方坯超低碳钢多用于通讯和电子信息行业,其制造的终端产品主要为铜包钢丝、镀锌钢丝、各类线缆及各种电子元器件的引芯等。相对于板坯超低碳钢而言,方坯超低碳钢的生产难度大,尤其小方坯生产难度更大。因此,从生产工艺路线设计和各工序关键控制技术方面进行研究意义十分重大。本文主要通过以下几个方面研究了方坯超低碳钢生产中的关键控制技术。转炉终点进行钢包顶渣改质处理,降低钢包顶渣的氧势。采用在转炉出钢后加入高铝缓释脱氧剂,在降低进入钢包内的转炉渣氧化性的同时,将钢包渣成分调整为还原性强,对夹杂物有吸附作用,并且流动性良好的熔融状态的钢包顶渣。RH精炼对钢液氧活度进行窄范围控制,保证方坯连铸的可浇性。优化中间包结构设计,重点解决方坯超低碳钢开浇及连铸浇注过程冻流问题。设计8种中间包结构方案,进行数值模拟计算,对比分析各种方案的流场分布、各流的响应时间及平均停留时间等参数,筛选出最佳的中间包结构方案,实施现场改造,效果显著。应用有限元软件Procast建立模型,进行方坯超低碳钢凝固温度场和凝固组织的模拟计算,建立连铸拉速、比水量等工艺参数优化匹配关系,同时确定矫直点的温度是否在钢的第三脆性区外,以避免铸坯在矫直时,内弧侧因受拉伸应力作用产生横裂纹。通过对方坯超低碳钢铸坏凝固组织的模拟计算分析,确定了最佳二冷配水制度,铸坯质量控制水平显著提高。对方坯超低碳钢进行热模拟基础实验研究,获得其连续组织转变动力学曲线。分析不同冷速条件下,超低碳钢的组织形态和物相组成,为轧制工艺制度的建立确定理论基础。研究超低碳钢热轧盘条轧制过程三次渗碳体的析出规律,确定三次渗碳体析出热力学和动力学条件,结合其在超低碳钢热轧盘条拉拔深加工过程的影响作用,深入分析超低碳钢热轧盘条拉拔断丝机理,形成三次渗碳体工艺控制技术。超低钢钢热轧盘条拉拔断丝率达到1%以下,同圈性能差控制在10MPa以内。