Scale control

Abstract

A twin roll casting method and apparatus for producing a steel strip with high surface quality are disclosed. The method comprises controlling conditions in a hot box located between a twin roll caster and a hot rolling mill and generating a target thin scale comprising compact, well-adhered and ductile scale on the as-cast cast strip before the strip reaches a hot rolling mill. The conditions include the temperature of the cast strip, the flow rate of N2 into the hot box, and the flow rate of air towards upper and lower surfaces of the cast strip in the hot box. In addition, the method may comprise controlling an exit temperature from a cooling step after the hot rolling step and a coiling temperature in a subsequent coiling step to suppress excessive growth of the scale on the strip steel.

Description

SCALE CONTROLTECHNICAL FIELD AND BACKGROUNDThe invention is in a technical field of twin-roll casting, and specifically relates to a method for producing thin steel strips with high surface quality.In a twin roll caster, molten metal, typically steel, is delivered from a delivery system to a casting pool supported on casting surfaces of a pair of counter-rotated horizontal casting rolls, which are internally water cooled so that solidified metal shells form on the moving casting roll surfaces. The metal shells are brought together at a nip between them to produce a solidified strip product delivered downwardly from the nip between the casting rolls. The term “nip” is used herein to refer to the general region at which the casting rolls are closest together.The molten metal may be poured from a ladle into a smaller vessel or a series of smaller vessels from which it flows through a metal delivery nozzle or nozzles located above the nip to form the casting pool of molten metal supported on the casting surfaces of the casting rolls above the nip and extending the length of the nip.The casting pool is usually confined between side plates or side dams held in sliding engagement with end portions of the casting rolls to restrict the casting pool against outflow. The upper surface of the casting pool (generally referred to as the “meniscus” level) is usually above the lower end of the delivery nozzle so that the lower end of the delivery nozzle is immersed within the casting pool.When casting steel strip by a twin roll caster, the thin strip exits the nip, passes across a guide table, through a pinch roll stand and then through a hot rolling mill, where the thin strip is reduced to a desired thickness. The section of the apparatus between the caster and the rolling mill is enclosed by hot boxes that make it possible to control the atmosphere around the strip as it passes from the caster to the hot rolling mill. The hot rolled strip is cooled to form strip with a required microstructure for end use applications. The cooled strip is then coiled, with a shear cutting the strip periodically upstream of the coiler to form required lengths of strip in each coil.Depending on the steel compositions and the casting conditions, twin roll cast, hot rolled and cooled strip can be used in a range of end use applications.Twin-roll cast strip steel is mainly used for parts with simpler forming processes, such as agricultural machinery covers, shelf panels, and truck compartment panels. Due to its thin product specifications, it is highly consistent with the current technology development trend of lightweight and energy-saving steel for commercial vehicles and engineering machinery. Poor control of the temperature and oxidizing atmosphere in the casting and rolling zones during the production of twin-roll cast strip steel can lead to undesirable loose oxide scale on the surface of the strip steel, which can cause quality problems such as surface spidering, flaking and poor adherence during use by downstream customers, and poor surface quality during subsequent spraying, affecting the use in end use applications.International publication WO2022057757A1 in the name of Baoshan Iron &Steel Co.Ltd discloses a method for continuous surface treatment of hot-rolled strip and a production line used therein. The hot-rolled strip is welded to form a continuous form and then straightened. A force is applied to the surface of the hot-rolled strip to remove oxide particles attached to the surface of the strip. The strip is then coated with a protective coating material and allowed to cure and cooled to room temperature. The coating is tested online and, if the coating is at or above a threshold quality, the coated strip is coiled or cut and stacked according to the requirements of the finished product. This method can not only effectively recover the oxide dust particles on the surface of the hot-rolled strip, but also form a protective layer on the surface of the hot-rolled strip, so as to avoid the phenomenon of the strip generating oxide dust particles again to pollute the environment and the surface of the hot-rolled strip rusting during the subsequent processing, storage and transportation.The invention is concerned with addressing the above technical issue in an alternative way to that disclosed in International publication WO2022057757A1.The above comments are not an admission of the common general knowledge in China or elsewhere.SUMMARYThe invention forms a relatively thin oxide scale on a twin-roll cast steel strip before hot rolling the strip.The invention controls a hot rolling exit temperature for cast strip to inhibit excessive growth of the oxide scale on the steel strip.The invention makes it possible for the twin-roll cast steel strip to have oxide scale with good compactness, adhesion and ductility.In broad terms, the invention provides a twin roll casting method for producing a steel strip with high surface quality comprising controlling conditions in a hot box, as described herein, located between a twin roll caster and a hot rolling mill and generating a target thin scale comprising compact, well-adhered and ductile scale on the as-cast cast strip before the strip reaches a hot rolling mill. The conditions include any one or more than one of the temperature of the cast strip, the flow rate of N2 into the hot box, and the flow rate of air towards upper and lower surfaces of the cast strip in the hot box, noting that:(a) air supply is dependent on strip speed and can be zero, and(b) N2 and optional air injection is selected to control the target thin scale to be 4～8um.The term “hot box” is understood herein to mean an enclosed chamber through which cast strip passes between the twin roll caster and the hot rolling mill. The chamber provides an opportunity to provide a controlled atmosphere around cast strip and control strip temperature before the hot rolling mill.The hot box may be a single chamber having an inlet (s) for one of more gases to form a selected atmosphere in the chamber.The hot box may be a series of chambers, described as multiple hot boxes, with each chamber having an inlet (s) for one of more gases to form a selected atmosphere in the chamber.In addition, the method may comprise controlling an exit temperature from a cooling step after the hot rolling step and a coiling temperature in a subsequent coiling step to suppress excessive growth of the scale on the strip steel.In general terms, the invention provides a method for producing thin strip steel with high surface quality by twin-roll strip casting, comprising following steps:(1) twin-roll strip casting:supplying molten steel into a molten pool of twin-roll strip caster having counter-rotating casting rolls defining a nip between the rolls and forming a cast strip that passes downwardly from the nip, wherein the molten steel comprises following elements in percentage by mass:C: 0.01 ～ 0.1%;Si: 0 ～ 0.50%;Mn: 0.2 ～ 1.50%;P: 0 ～ 0.02%;S: 0 ～ 0.0030%, andthe balance being Fe and impurities;(2) treating the as-cast strip by passing the cast strip through at least three hot boxes 1#, 2#and 3#sequentially and forming a target scale on surfaces of the strip by:supplying the following amounts of N2 into hot boxes1#, 2#and 3#respectively:hot box 1#: 500-1100 ± 50 m3 / h,hot box 2#: 500-900 ± 50 m3 / h,hot box 3#: 300-700 m3 / h; andsupplying up to 230 ± 50 m3 / h air or into hot box 3#towards an upper surface of the cast strip in the hot box 3#, andsupplying up to 150 ± 50 m3 / h air into hot box 3#towards a lower surface of the cast strip in the hot box 3#, and(3) hot rolling the treated cast strip and reducing a thickness of the cast strip and forming a hot-rolled thin strip;(4) cooling the hot-rolled thin strip steel after hot rolling; and(5) coiling the cooled hot-rolled thin strip steel into a hot-rolled thin strip coil.The compact, well-adhered and ductile target thin scale may be 4～8um.The composition of the compact, well-adhered and ductile target thin scale is dependent on a range of factors, including the molten steel composition and the above-described N2 and optional air flow rates into the hot boxes. This is discussed further in relation to Examples and plant trials.It is noted that scale is advantageous as a lubricant that can reduce hot rolling load.The method may comprise supplying N2 into hot boxes1#, 2#and 3#as a main control parameter.The method may comprise supplying the following amounts of N2 into hot boxes1#, 2#and 3#respectively as follows:- hot box 1#: 750 ± 20 m3 / h- hot box 2#: 700 ± 20 m3 / h,- hot box 3#: 500 m3 / h.The method may comprise controlling the temperature of the cast strip passing through hot box 1#, to be 1450 ± 50℃.The method may comprise controlling the temperature of the cast strip passing through hot box 1#, to be 1350 ± 50℃.Typically, the method may comprise controlling the temperature of the cast strip passing through hot box 1#, to be 1000℃ to 1450℃, with a highest temperature in hot box 1#.The method may comprise reducing the thickness of the cast strip by 10-65%, typically 30 -60%, in the one-pass hot rolling step.The method may comprise cooling the hot-rolled thin strip steel to any suitable temperature depending on factors such as steel grade.For example, the temperature may be in a range of ambient temperature to 700℃.By way of particular example, the temperature may be ambient temperature for martensite grades,By way of particular example, the temperature may be in a range of 500-700℃.The method may comprise coiling the cooled hot rolled cast strip at any suitable coiling temperature.For example, the coiling temperature may be in a range of ambient temperature to 650℃By way of particular example, the coiling temperature may be ambient temperature.By way of particular example, the coiling temperature may be in a range of 400 -650℃.The coiling temperature may be in a range of 500 -650℃.The method may comprise controlling a thickness of surface scale of the hot-rolled thin strip steel to be in a range of 4 -7 μm.The present invention provides a thin strip steel with high surface quality produced by twin-roll strip casting produced by the above-described method.Beneficial technical effectsThe technical concept and corresponding technical solution of the present invention can at least achieve the following beneficial technical effects:The invention can be adjusted according to the surface quality of the strip without adding equipment.The invention makes it possible to form a thinner oxide scale before rolling by adjusting the process parameters such as the casting strip temperature, the N2 content in the 1#, 2#, and 3#hot boxes, and the air intake of the upper and lower surfaces in the 3#hot box. The resultant twin-roll cast-rolled strip has an oxide scale with good density, adhesion and ductility, which better serves downstream customers. In addition, the exit temperature from a cooling step after the hot rolling step and a coiling temperature in a subsequent coiling step may be controlled to suppress excessive growth of the scale on the strip steel.The term “strip” is understood herein to comprise (a) opposed surfaces extending along a length and across a width of the strip and (b) opposed side edges on opposite sides of the surfaces extending along the length of the strip.The term “impurities” means elements in the melt as an inevitable result of steelmaking practices or as a consequence of the feed materials for steelmaking. These tend to be non-metallic elements. Examples of impurities are N, P, S, and H.The method may include superheating the steel melt to a superheat temperature before transferring the melt to the twin roll caster.The method may include hot rolling the steel strip with the steel in the strip in the austenitic region during the hot rolling step.The austenitic region is steel composition dependent but typically > 820℃ .The method may include hot rolling the steel strip with the cast strip entering the hot rolling mill at an average mill entry temperature of 1020-1150℃.The method may include hot rolling the steel strip with the cast strip entering the hot rolling mill at an average mill entry temperature of 1050-1260℃.The method may include hot rolling the steel strip with the cast strip entering the hot rolling mill at an average mill entry temperature of 1050-1120℃.The method may include hot rolling the steel strip with the cast strip entering the hot rolling mill at an average mill entry temperature of 1050-1080℃.The method may include hot rolling the steel strip with the cast strip entering the hot rolling mill at an average mill entry temperature that is no more than 400℃ lower than the steel strip exiting the twin roll caster.The average mill entry temperature may be no more than 350℃ lower than the temperature of the steel strip exiting the twin roll caster.The method may include hot rolling the cast strip with the cast strip entering the hot rolling mill at an average mill entry temperature of 90-160℃ higher than an average mill exit temperature.Typically, the average mill entry temperature is 100℃ higher than the average mill exit temperature.The method may include casting the continuous thin steel strip with a thickness of less than 2.5 mm in the twin roll caster.The method may include casting the continuous thin steel strip with a thickness of less than 2.0 mm in the twin roll caster.The invention also provides an apparatus for producing a steel strip, including:- a twin roll strip caster for forming a continuous thin steel strip of less than 3 mm in thickness from a molten steel melt;- a hot rolling mill for reducing the thickness of the steel strip;- a cooling station for cooling the steel strip; and- a coiler for forming coils of the steel strip.The apparatus may include a pinch roll stand upstream of the hot rolling mill in the direction of travel of the steel strip.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGSIn order that the invention may be described in more detail, some illustrative examples will be given with reference to the accompanying drawings in which:Figure 1 is a diagrammatical side view of an embodiment of a twin roll casting apparatus of the invention for producing thin steel strip;Figure 2 is an enlarged partial sectional view of a portion of the twin roll casting apparatus of Figure 1;Figure 3 is a partial diagrammatical side view of the exit end of the twin roll casting apparatus of Figure 1;Figure 4 shows the morphology of oxide scale on the surface of the steel strip according to Example 1 of the present invention;Figure 5 shows the morphology of oxide scale on the surface of the steel strip according to Example 2 of the present invention; andFigure 6 shows the morphology of oxide scale on the surface of the steel strip according to Comparative Example 1.DETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTSIn order to make the purpose, technical solution and advantages of an embodiment of the present invention clearer, the technical solution of the embodiment will be clearly and completely described below. The described embodiment is one of a number of possible embodiments of the present invention. Based on the described embodiment, the other embodiments obtained by ordinary technicians in this field without creative work are within the scope of protection of the present invention.Unless defined otherwise, the technical terms or scientific terminology as used in the present disclosure should take the meaning usually understood by the ordinary person skilled in this art of invention.Referring to Figures 1-3, a twin roll caster of a twin roll casting apparatus is illustrated that comprises a main machine frame 10 that stands up from the factory floor and supports a pair of counter-rotatable casting rolls 12 mounted in a module in a roll cassette 11. The casting rolls 12 are mounted in the roll cassette 11 for ease of operation and movement as described below. The roll cassette 11 facilitates rapid movement of the casting rolls 12 ready for casting from a setup position into an operative casting position as a unit in the caster, and ready removal of the casting rolls 12 from the casting position when the casting rolls 12 are to be replaced. There is no particular configuration of the roll cassette 11 that is desired, so long as it performs that function of facilitating movement and positioning of the casting rolls 12 as described herein.The twin roll caster includes the pair of counter-rotatable casting rolls 12 having casting surfaces 12A laterally positioned to form a nip 18 there between. Molten metal, more particularly molten steel described further below, is supplied from a ladle 13 through a metal delivery system to a metal delivery nozzle 17 (core nozzle) positioned between the casting rolls 12 above the nip 18. Molten steel thus delivered forms a casting pool 19 of molten steel above the nip 18 supported on the casting surfaces 12A of the casting rolls 12. This casting pool 19 is confined in the casting area at the ends of the casting rolls 12 by a pair of side closure plates, or side dams 20. The upper surface of the casting pool 19 (generally referred to as the "meniscus" level) may rise above the lower end of the delivery nozzle 17 so that the lower end of the delivery nozzle 17 is immersed within the casting pool 19. The casting area includes the addition of a protective atmosphere above the casting pool 19 to inhibit oxidation of the molten steel in the casting area.The ladle 13 typically is of a conventional construction supported on a rotating turret 42. For steel delivery, the ladle 13 is positioned over a movable tundish 14 in the casting position to fill the tundish 14 with molten steel. The movable tundish 14 may be positioned on a tundish car 66 capable of transferring the tundish 14 from a heating station (not shown) , where the tundish 14 is heated to near a casting temperature, to the casting position.The movable tundish 14 may be fitted with a slide gate 25, actuable by a servo mechanism, to allow molten steel to flow from the tundish 14 through the slide gate 25, and then through a refractory outlet shroud 15 to a transition piece or distributor 16 in the casting position. From the distributor 16, the molten steel flows to the delivery nozzle 17 positioned between the casting rolls 12 above the nip 18.The side dams 20 may be made from a refractory material such as zirconia graphite, graphite alumina, boron nitride, boron nitride-zirconia, or other suitable composites. The side dams 20 have a face surface capable of physical contact with the casting rolls 12 and molten steel in the casting pool 19. The side dams 20 are mounted in side dam holders (not shown) , which are movable by side dam actuators (not shown) , such as a hydraulic or pneumatic cylinder, servo mechanism, or other actuator to bring the side dams 20 into engagement with the ends of the casting rolls 12. Additionally, the side dam actuators are capable of positioning the side dams 20 during casting. The side dams 20 form end closures for the molten pool of molten steel on the casting rolls 12 during the casting operation.Figure 1 shows the twin roll caster producing the cast thin strip 21, with the cast strip moving initially downwardly and then looping upwardly to a guide table 30 through a hot box that contains a controlled, protective atmosphere, for example containing nitrogen, to minimize strop oxidation, and move across a guide table 30 to a pinch roll stand 31, comprising pinch rolls 31A. The guide table 30, the hot box, and the pinch roll stand 31 form part of the apparatus.The casting rolls 12 are internally water cooled as described below so that as the casting rolls 12 are counter-rotated, shells solidify on the casting surfaces 12A, as the casting surfaces 12A move into contact with and through the casting pool 19 with each revolution of the casting rolls 12. The shells are brought close together at the nip 18 between the casting rolls 12 to produce a cast thin strip product 21 delivered downwardly from the nip 18. The cast thin strip 21 is formed from the shells at the nip 18 between the casting rolls 12 and delivered downwardly and moved downstream.Upon exiting the pinch roll stand 31, the cast thin strip 21 passes through a strip edge cooling station 40 of the apparatus that cools the side edges of the strip by at least 40℃and less than 220℃ using water, by way of example, as a coolant.After passing through the strip edge cooling station 40, the cast thin strip 21 passes through a hot rolling mill 32 of the apparatus. The hot rolling mill 32 comprises a pair of work rolls 32A, and backup rolls 32B, forming a gap capable of hot rolling the cast thin strip 21 delivered from the casting rolls 12, where the cast thin strip 21 is hot rolled to reduce the strip to a desired thickness, improve the strip surface, and improve the strip flatness. The work rolls 32A have work surfaces relating to the desired strip profile across the work rolls 32A. Typically, the steel strip enters the hot rolling mill 32 at an average mill entry temperature of 1020-1150℃and leaves the hot rolling mill at an average mill exit temperature of 140-160℃ lower than the average mill entry temperature.It is noted that the invention is not confined to the use of water as a coolant to be delivered via the spray nozzles 48. The invention extends to the use of any suitable coolant.In use, water is delivered by the selected spray nozzles 48 directed to the side edges of the cast thin strip 21 as the strip moves from the pinch roll stand 31 to the hot rolling mill 32. The spray nozzles atomize water to generate a spray that contacts and cools the strip edges.In operation, the strip leaves the nip at temperatures of the order of 1400℃ and greater.The steel strip is cast downwardly into an enclosure 27 that extends between the twin roll caster and the hot rolling mill 32. The enclosure 27 contains selectively controlled atmospheres to form target oxide scale on the strip as the strip moves through the enclosure 27.The enclosure 27 is divided into three chambers 120, 122, and 124 that are described below as hot boxes #1, #2, and #3, respectively. The partitions between the chambers 120, 122, and 124 are shown by the dotted lines in Figure 1.The enclosure 27 includes an opening 126 for N2 to be supplied into chamber 120 (hot box #1) , another opening 128 for N2 to be supplied into chamber 122 (hot box #2) , and a third opening 130 for N2 to be supplied into chamber 124 (hot box #3) . The enclosure 27 also includes an opening 132 for air to be supplied towards an upper surface of the strip passing through chamber 124 (hot box #3) and an opening 134 for air to be supplied towards a lower surface of the strip passing through chamber 124 (hot box #3) .The various openings are shown in diagrammatic form in the Figures to illustrate in general terms the supply of N2 and air to the chambers 120, 122, and 124. It can be appreciated that there may be multiple openings for each gas into the chambers 120, 122, and 124. It can also be appreciated that a skilled person can readily determine the number and location of each opening for the gases in any given situation.The apparatus also includes sources of N2 and air to be supplied to the chambers 120, 122, and 124 at required flow rates.The method controls the process parameters described below to selectively form oxide scale on the strip as it passes from the twin roll caster to the hot rolling mill 32.In broad terms, the process parameters are as follows.- supplying up to 230 ± 50 m3 / h air into hot box 3#towards an upper surface of the cast strip in the hot box 3#-,- supplying up to 150 ± 50 m3 / h air into hot box 3#towards a lower surface of the cast strip in the hot box 3#,- supplying the following amounts of N2 into hot boxes1#, 2#and 3#respectively as follows:hot box 1#: 500-1100 ± 50 m3 / h,hot box 2#: 500-900 ± 50 m3 / h,hot box 3#: 300-700 m3 / h.It is noted that the strip speed and strip width are relevant factors to select the volumetric flow rates of N2 into hot boxes1#, 2#and 3#and the optional volumetric flow rates of air into hot box 3#in any given situationIt is noted that the invention extends to embodiments in which there are separate enclosures, each defining separate chambers, i.e. hot boxes #1, #2, and #3.After the hot rolling mill 32, the hot rolled thin strip passes into a cooling station 97, where the strip is cooled by water that is delivered by spray nozzles 90 of a plurality of rows of water spray assemblies extending across a run-out table 33 of the apparatus as the strip moves over the run-out table 33 in the cooling station 97. While spray nozzles atomize coolant to generate a spray, any other coolant discharge port may be employed in any embodiment in lieu of spray nozzles. In addition to generating a spray, other types of coolant discharge ports may discharge a non-atomized flow of coolant. The cooling station 97 cools the hot rolled thin strip to any suitable temperature having regard to the steel composition and the microstructure required for end-use applications for the steel strip.The cooled hot rolled cast thin strip 21 then passes through a second pinch roll stand 91 having a pair of rollers 91A that provide tension to the cast thin strip 21 during the shear cut.In the exemplary embodiment shown in Figure 3, cooling station 97 extends along the path 99 of the strip between the hot rolling mill 32 and the second pinch roll stand 91 with multiple spray nozzles 90 in the multiple rows of water spray assemblies arranged there between. Although it is not discernable in the view depicted in Figure 3, the rows of spray nozzles 90 extend substantially across the strip width or the cooling station width in a widthwise arrangement and are spaced apart along the length of the cooling station 97.Finally, the cooled hot rolled cast thin strip 21 is coiled in a coiler 92 of the apparatus. A shear at a shear station 98 cuts the strip periodically upstream of the coiler to form required length of strip for each coil.Further details of the twin roll caster described in relation to Figures 1-3 can be found in the specification of Chinese Patent Application No. 201780029304.2 in the name of the applicant and the disclosure in that specification is incorporated herein by cross-reference.The above-described embodiment of a twin roll caster and method are suitable for producing steel strip less than 3 mm, typically less than 2.5 mm, in thickness from a molten steel melt comprising by weight, C<0.6%, Si<0.3%, Mn<2.5%, Nb<0.1%, P<0.03%, S<0.0025%, soluble Al<0.01%, N<0.005%, Cu<0.4%and the remainder iron, impurities and inclusions. The term “impurities” means elements in the melt as an inevitable result of steelmaking practices or as a consequence of the feed materials for steelmaking. These tend to be non-metallic elements. Examples of impurities are N, P, S, and H. The term “inclusions” means compounds that form during steelmaking. Examples of “inclusions” include AlN and MnS.It is noted that the invention is not confined to this steel composition.The following Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were carried out on the apparatus described in relation to Figures 1-3.Example 1The molten steel in the following Examples had the following composition.C: 0.01 ～ 0.1%;Si: 0 ～ 0.50%;Mn: 0.2 ～ 1.50%;P: 0 ～ 0.02%;S: 0 ～ 0.0030%, andthe balance being Fe and impuritiesThe molten steel for the Example was produced in electric furnace steelmaking, VD furnace vacuum degassing, and LF refining and was heated to a casting temperature and supplied via a tundish and a transition piece into the molten pool of a twin-roll caster to form a cast strip with a thickness of 2.0 mm.The cast strip was passed successively through the three hot boxes 1#, 2#, and 3#with N2 protection to avoid excessive oxidation. The N2 flow rates were 1100 m3 / h, 1000 m3 / h and 2000 m3 / h respectively.In order to facilitate the strip to “biting” into the rolling mill for rolling, oxygen was introduced into hot box 3#to form a thin oxide film on the surface of the cast strip. The selected air flow rates were 300 m3 / h towards an upper surface of the cast strip and 200 m3 / h towards a lower surface of the cast strip. The temperature of the cast strip was 1360℃.After exiting the enclosure 27, the high-temperature cast strip underwent one hot rolling step with a reduction rate of 50%of the thickness, was cooled to 650℃ by mist, and was coiled into a hot-rolled thin strip coil by a coiler with a coiling temperature of 550Example 2The molten steel for the Example was produced in electric furnace steelmaking, VD furnace vacuum degassing, and LF refining and was heated to a casting temperature and supplied via a tundish and a transition piece into the molten pool of a twin-roll caster to form a cast strip with a thickness of 2.0 mm.The cast strip was passed successively through the three hot boxes #, 2#, and 3#with N2 protection to avoid excessive oxidation. The N2 flow rates were 1100 m3 / h, 1000 m3 / h and 2000 m3 / h respectively.In order to facilitate the strip to “biting” into the rolling mill for rolling, oxygen was introduced into hot box 3#to form a thin oxide film on the surface of the cast strip. The selected air flow rates were 230 m3 / h towards an upper surface of the cast strip and 150 m3 / h towards a lower surface of the cast strip. The temperature of the cast strip was 1330℃.After exiting the enclosure 27, the high-temperature cast strip underwent one hot rolling step with a reduction rate of 60%, was cooled to 500℃ by gas mist, and was coiled into a hot-rolled thin strip coil by a coiler with a coiling temperature of 450℃.Comparative Example 1The molten steel for the Example was produced in electric furnace steelmaking, VD furnace vacuum degassing, and LF refining and was heated to a casting temperature and supplied via a tundish and a transition piece into the molten pool of a twin-roll caster to form a cast strip with a thickness of 2.0 mm. The cast strip was passed successively through the three hot boxes #, 2#, and 3#with N2 protection to avoid excessive oxidation. The N2 flow rates were 1000m3 / h, 900 m3 / h and 1700 m3 / h respectively.In order to facilitate the strip to “biting” into the rolling mill for rolling, oxygen was introduced into hot box 3#to form a thin oxide film on the surface of the cast strip. The selected air flow rates were 400 m3 / h towards an upper surface of the cast strip and 300 m3 / h towards a lower surface of the cast strip. The temperature of the cast strip was 1380℃.After exiting the enclosure 27, the high-temperature cast strip underwent one hot rolling step with a reduction rate of 50%, was cooled to 700℃ by gas mist, and coiled into a hot-rolled thin strip coil by a coiler with a coiling temperature of 600℃.Table 1 –Summary TableMain technical parameters of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1.Figure 4 shows the morphology of oxide scale on the surface of the steel strip according to Example 1. Figure 5 shows the morphology of oxide scale on the surface of the steel strip according to Example 2. Figure 6 shows the morphology of oxide scale on the surface of the steel strip according to Comparative Example 1.The Figures are photographs of the surfaces of the cooled strip produced in each of the Examples.Referring to Figure 6, it can be seen that the oxide scale on the surface of the steel strip of Comparative Example 1 includes regions that are flakey and have at least partially lifted from the strip surface. In contrast, referring to Figure 4, the surface of the steel strip of Example 1 is greatly improved, with no flakes and the colour difference of the oxide scale. Referring to Figure 5, the oxide scale on the surface of the steel strip of Example 2 is more dense and the oxide scale colour difference is greatly improved.It is evident from summary Table 1 that the process parameters for N2 and air flow rates for chambers 120, 122, and 124 (hot boxes #1, #2, and #3, respectively) in Examples 1 and 2 are within the broad ranges mentioned in paragraph

[0068] above.It is also evident from summary Table 1 that the process parameters for N2 and air flow rates for chambers 120, 122, and 124 (hot boxes #1, #2, and #3, respectively) in Comparative Example 3 are outside the broad ranges mentioned in paragraph

[0088] above.It is clear form Figures 4-6 that the differences in N2 and air flow rates was material.The broad ranges mentioned in paragraph

[0088] above are the result of the applicant extrapolating the specific results in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 and other Examples and taking into account all relevant variables, including for example steel composition, strip speed, strip width and volumetric flow rates (air / N2) .The above description is only a specific implementation of the present invention. It should be pointed out that for ordinary technicians in this technical field, several improvements and modifications can be made without departing from the principles of the present invention. These improvements and modifications should also be regarded as the scope of protection of the present invention.Many modifications may be made to the embodiment described above without departing from the spirit and scope of the invention.

Claims

A method for producing thin strip steel with high surface quality by twin-roll strip casting, comprising following steps:(1) twin-roll strip casting:supplying molten steel into a molten pool of twin-roll strip caster having counter-rotating casting rolls defining a nip between the rolls and forming a cast strip that passes downwardly from the nip, wherein the molten steel comprises following elements inpercentage by mass:C: 0.01 ～ 0.1%;Si: 0 ～ 0.50%;Mn: 0.2 ～ 1.50%;P: 0 ～ 0.02%;S: 0 ～ 0.0030%, andthe balance being Fe and impurities;(2) treating the as-cast strip by passing the cast strip through at least three hot boxes 1#, 2#and 3#sequentially and forming a target scale on surfaces of the strip by:supplying the following amounts of N2 into hot boxes1#, 2#and 3#respectively:hot box 1#: 500-1100 ± 50 m3 / h,hot box 2#: 500-900 ± 50 m3 / h,hot box 3#: 300-700 m3 / h; andsupplying up to 230 ± 50 m3 / h air into hot box 3#towards an upper surface of the cast strip in the hot box 3#, andsupplying up to 150 ± 50 m3 / h air into hot box 3#towards a lower surface of the cast strip in the hot box 3#, and(3) hot rolling the treated cast strip and reducing a thickness of the cast strip and forming a hot-rolled thin strip;(4) cooling the hot-rolled thin strip steel after hot rolling; and(5) coiling the cooled hot-rolled thin strip steel into a hot-rolled thin strip coil.The method according to claim 1, comprising supplying the following amounts of N2 into hot boxes1#, 2#and 3#respectively as follows:hot box 1#: 750 ± 20 m3 / h,hot box 2#: 700 ± 20 m3 / h,hot box 3#: 500 m3 / h.The method according to claim 1, comprising controlling the temperature of the cast strip passing through the hot boxes 1#, 2#and 3#to be 1450 ± 50℃.The method according to claim 3 comprising controlling the temperature of the cast strip passing the cast strip through the hot boxes 1#, 2#and 3#to be 1000-1450℃, with a highest temperature in hot box 1#.The method according to any one of claims 1 to 4, comprising reducing the thickness of the cast strip by 10 -65%in the one-pass hot rolling step.The method according to any one of claims 1 to 4, comprising cooling the hot-rolled thin strip steel to a temperature in a range of ambient temperature to 700℃.The method according to any one of claims 1 to 4, comprising coiling the cooled hot rolled cast strip at a coiling temperature in a range of ambient temperature to 650℃.The method according to claim 7, wherein the coiling temperature of the hot-rolled thin strip steel is in a range of 400 -650℃.The method according to any one of claims 1 to 4, comprising controlling a thickness of surface scale of the hot-rolled thin strip steel to be in a range of 4 -7 μm.A twin roll casting method for producing a steel strip with high surface quality comprising controlling conditions in a hot box located between a twin roll caster and a hot rolling mill and generating a target thin scale comprising compact, well-adhered and ductile scale on the as-cast cast strip before the strip reaches a hot rolling mill, wherein the conditions include the temperature of the cast strip, the flow rate of N2 into the hot boxes, and the flow rate of air towards upper and lower surfaces of the cast strip in the hot boxes.A thin strip steel with high surface quality produced by twin-roll strip casting produced by the method according to any one of claims 1 to 10.

Images