本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种控制转炉出钢过程中增氮的方法。
背景技术：
对于大多数钢种来说，氮是有害元素，钢中氮含量对钢的机械性能影响较大，尤其是生产用于深冲条件下的低碳、超低碳钢时，氮的不利影响特别明显。钢中氮含量增加，会使钢的屈服极限、强度极限和硬度提高，塑性下降，冲击韧性降低，并导致时效硬化。氮还会大幅度提高钢的韧脆转变温度，而且还有可能使钢产生低温回火脆性，某些氮化物还会导致钢的热脆。因此，在冶炼具有高深冲性、高强度等高附加值产品，必须降低钢中的氮含量，减少氮在钢水中的危害程度，从而保证钢材的深冲性能，减少时效性，消除了屈服点延伸现象，使钢材表面光洁，成材率高。
半钢炼钢由于其碳质量百分数较一般铁水低(3.4％～4.0％)，半钢中硅、锰发热成渣元素含量为痕迹，因此半钢冶炼具有吹炼过程中酸性成渣物质少、渣系组元单一、并且热量不足等特点，这使得半钢炼钢比铁水炼钢更加困难，同时根据钢中氮含量的溶解度公式可知：w[N]＝0.044-0.01w[C]-0.0025w[Mn]-0.003w[Si]-0.0043w[P]-0.001w[S]+0.0069w[Cr]+0.013w[V]-0.001w[Ni]-0.01w[Al]+0.1w[Ti]+0.0015w[Mo]+0.0102w[Nb]-0.0004w[Cu]
钢中含有V、Ti且Si、Mn含量少均可增加钢水中氮含量的理论溶解度。因此，半钢冶炼时钢水中氮含量控制较一般铁水要更困难。
转炉冶炼是脱除铁水中氮含量最有效的手段之一，在钢水氮含量较高的情况下RH真空处理也能脱去部分氮含量，实践证明当钢水中氮含量小于35ppm时RH真空处理脱氮效果很差，往往还会因为真空装置密封效果不好导致钢液增氮。采用传统冶炼方法转炉终点钢水氮含量能控制在30ppm以内，且波动大，而对氮含量要求较高的钢种则需转炉出钢氮含量控制在15ppm以内，转炉出钢过程增氮控制较难，一般方法只能控制在8ppm以内。
本发明的发明人经过前期的研究，申请了公开号为“CN105648138A”，发明名称为“一种降低转炉半钢炼钢氮含量的方法”的中国发明专利申请，其主要是通过控制转炉冶炼铁水比，使铁水比＞0.9；在吹炼后期，采用低枪位操作：以转炉吹氧量为基准，在吹氧量达到总氧量的70～80％时，降低氧枪枪位，直至出钢；出钢至2/3时加入白云石，同时加入白灰，在钢液面形成一层顶渣，渣层厚度＜60mm；出钢结束后加入顶渣改质剂；维护出钢口，保证出钢钢流不发散等步骤进行半钢氮含量的控制。该方法虽然能有效将出钢氮含量控制在15ppm以内，但是还是不能更好的控制转炉半钢冶炼过程中的增氮量，无法满足对氮含量要求高的钢种的生产。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种控制转炉出钢过程中增氮的方法。
一种控制转炉出钢过程中增氮的方法，包括以下步骤：
a、转炉冶炼控制铁水比≥0.9；
b、在转炉吹炼后期加入7～10kg/t钢的铁矿石，控制吹氧的氧气纯度＞99.7％；
c、以转炉吹氧量为基准，在吹氧量达到总氧量的75％时，降低氧枪枪位至钢液面以上1～1.4m，避免补吹出钢；
d、出刚至2/3时加入4.5～5.5kg/t钢的精炼用小粒白灰，在钢液面形成一层顶渣；
e、出刚结束后，加入1.5～2.5kg/t钢的顶渣改质剤；
f、对转炉出钢口进行维护，保证出钢钢流圆整不发散；
g、出钢过程中当出钢到2/3时添加铝铁，铝铁添加量控制为保证小平台入站钢水的氧活度为200～300ppm为准；
h、在LF入站后定氧，定氧后喂铝线脱氧。
进一步的，上述一种控制转炉出钢过程中增氮的方法，其中a步骤中控制铁水比为0.9～0.95。
上述一种控制转炉出钢过程中增氮的方法，其中b步骤中所述铁矿石中TFe含量≥62％。
进一步的，上述一种控制转炉出钢过程中增氮的方法，其中c步骤中优选降低氧枪枪位至钢液面以上1～1.36m；更优选为降低氧枪枪位至钢液面以上1～1.35m。
进一步的，上述一种控制转炉出钢过程中增氮的方法，其中d步骤中精炼用小粒白灰的加入量为5～5.1kg/t钢。
上述一种控制转炉出钢过程中增氮的方法，其中d步骤中钢液面上的顶渣层厚度＜60mm。
进一步的，上述一种控制转炉出钢过程中增氮的方法，其中e步骤中出钢结束后，加入2～2.1kg/t钢的顶渣改质剤。
上述一种控制转炉出钢过程中增氮的方法，其中所述顶渣改质剤中CaO含量为48～55wt％，MgO含量为30～40wt％。
上述一种控制转炉出钢过程中增氮的方法，其中h步骤中喂铝线的量为10～15m/t钢。
本发明一种控制转炉出钢过程中增氮的方法，出钢过程增氮可以稳定控制在2ppm以内，采用本发明方法后经济效益可达500万/年以上；而采用传统冶炼方法转炉终点钢水氮含量高，出钢过程增氮达5ppm以上，小平台出站氮含量高达35ppm，而出钢过程控制增氮较难，因而本发明控制转炉出钢增氮的方法具有较好的推广前景和应用价值。
具体实施方式
一种控制转炉出钢过程中增氮的方法，包括以下步骤：
a、转炉冶炼控制铁水比≥0.9，控制废钢加入过程中的增氮量；
b、为了增加渣的氧化性，需要在转炉吹炼后期加入7～10kg/t钢的铁矿石，另外，在半钢冶炼过程中，为了避免N2等其他气体进入氧气中，影响最终半钢性能，需要控制吹氧的氧气纯度＞99.7％；本发明所述吹氧后期具体是指半钢冶炼进度达到2/3的时候；
c、以转炉吹氧量为基准，在吹氧量达到总氧量的75％时，降低氧枪枪位至钢液面以上1～1.4m，避免补吹出钢，减少增氮；
d、出刚至2/3时加入4.5～5.5kg/t钢的精炼用小粒白灰，在钢液面形成一层顶渣，顶渣有效地隔绝了空气，而且保证了钢水有一定的氧含量，防止吸氮；
e、出刚结束后，加入1.5～2.5kg/t钢的顶渣改质剤，调渣，有效防止吸氮；
f、对转炉出钢口经常进行维护，保持好出钢口状态，保证出钢钢流圆整不发散，减少钢水与空气接触面；
g、出钢过程中当出钢到2/3时添加铝铁，铝铁添加量控制为保证小平台入站钢水的氧活度为200～300ppm为准；
h、在LF入站后定氧，定氧后喂铝线脱氧。
进一步的，上述一种控制转炉出钢过程中增氮的方法，其中a步骤中控制铁水比为0.9～0.95。
上述一种控制转炉出钢过程中增氮的方法，其中b步骤中所述铁矿石中TFe含量≥62％。
进一步的，上述一种控制转炉出钢过程中增氮的方法，为了更有效的防止出钢过程中增氮，其中c步骤中优选降低氧枪枪位至钢液面以上1～1.36m；更优选为降低氧枪枪位至钢液面以上1～1.35m。
进一步的，上述一种控制转炉出钢过程中增氮的方法，其中d步骤中精炼用小粒白灰的加入量为5～5.1kg/t钢。
上述一种控制转炉出钢过程中增氮的方法，其中d步骤中钢液面上的顶渣层厚度＜60mm。
进一步的，上述一种控制转炉出钢过程中增氮的方法，其中e步骤中出钢结束后，加入2～2.1kg/t钢的顶渣改质剤。
上述一种控制转炉出钢过程中增氮的方法，其中所述顶渣改质剤中CaO含量为48～55wt％，MgO含量为30～40wt％。
上述一种控制转炉出钢过程中增氮的方法，其中h步骤中喂铝线的量为10～15m/t钢。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
某厂200t转炉采用半钢炼钢，转炉冶炼控制铁水比，铁水比0.9，在转炉吹炼后期加入10kg铁矿石，控制氧气纯度，使其纯度大于99.7％；在吹炼后期，采用低枪位操作：以转炉吹氧量为基准，在吹氧量达到总氧量的75％时，降低氧枪枪位至钢液面以上1～1.4m，避免补吹出钢；出钢至2/3时投入1000kg的精炼用小粒白灰，在钢液面形成一层顶渣，渣层厚度小于60mm，有效地隔绝了空气，而且保证了钢水有一定的氧含量，防止吸氮，出钢结束后加入400kg顶渣改质剂；对转炉出钢口要勤维护，保持好出钢口状态，保证出钢钢流圆整不发散；出钢过程中当出钢到2/3时添加铝铁，铝铁添加量控制为保证小平台入站钢水的氧活度为251ppm，然后在LF入站后定氧后为铝线脱氧，铝线喂入量为3000m。
在采用这些措施后，转炉出钢过程增氮可控制在1.8ppm。
实施例2
某厂200t转炉采用半钢炼钢，转炉冶炼控制铁水比，铁水比0.91，在转炉吹炼后期加入7kg铁矿石，控制氧气纯度，使其纯度大于99.8％；在吹炼后期，采用低枪位操作：以转炉吹氧量为基准，在吹氧量达到总氧量的75％时，降低氧枪枪位至钢液面以上1～1.35m，避免补吹出钢；出钢至2/3时投入1010kg的精炼用小粒白灰，在钢液面形成一层顶渣，渣层厚度小于60mm，有效地隔绝了空气，而且保证了钢水有一定的氧含量，防止吸氮，出钢结束后加入410kg顶渣改质剂；对转炉出钢口要勤维护，保持好出钢口状态，保证出钢钢流圆整不发散；出钢过程中当出钢到2/3时添加铝铁，铝铁添加量控制为保证小平台入站钢水的氧活度为260ppm，然后在LF入站后定氧后为铝线脱氧，铝线喂入量2000m。
在采用这些措施后，转炉出钢过程增氮可控制在1.9ppm。
实施例3
某厂200t转炉采用半钢炼钢，转炉冶炼控制铁水比，铁水比大于0.95，在转炉吹炼后期加入8kg铁矿石，控制氧气纯度，使其纯度大于99.9％；在吹炼后期，采用低枪位操作：以转炉吹氧量为基准，在吹氧量达到总氧量的75％时，降低氧枪枪位至钢液面以上1～1.36m，避免补吹出钢；出钢至2/3时投入1020kg的精炼用小粒白灰，在钢液面形成一层顶渣，渣层厚度小于60mm，有效地隔绝了空气，而且保证了钢水有一定的氧含量，防止吸氮，出钢结束后加入420kg顶渣改质剂；对转炉出钢口要勤维护，保持好出钢口状态，保证出钢钢流圆整不发散；出钢过程中当出钢到2/3时添加铝铁，铝铁添加量控制为保证小平台入站钢水的氧活度为210ppm，然后在LF入站后定氧后为铝线脱氧，铝线喂入量2400m。
在采用这些措施后，转炉出钢过程增氮可控制在1.5ppm。