，進粗軋溫度為990-1100℃；進精軋溫度為830-860℃，出終軋溫度為770-800℃，卷取溫度為680-730℃；粗軋和精軋之間采用層流冷卻。唐鋼FTSR生產線的工藝布置與武鋼CSP產線存在明顯差異，唐鋼FTSR線為2+5型，兩機架粗軋與五機架精軋之間有20m長的層冷線，冷卻線長，冷卻能力大，便于發生奧氏體向鐵素體的相變。而武鋼CSP產線7機架精軋，無粗軋機，也無粗軋與精軋之間的層冷輥道便于相變。因此無法參考唐鋼薄板坯連鑄連軋生產線的鐵素體軋制工藝進行武鋼CSP產線的鐵素體軋制工藝設計。同時低碳鋼鐵素體軋制也沒有在同類CSP產線生產的先例。因此，需開展相應研究以探討在CSP產線采用鐵素體軋制生產低碳鋼的工藝，以探討降低低碳鋼強度的方法。技術實現要素：本發明在于克服目前采用CSP產線生產低碳較軟材質鋼種時，存在晶粒較同類產線更加細小，屈服強度更高，影響后工序成型性和軋制穩定性的不足，提供一種能在CSP產線生產低碳鋼時，使鋼板的屈服強度降低，并能顯著降低軋機負荷及電耗的采用鐵素體軋制工藝生產低碳鋼的方法。實現上述目的的措施：一種在CSP產線采用鐵素體軋制工藝生產低碳鋼的方法，其在于：其步驟：1）按鋼種成分及重量百分比含量為：C：0.02-0.06%，Mn：0.1-0.3%，Si：0.01-0.04%，其余為P、S等雜質元素和Fe進行冶煉；2）進行澆鑄，連鑄坯厚度為70mm；3）將鑄坯送入均熱爐進行均熱，控制鑄坯出爐溫度在1020～1080℃；4）經高壓除鱗后進行軋制，軋制至成品厚度為2-6mm；采用7機架中F1、F2及F4、F5、F6、F7進行軋制，F3機架虛設；并控制F1與F2機架的壓下率之和不低于90%；F1~F3機架間冷卻水按照額定水量的60-90%進行設定；F4入口溫度不超過850℃，終軋溫度在760～820℃；4）經層流冷卻后進行卷取，冷卻方式為后段式冷卻，冷卻速度控制在20-40℃/s，卷取溫度在640～700℃；5）自然冷卻至室溫后待用。本發明中主要工藝的作用及機理在CSP產線采用鐵素體軋制工藝生產低碳鋼時，其出爐溫度更低，F4-F7機架在鐵素體區軋制，其負荷較非鐵素體區軋制更低，即F4軋制力減幅不低于10%，最高可達14%，F5至F7軋制力減幅各不低于8%，說明低碳鋼可以通過充分相變，為后段機架在鐵素體區軋制起到降低軋制負荷的目的。本發明通過虛設F3軋制，并控制出爐溫度、F4入口溫度、終軋溫度、卷取溫度和冷卻方式，在確保帶鋼性能滿足要求的前提下，降低了低碳鋼的屈服強度，滿足了客戶對成型性能的要求。本發明與現有技術相比，在CSP線生產低碳鋼時，能解決晶粒較同類產線更加細小，屈服強度更高，影響后工序成型性和軋制穩定性能的不足，使鋼板的屈服強度降低，并能有效降低軋機負荷和電耗，F4軋制力減幅不低于10%，最高可達14%，F5至F7軋制力減幅各不低于8%。附圖說明圖1為本發明生產的低碳鋼晶粒度圖片；圖2為對比例鋼晶粒度圖片。具體實施方式下面對本發明予以詳細描述：表1為本發明各實施例及對比例的七項精度命中率情況；表2為為本發明各實施例及對比例的力學性能情況；表3為本發明各實施例及對比例的冷軋軋制力和電流列表。實施例1本實施例為低碳鋼，其成分及重量百分比含量為：C：0.031%，Mn：0.22%，Si：0.015%，N：0.007%，Als：0.042%，P：0.017%，S：0.005%，其余為Fe；產品厚度為3.5mm；生產步驟：1）按鋼種成分及重量百分比含量為：C：0.031%，Mn：0.22%，Si：0.015%，N：0.007%，Als：0.042%，P：0.017%，S：0.005%，其余為Fe進行冶煉；并經真空處理；2）進行澆鑄，連鑄坯厚度為70mm；3）將鑄坯送入均熱爐進行均熱，鑄坯出爐溫度為1028℃；4）經高壓除鱗后進行軋制，軋制至成品厚度在3.5mm；為保證后段機架在鐵素體區軋制，采用7機架中F1、F2及F4、F5、F6、F7進行軋制，F3機架為虛設；并使F1與F2機架的壓下率之和為95%；F1~F3機架間冷卻水量為額定水量的70%；F4入口溫度為836℃，終軋溫度在790℃；5）經層流冷卻后進行卷取，冷卻方式為后段式冷卻，冷卻速度在30℃/s，卷取溫度在675℃；6）自然冷卻至室溫后待用。本實施例檢測結果見表1及表2。實施例2本實施例為低碳鋼，其成分及重量百分比含量為：C：0.032%，Mn：0.18%，Si：0.018%，N：0.006%，Als：0.038%，P：0.016%，S：0.006%，其余為Fe；產品厚度為3.0mm；生產步驟：1）按鋼種成分及重量百分比含量為：C：0.032%，Mn：0.18%，Si：0.018%，N：0.006%，Als：0.038%，P：0.016%，S：0.006%，其余為Fe進行冶煉；并經真空處理；2）進行澆鑄，連鑄坯厚度為70mm；3）將鑄坯送入均熱爐進行均熱，控制鑄坯出爐溫度在1055℃；4）經高壓除鱗后進行軋制，軋制至成品厚度在3.0mm；為保證后段機架在鐵素體區軋制，采用7機架中F1、F2及F4、F5、F6、F7進行軋制，F3機架為虛設；并使F1與F2機架的壓下率之和為93%；F1~F3機架間冷卻水量為額定水量的63%；F4入口溫度為832℃，終軋溫度在805℃；5）經層流冷卻后進行卷取，冷卻方式為后段式冷卻，冷卻速度在25℃/s，卷取溫度在698℃；6）自然冷卻至室溫后待用。本實施例檢測結果見表1及表2。實施例3本實施例為低碳鋼，其成分及重量百分比含量為：C：0.03%，Mn：0.19%，Si：0.026%，N：0.006%，Als：0.039%，P：0.018%，S：0.007%，其余為Fe；產品厚度為3.4mm；生產步驟：1）按鋼種成分及重量百分比含量為：C：0.03%，Mn：0.19%，Si：0.026%，N：0.006%，Als：0.039%，P：0.018%，S：0.007%，其余為Fe進行冶煉；并經真空處理；2）進行澆鑄，連鑄坯厚度為70mm；3）將鑄坯送入均熱爐進行均熱，控制鑄坯出爐溫度在1075℃；4）經高壓除鱗后進行軋制，軋制至成品厚度在3.4mm；為保證后段機架在鐵素體區軋制，采用7機架中F1、F2及F4、F5、F6、F7進行軋制，F3機架為虛設；并使F1與F2機架的壓下率之和為96%；F1~F3機架間冷卻水量為額定水量的80%；F4入口溫度為840℃，終軋溫度在805℃；5）經層流冷卻后進行卷取，冷卻方式為后段式冷卻，冷卻速度控制在32℃/s，卷取溫度在655℃；6）自然冷卻至室溫后待用。本實施例檢測結果見表1及表2。表1本發明各實施例與對比例的七項精度命中率列表（%）表2本發明各實施例與對比例的力學性能列表表3為本發明各實施例及對比例的冷軋軋制力和電流列表實施例123對比例各機架平均軋制力/KN648670625792各機架平均電流/A545555521677從表2所示可以看出，采用鐵素體軋制工藝能有效降低低碳鋼的屈服強度及屈強比，性能滿足用戶要求。從表3所示可以看出，與常規生產工藝（CSP奧氏體軋制）相比，CSP鐵素體軋制生產的低碳鋼在冷軋時軋制力降低15-21%，各機架電流下降18-23%，說明CSP鐵素體軋制生產的低碳鋼，在冷軋時能有效降低軋制力，提高軋制穩定性，并且較大幅度地降低了冷軋的生產成本。本具體實施方式僅為最佳例舉，并非對本發明技術方案的限制性實施。當前第1頁1 2 3