以高炉-转炉-连铸长流程为代表的现代钢铁工业成为世界上最高产、高效和技术先进的工业之一。针对该流程冶金过程中经历反复的还原-氧化-还原过程所导致的流程长、钢水过氧化及脱氧消耗大等问题,借鉴取向硅钢退火处理的脱碳机制,提出了高炉铁水双辊连铸薄带+高温气固反应脱碳,生产中高碳普碳钢带的全新工艺流程。本研究以高碳铁碳合金板带为研究对象,利用高温气固反应脱碳机制,探索铁碳合金固态下脱碳而铁基不氧化的可行性,确定可控气氛下脱碳的温度和气氛条件范围,为进一步实验研究奠定基础。实验研究了铁碳母合金的熔炼方法、利用单辊旋淬甩带法和铜模喷铸法制备Fe-C合金薄带的可行性,确定了铜模喷铸制备楔形铁碳合金薄带方法。该方法可以通过控制加工铜模铸造室可以将Fe-C合金薄带厚度精确控制在0.5~3.0mm。本研究以Ar-H2-H2O为脱碳气氛,在可控气氛管式炉内对Fe-C合金薄带进行脱碳。通过三因素三水平正交实验和进一步的实验,研究了不同水浴温度、脱碳时间、脱碳温度对脱碳效果的影响。研究结果表明,升高脱碳温度、水浴温度和延长脱碳时间均有利于合金薄带的脱碳,其中脱碳温度的影响最为显著,其次为脱碳时间,而水浴温度对脱碳效果的影响最小。实验结果表明,含碳3.99~4.09%、厚度分别为2mm、1mm、0.5mm的薄带,在水浴温度为60℃时,1140℃下固态脱碳25min,薄带平均碳含量分别降至1.12%、0.41%和0.017%,处理时间为50min时,碳含量分别为0.21%、0.01%和0.002%。气氛条件对铁的氧化有显著影响,当水浴温度≤60℃或气体流量≤300ml/min时,脱碳后基体中不存在铁的氧化物;当水浴温度达到70℃或气体流量达到450ml/min时,脱碳后基体中检出铁的氧化物,此时铁的氧化降低了脱碳效果。