本發明屬于煉鋼爐外精煉技術領域，具體涉及一種生產低碳焊絲鋼的lf精煉脫氧方法。
背景技術：
目前，生產低碳焊絲鋼時，無論頂吸還是側吸除塵，lf精煉造渣一般采用硅鐵粉進行爐渣渣面的擴散脫氧，靠增加渣層厚度來造白渣并保持整個精煉過程的埋弧效果，但是增加渣量起不到爐渣的發泡能力且增加渣料成本，硅鐵粉脫氧很容易被卷入到鋼水里增硅，硅鐵粉不能在爐渣發泡時充分還原渣中feo+mno，容易造成渣中氧化物還原不徹底，當lf精煉時隨著溫度升高，渣中氧又回到鋼水中，造成鋼水的二次氧化，導致鋼中總氧偏高。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是提供一種生產低碳焊絲鋼的lf精煉脫氧方法，通過使用硅鐵粉和碳粉（3:1）混合后并上料倉實現精煉全過程小批量、多批次加入渣面上起到整個精煉過程爐渣發泡和脫氧效果，爐渣泡沫化程度越高越穩定，且增碳量較小，成分碳元素在可控范圍內。硅鐵粉能在爐渣發泡時充分還原渣中feo+mno，提高鋼水潔凈度。
為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案如下：一種生產低碳焊絲鋼的lf精煉脫氧方法，鋼水經轉爐冶煉，進入lf爐精煉；在lf爐使用硅鐵粉和碳粉混合物作為發泡脫氧劑，通過料倉振料實現全過程小批量、多批次加入渣面上進行擴散脫氧，保持整個精煉過程爐渣發泡以及還原氣氛。
本發明所述的發泡脫氧劑中硅鐵粉和碳粉質量比例為3:1。
本發明所述發泡脫氧劑中碳粉技術指標為：c≥97%，灰分≤1.0%，s≤0.30%，n＜0.03%，粒度2-5mm；所述發泡脫氧劑中硅鐵粉技術指標為：si≥68.0%，水份＜0.2%，粒度2～4mm。
本發明所述整個精煉過程將爐渣feo+mno含量控制在≤1.0%。
本發明所述轉爐冶煉工序，轉爐終點碳含量控制在c：0.03-0.05%。
本發明所述轉爐冶煉工序，轉爐出鋼過程采用硅鐵和硅錳合金進行合金化，加入硅鋁鋇0.5-0.8kg/噸鋼，石灰4kg/噸鋼，精煉渣4kg/噸鋼，出鋼完畢，鋼水化學成分及質量百分含量控制如下：c：0.04-0.06%，al≤0.006%，起吊溫度≥1580℃。
本發明所述鋼水到達lf爐時，接通氬氣進行破殼，進入處理位后，先加入石灰2-3kg/噸鋼，攪拌后測溫≥1550℃，開始下電極加熱。
本發明所述lf爐精煉工序，第一次加熱時間控制在8-10min，加熱開始2-3min后，通過料倉向渣面加入硅鐵粉和碳粉混合物0.25-0.4kg/噸鋼，持續加熱過程中小批量、多批次加入硅鐵粉和碳粉混合物，混合物加入量控制在0.15-0.25kg/噸鋼/次，加入次數≥3次，加熱過程底吹流量控制在150-200nl/min，第一次加熱過程混合物的加入總量控制在0.7-1.4kg/噸鋼，加熱結束前2min禁止加入硅鐵粉和碳粉混合物，加熱結束后及時蘸渣樣取樣、測溫，渣狀變透明，渣色變綠即可。
本發明所述lf爐精煉工序，根據第一塊鋼樣及時調整成分合格，結合鋼水溫度開始第二次加熱，這個過程加入硅鐵粉和碳粉混合物的次數≥2次，總量控制在0.4-0.5kg/噸鋼。
本發明所述lf爐精煉工序，整爐鋼硅鐵粉和碳粉混合物加入質量控制在1.1-1.9kg/噸鋼，鋼水增碳0.005-0.015%，鋼水氧活度控制在5-10ppm。通過碳粉發泡和硅鐵粉脫氧快速降低渣的氧化性，并全過程保持精煉過程還原氣氛。
本發明設計思路：用硅鐵粉和碳粉混合物代替全部電石的發泡脫氧，使精煉全過程爐渣發泡穩定，化學反應如下：c+（feo）=fe+c0(g)、c+（mno）=mn+c0(g)、si+（feo）=fe+(sio2)、si+（mno）=mn+(sio2)，渣中氧化去還原徹底，保持整個精煉過程呈白渣還原氛圍。將硅鐵粉和碳粉按3:1機械混合后上lf料倉，精煉全過程小批量、多批次加入渣面上起到整個精煉過程爐渣發泡和脫氧效果，采用碳粉爐渣發泡穩定，通過加大精煉加熱過程底吹流量，保證混合物充分與爐渣反應，鋼水增碳0.005-0.015%。
采用上述技術方案產生的有益效果在于：1、lf精煉除塵方式為頂吸式，避免硅鐵粉和碳粉混合物被風機抽走，比側吸式更穩定。2、通過采用硅鐵粉和碳粉混合物進行生產低碳焊絲鋼精煉造渣脫氧，發揮混合物的持續發泡、脫氧功能，解決了精煉低碳焊絲鋼全過程還原氣氛，降低鋼水二次氧化，提高鋼水潔凈度。3、本發明使用混合物進行脫氧造渣，具有比傳統造渣脫氧工藝更好的使用性能，同時，實現了綠色無污染低成本煉鋼生產，具有顯著的經濟效益和社會效益，提高企業競爭力，拓展了生存發展空間。4、鋼水增碳0.005-0.015%，鋼水氧活度控制在5-10ppm，整個精煉過程爐渣feo+mno含量≤1.0%。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明做進一步詳細說明。
低碳焊絲鋼的lf精煉脫氧方法，具體步驟如下：
1）lf精煉爐準備：頂吸式除塵，將硅鐵粉和碳粉（3:1）混合攪后裝入lf爐料倉。
2）轉爐終點及出鋼控制：轉爐終點碳含量控制在c：0.03-0.05%；轉爐出鋼過程采用硅鐵和硅錳合金進行合金化，加入硅鋁鋇0.5-0.8kg/噸鋼，石灰4kg/噸鋼，精煉渣4kg/噸鋼，出鋼完畢，鋼水化學成分及質量百分含量控制如下：c：0.04-0.06%，al≤0.006%，起吊溫度≥1580℃。
3）lf精煉脫氧造渣：鋼水到達lf爐時，接通氬氣進行破殼，進入處理位后，先加入石灰2-3kg/噸鋼，攪拌后測溫≥1550℃，開始下電極加熱。第一次加熱時間控制在8-10min，加熱開始2-3min后，通過料倉向渣面加入硅鐵粉和碳粉混合物0.25-0.4kg/噸鋼，持續加熱過程中小批量、多批次加入硅鐵粉和碳粉混合物，混合物加入量控制在0.15-0.25kg/噸鋼/次，加入次數≥3次，加熱過程底吹流量控制在150-200nl/min，第一次加熱過程混合物的加入總量控制在0.7-1.4kg/噸鋼，加熱結束前2min禁止加入硅鐵粉和碳粉混合物，加熱結束后及時蘸渣樣取樣、測溫，渣狀變透明，渣色變綠即可。根據第一塊鋼樣及時調整成分合格，結合鋼水溫度開始第二次加熱，這個過程加入硅鐵粉和碳粉混合物的次數≥2次，總量控制在0.4-0.5kg/噸鋼。成分溫度合適后開始鈣處理以及弱吹，整爐鋼硅鐵粉和碳粉混合物加入質量控制在1.1-1.9kg/噸鋼，通過碳粉發泡和硅鐵粉脫氧快速降低渣的氧化性，并全過程保持精煉過程還原氣氛。鋼水增碳0.005-0.0015%，鋼水氧活度控制在5-10ppm。整個精煉過程爐渣feo+mno含量≤1.0%。
實施例1
鋼種er70s-6的lf精煉脫氧方法，具體步驟如下：
1）lf精煉爐準備：頂吸式除塵，將硅鐵粉和碳粉（3:1）混合攪后裝入lf爐料倉。
2）轉爐終點及出鋼控制：轉爐終點碳含量控制在c：0.03%；轉爐出鋼過程采用硅鐵和硅錳合金進行合金化，加入硅鋁鋇0.5kg/噸鋼，石灰4kg/噸鋼，精煉渣4kg/噸鋼，出鋼完畢，鋼水化學成分及質量百分含量控制如下：c：0.04%，al：0.004%，起吊溫度1585℃。
3）lf精煉脫氧造渣：鋼水到達lf爐時，接通氬氣進行破殼，進入處理位后，先加入石灰2kg/噸鋼，攪拌后測溫1555℃，開始下電極加熱。第一次加熱時間控制在10min，加熱開始3min后，通過料倉向渣面加入硅鐵粉和碳粉混合物0.4kg/噸鋼，持續加熱過程中小批量、多批次加入硅鐵粉和碳粉混合物，混合物加入量每次控制在0.25kg/噸鋼，加入次數4次，加熱過程底吹流量控制在150nl/min，第一次加熱過程混合物的加入總量控制在1.4kg/噸鋼，加熱結束前2min禁止加入硅鐵粉和碳粉混合物，加熱結束后及時蘸渣樣取樣、測溫，渣狀變透明，渣色變綠即可。根據第一塊鋼樣及時調整成分合格，結合鋼水溫度開始第二次加熱，這個過程加入硅鐵粉和碳粉混合物的次數3次，總量控制在0.5kg/噸鋼。成分溫度合適后開始軟吹，整爐鋼硅鐵粉和碳粉混合物加入質量控制在1.9kg/噸鋼，通過碳粉發泡和硅鐵粉脫氧快速降低渣的氧化性，并全過程保持精煉過程還原氣氛。
鋼水增碳0.015%，過程爐渣發泡脫氧較好，渣中feo+mno為0.8%，鋼中氧活度8ppm。
實施例2
鋼種em12k的lf精煉脫氧方法，具體步驟如下：
1）lf精煉爐準備：頂吸式除塵，將硅鐵粉和碳粉（3:1）混合攪后裝入lf爐料倉。
2）轉爐終點及出鋼控制：轉爐終點碳含量控制在c：0.04%；轉爐出鋼過程采用硅鐵和硅錳合金進行合金化，加入硅鋁鋇0.8kg/噸鋼，石灰4kg/噸鋼，精煉渣4kg/噸鋼，出鋼完畢，鋼水化學成分及質量百分含量控制如下：c：0.05%，al：0.005%，起吊溫度1580℃。
3）lf精煉脫氧造渣：鋼水到達lf爐時，接通氬氣進行破殼，進入處理位后，先加入石灰2.5kg/噸鋼，攪拌后測溫1550℃，開始下電極加熱。第一次加熱時間控制在8min，加熱開始2min后，通過料倉向渣面加入硅鐵粉和碳粉混合物0.25kg/噸鋼，持續加熱過程中小批量、多批次加入硅鐵粉和碳粉混合物，混合物加入量每次控制在0.15kg/噸鋼，加入次數3次，加熱過程底吹流量控制在200nl/min，第一次加熱過程混合物的加入總量控制在0.7kg/噸鋼，加熱結束前2min禁止加入硅鐵粉和碳粉混合物，加熱結束后及時蘸渣樣取樣、測溫，渣狀變透明，渣色變綠即可。根據第一塊鋼樣及時調整成分合格，結合鋼水溫度開始第二次加熱，這個過程加入硅鐵粉和碳粉混合物的次數2次，總量控制在0.4kg/噸鋼。成分溫度合適后開始軟吹，整爐鋼硅鐵粉和碳粉混合物加入質量控制在1.1kg/噸鋼，通過碳粉發泡和硅鐵粉脫氧快速降低渣的氧化性，并全過程保持精煉過程還原氣氛。
鋼水增碳0.005%，過程爐渣發泡脫氧較好，渣中feo+mno為1.0%，鋼中氧活度10ppm。
實施例3
鋼種er55-ti的lf精煉脫氧方法，具體步驟如下：
1）lf精煉爐準備：頂吸式除塵，將硅鐵粉和碳粉（3:1）混合攪后裝入lf爐料倉。
2）轉爐終點及出鋼控制：轉爐終點碳含量控制在c：0.05%；轉爐出鋼過程采用硅鐵和硅錳合金進行合金化，加入硅鋁鋇0.6kg/噸鋼，石灰4kg/噸鋼，精煉渣4kg/噸鋼，出鋼完畢，鋼水化學成分及質量百分含量控制如下：c：0.06%，al：0.006%，起吊溫度1590℃。
3）lf精煉脫氧造渣：鋼水到達lf爐時，接通氬氣進行破殼，進入處理位后，先加入石灰3kg/噸鋼，攪拌后測溫1560℃，開始下電極加熱。第一次加熱時間控制在9min，加熱開始3min后，通過料倉向渣面加入硅鐵粉和碳粉混合物0.3kg/噸鋼，持續加熱過程中小批量、多批次加入硅鐵粉和碳粉混合物，混合物加入量每次控制在0.2kg/噸鋼，加入次數4次，加熱過程底吹流量控制在180nl/min，第一次加熱過程混合物的加入總量控制在1.1kg/噸鋼，加熱結束前2min禁止加入硅鐵粉和碳粉混合物，加熱結束后及時蘸渣樣取樣、測溫，渣狀變透明，渣色變綠即可。根據第一塊鋼樣及時調整成分合格，結合鋼水溫度開始第二次加熱，這個過程加入硅鐵粉和碳粉混合物的次數3次，總量控制在0.45kg/噸鋼。成分溫度合適后開始軟吹，整爐鋼硅鐵粉和碳粉混合物加入質量控制在1.55kg/噸鋼，通過碳粉發泡和硅鐵粉脫氧快速降低渣的氧化性，并全過程保持精煉過程還原氣氛。
鋼水增碳0.008%，過程爐渣發泡脫氧較好，渣中feo+mno為0.7%，鋼中氧活度5ppm。
以上實施例僅用以說明而非限制本發明的技術方案，盡管參照上述實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本發明進行修改或者等同替換，而不脫離本發明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。