本发明属于炼钢炉外精炼技术领域，具体涉及一种生产低碳焊丝钢的lf精炼脱氧方法。
背景技术：
目前，生产低碳焊丝钢时，无论顶吸还是侧吸除尘，lf精炼造渣一般采用硅铁粉进行炉渣渣面的扩散脱氧，靠增加渣层厚度来造白渣并保持整个精炼过程的埋弧效果，但是增加渣量起不到炉渣的发泡能力且增加渣料成本，硅铁粉脱氧很容易被卷入到钢水里增硅，硅铁粉不能在炉渣发泡时充分还原渣中feo+mno，容易造成渣中氧化物还原不彻底，当lf精炼时随着温度升高，渣中氧又回到钢水中，造成钢水的二次氧化，导致钢中总氧偏高。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种生产低碳焊丝钢的lf精炼脱氧方法，通过使用硅铁粉和碳粉（3:1）混合后并上料仓实现精炼全过程小批量、多批次加入渣面上起到整个精炼过程炉渣发泡和脱氧效果，炉渣泡沫化程度越高越稳定，且增碳量较小，成分碳元素在可控范围内。硅铁粉能在炉渣发泡时充分还原渣中feo+mno，提高钢水洁净度。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下：一种生产低碳焊丝钢的lf精炼脱氧方法，钢水经转炉冶炼，进入lf炉精炼；在lf炉使用硅铁粉和碳粉混合物作为发泡脱氧剂，通过料仓振料实现全过程小批量、多批次加入渣面上进行扩散脱氧，保持整个精炼过程炉渣发泡以及还原气氛。
本发明所述的发泡脱氧剂中硅铁粉和碳粉质量比例为3:1。
本发明所述发泡脱氧剂中碳粉技术指标为：c≥97%，灰分≤1.0%，s≤0.30%，n＜0.03%，粒度2-5mm；所述发泡脱氧剂中硅铁粉技术指标为：si≥68.0%，水份＜0.2%，粒度2～4mm。
本发明所述整个精炼过程将炉渣feo+mno含量控制在≤1.0%。
本发明所述转炉冶炼工序，转炉终点碳含量控制在c：0.03-0.05%。
本发明所述转炉冶炼工序，转炉出钢过程采用硅铁和硅锰合金进行合金化，加入硅铝钡0.5-0.8kg/吨钢，石灰4kg/吨钢，精炼渣4kg/吨钢，出钢完毕，钢水化学成分及质量百分含量控制如下：c：0.04-0.06%，al≤0.006%，起吊温度≥1580℃。
本发明所述钢水到达lf炉时，接通氩气进行破壳，进入处理位后，先加入石灰2-3kg/吨钢，搅拌后测温≥1550℃，开始下电极加热。
本发明所述lf炉精炼工序，第一次加热时间控制在8-10min，加热开始2-3min后，通过料仓向渣面加入硅铁粉和碳粉混合物0.25-0.4kg/吨钢，持续加热过程中小批量、多批次加入硅铁粉和碳粉混合物，混合物加入量控制在0.15-0.25kg/吨钢/次，加入次数≥3次，加热过程底吹流量控制在150-200nl/min，第一次加热过程混合物的加入总量控制在0.7-1.4kg/吨钢，加热结束前2min禁止加入硅铁粉和碳粉混合物，加热结束后及时蘸渣样取样、测温，渣状变透明，渣色变绿即可。
本发明所述lf炉精炼工序，根据第一块钢样及时调整成分合格，结合钢水温度开始第二次加热，这个过程加入硅铁粉和碳粉混合物的次数≥2次，总量控制在0.4-0.5kg/吨钢。
本发明所述lf炉精炼工序，整炉钢硅铁粉和碳粉混合物加入质量控制在1.1-1.9kg/吨钢，钢水增碳0.005-0.015%，钢水氧活度控制在5-10ppm。通过碳粉发泡和硅铁粉脱氧快速降低渣的氧化性，并全过程保持精炼过程还原气氛。
本发明设计思路：用硅铁粉和碳粉混合物代替全部电石的发泡脱氧，使精炼全过程炉渣发泡稳定，化学反应如下：c+（feo）=fe+c0(g)、c+（mno）=mn+c0(g)、si+（feo）=fe+(sio2)、si+（mno）=mn+(sio2)，渣中氧化去还原彻底，保持整个精炼过程呈白渣还原氛围。将硅铁粉和碳粉按3:1机械混合后上lf料仓，精炼全过程小批量、多批次加入渣面上起到整个精炼过程炉渣发泡和脱氧效果，采用碳粉炉渣发泡稳定，通过加大精炼加热过程底吹流量，保证混合物充分与炉渣反应，钢水增碳0.005-0.015%。
采用上述技术方案产生的有益效果在于：1、lf精炼除尘方式为顶吸式，避免硅铁粉和碳粉混合物被风机抽走，比侧吸式更稳定。2、通过采用硅铁粉和碳粉混合物进行生产低碳焊丝钢精炼造渣脱氧，发挥混合物的持续发泡、脱氧功能，解决了精炼低碳焊丝钢全过程还原气氛，降低钢水二次氧化，提高钢水洁净度。3、本发明使用混合物进行脱氧造渣，具有比传统造渣脱氧工艺更好的使用性能，同时，实现了绿色无污染低成本炼钢生产，具有显著的经济效益和社会效益，提高企业竞争力，拓展了生存发展空间。4、钢水增碳0.005-0.015%，钢水氧活度控制在5-10ppm，整个精炼过程炉渣feo+mno含量≤1.0%。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。
低碳焊丝钢的lf精炼脱氧方法，具体步骤如下：
1）lf精炼炉准备：顶吸式除尘，将硅铁粉和碳粉（3:1）混合搅后装入lf炉料仓。
2）转炉终点及出钢控制：转炉终点碳含量控制在c：0.03-0.05%；转炉出钢过程采用硅铁和硅锰合金进行合金化，加入硅铝钡0.5-0.8kg/吨钢，石灰4kg/吨钢，精炼渣4kg/吨钢，出钢完毕，钢水化学成分及质量百分含量控制如下：c：0.04-0.06%，al≤0.006%，起吊温度≥1580℃。
3）lf精炼脱氧造渣：钢水到达lf炉时，接通氩气进行破壳，进入处理位后，先加入石灰2-3kg/吨钢，搅拌后测温≥1550℃，开始下电极加热。第一次加热时间控制在8-10min，加热开始2-3min后，通过料仓向渣面加入硅铁粉和碳粉混合物0.25-0.4kg/吨钢，持续加热过程中小批量、多批次加入硅铁粉和碳粉混合物，混合物加入量控制在0.15-0.25kg/吨钢/次，加入次数≥3次，加热过程底吹流量控制在150-200nl/min，第一次加热过程混合物的加入总量控制在0.7-1.4kg/吨钢，加热结束前2min禁止加入硅铁粉和碳粉混合物，加热结束后及时蘸渣样取样、测温，渣状变透明，渣色变绿即可。根据第一块钢样及时调整成分合格，结合钢水温度开始第二次加热，这个过程加入硅铁粉和碳粉混合物的次数≥2次，总量控制在0.4-0.5kg/吨钢。成分温度合适后开始钙处理以及弱吹，整炉钢硅铁粉和碳粉混合物加入质量控制在1.1-1.9kg/吨钢，通过碳粉发泡和硅铁粉脱氧快速降低渣的氧化性，并全过程保持精炼过程还原气氛。钢水增碳0.005-0.0015%，钢水氧活度控制在5-10ppm。整个精炼过程炉渣feo+mno含量≤1.0%。
实施例1
钢种er70s-6的lf精炼脱氧方法，具体步骤如下：
1）lf精炼炉准备：顶吸式除尘，将硅铁粉和碳粉（3:1）混合搅后装入lf炉料仓。
2）转炉终点及出钢控制：转炉终点碳含量控制在c：0.03%；转炉出钢过程采用硅铁和硅锰合金进行合金化，加入硅铝钡0.5kg/吨钢，石灰4kg/吨钢，精炼渣4kg/吨钢，出钢完毕，钢水化学成分及质量百分含量控制如下：c：0.04%，al：0.004%，起吊温度1585℃。
3）lf精炼脱氧造渣：钢水到达lf炉时，接通氩气进行破壳，进入处理位后，先加入石灰2kg/吨钢，搅拌后测温1555℃，开始下电极加热。第一次加热时间控制在10min，加热开始3min后，通过料仓向渣面加入硅铁粉和碳粉混合物0.4kg/吨钢，持续加热过程中小批量、多批次加入硅铁粉和碳粉混合物，混合物加入量每次控制在0.25kg/吨钢，加入次数4次，加热过程底吹流量控制在150nl/min，第一次加热过程混合物的加入总量控制在1.4kg/吨钢，加热结束前2min禁止加入硅铁粉和碳粉混合物，加热结束后及时蘸渣样取样、测温，渣状变透明，渣色变绿即可。根据第一块钢样及时调整成分合格，结合钢水温度开始第二次加热，这个过程加入硅铁粉和碳粉混合物的次数3次，总量控制在0.5kg/吨钢。成分温度合适后开始软吹，整炉钢硅铁粉和碳粉混合物加入质量控制在1.9kg/吨钢，通过碳粉发泡和硅铁粉脱氧快速降低渣的氧化性，并全过程保持精炼过程还原气氛。
钢水增碳0.015%，过程炉渣发泡脱氧较好，渣中feo+mno为0.8%，钢中氧活度8ppm。
实施例2
钢种em12k的lf精炼脱氧方法，具体步骤如下：
1）lf精炼炉准备：顶吸式除尘，将硅铁粉和碳粉（3:1）混合搅后装入lf炉料仓。
2）转炉终点及出钢控制：转炉终点碳含量控制在c：0.04%；转炉出钢过程采用硅铁和硅锰合金进行合金化，加入硅铝钡0.8kg/吨钢，石灰4kg/吨钢，精炼渣4kg/吨钢，出钢完毕，钢水化学成分及质量百分含量控制如下：c：0.05%，al：0.005%，起吊温度1580℃。
3）lf精炼脱氧造渣：钢水到达lf炉时，接通氩气进行破壳，进入处理位后，先加入石灰2.5kg/吨钢，搅拌后测温1550℃，开始下电极加热。第一次加热时间控制在8min，加热开始2min后，通过料仓向渣面加入硅铁粉和碳粉混合物0.25kg/吨钢，持续加热过程中小批量、多批次加入硅铁粉和碳粉混合物，混合物加入量每次控制在0.15kg/吨钢，加入次数3次，加热过程底吹流量控制在200nl/min，第一次加热过程混合物的加入总量控制在0.7kg/吨钢，加热结束前2min禁止加入硅铁粉和碳粉混合物，加热结束后及时蘸渣样取样、测温，渣状变透明，渣色变绿即可。根据第一块钢样及时调整成分合格，结合钢水温度开始第二次加热，这个过程加入硅铁粉和碳粉混合物的次数2次，总量控制在0.4kg/吨钢。成分温度合适后开始软吹，整炉钢硅铁粉和碳粉混合物加入质量控制在1.1kg/吨钢，通过碳粉发泡和硅铁粉脱氧快速降低渣的氧化性，并全过程保持精炼过程还原气氛。
钢水增碳0.005%，过程炉渣发泡脱氧较好，渣中feo+mno为1.0%，钢中氧活度10ppm。
实施例3
钢种er55-ti的lf精炼脱氧方法，具体步骤如下：
1）lf精炼炉准备：顶吸式除尘，将硅铁粉和碳粉（3:1）混合搅后装入lf炉料仓。
2）转炉终点及出钢控制：转炉终点碳含量控制在c：0.05%；转炉出钢过程采用硅铁和硅锰合金进行合金化，加入硅铝钡0.6kg/吨钢，石灰4kg/吨钢，精炼渣4kg/吨钢，出钢完毕，钢水化学成分及质量百分含量控制如下：c：0.06%，al：0.006%，起吊温度1590℃。
3）lf精炼脱氧造渣：钢水到达lf炉时，接通氩气进行破壳，进入处理位后，先加入石灰3kg/吨钢，搅拌后测温1560℃，开始下电极加热。第一次加热时间控制在9min，加热开始3min后，通过料仓向渣面加入硅铁粉和碳粉混合物0.3kg/吨钢，持续加热过程中小批量、多批次加入硅铁粉和碳粉混合物，混合物加入量每次控制在0.2kg/吨钢，加入次数4次，加热过程底吹流量控制在180nl/min，第一次加热过程混合物的加入总量控制在1.1kg/吨钢，加热结束前2min禁止加入硅铁粉和碳粉混合物，加热结束后及时蘸渣样取样、测温，渣状变透明，渣色变绿即可。根据第一块钢样及时调整成分合格，结合钢水温度开始第二次加热，这个过程加入硅铁粉和碳粉混合物的次数3次，总量控制在0.45kg/吨钢。成分温度合适后开始软吹，整炉钢硅铁粉和碳粉混合物加入质量控制在1.55kg/吨钢，通过碳粉发泡和硅铁粉脱氧快速降低渣的氧化性，并全过程保持精炼过程还原气氛。
钢水增碳0.008%，过程炉渣发泡脱氧较好，渣中feo+mno为0.7%，钢中氧活度5ppm。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。