本发明属于冶炼工艺技术领域，特别涉及一种低氮低碳钢的冶炼方法。
背景技术：
钢中的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钢时，如马口铁，氮对钢材性能的不利影响特别明显，主要表现为:屈服极限、强度极限和硬度提高，塑性下降，冲击韧性降低；对于汽车面板钢氮是有害元素之一，它会使钢的塑性和冲击韧性降低，且与磷一样能引起钢的冷脆；同时氮还会与钢中的钛、铝等元素形成氮化物夹杂，恶化钢的表面质量，降低成材率，因此，如何有效控制钢中的氮含量成为人们研究的重点。
一直以来人们对于脱氮理论的认识是基于氮在钢液中的溶解度，如下式：
0.5n2→[n]…①
lg[n％]＝―850/t―0.91…②
氮在钢液中的溶解遵守西华特定律①，②式为氮溶解于钢中的热力学经验表达式，根据上面公式，可以推断出影响氮溶解度的几方面因素，温度、氮分压、其它合金元素的影响，钢液温度低则氮的溶解度低，氮分压低则氮的溶解度低，mn、cr、nb、v、ti增加氮在钢中溶解度，si、co、ni、cu、w减少氮在钢中的溶解度。
基于上述的基本理论，降低钢中氮含量的技术应运而生。文献“80t转炉复吹冶炼过程脱氮机理研究”(《炼钢》，2006年第3期)中描述了复吹转炉冶炼过程中的脱氮机理，作者认为，一次反应区元素氧化产生了极高的温度，碳氧化产生的co气泡降低了氮分压，同时乳化的渣相和co气泡共同为脱氮反应提供了足够大的反应界面积，在这一区域脱氮强烈，反应符合一级反应规律；而一次反应区以外的区域强烈乳化的炉渣、较高的界面氧势及co气泡的局部真空室作用能够显著阻碍钢液从气相中吸氮；两个区域的共同作用使得复吹转炉冶炼过程是强脱氮过程，因此，在一定的工艺制度下，顶底复吹转炉可以控制低氮含量出钢。虽然生产中可以实现转炉低氮含量出钢，但在后续的工艺中有很多环节容易导致钢液增氮，因此要维持成品中低氮含量是存在难度的，许多措施都被采取，其中最为主要的是通过各种真空设备降低氮在钢液中的溶解度，从而达到降低氮含量的目的。文献“if钢氮含量控制研究与实践”(《冶金自动化》，2014年s2期)中提到真空精炼过程要想进一步降氮，首先应该满足钢水脱氮的热力学条件将真空度降低到133pa以下，减少与气相平衡的钢液中氮含量是主要方向，通过延长真空循环时间，过程中喷吹粉剂以利于氮气的气相形核等方式进行脱氮，在保持极限真空度运行到钢液处理结束的情况下，真空处理结束后钢液氮含量可以达到16ppm左右。
综合上述，传统的脱氮方法基本是以降低氮在钢液中的溶解度为出发点，通过转炉顶底复吹、碳氧反应造成局部真空、真空设备降低真空度的方式来降低氮含量，这些方法均存在局限性，如转炉不具备复吹能力时，钢种对碳含量要求很低，不能通过加碳促进碳氧反应时，真空设备能力不足，即使真空设备具备条件，过长的处理时间也会带来一系列的不利影响。近年来，通过科研人员的努力，钢液脱氮有了新的进展，认为有以下两个反应存在，分别是钢液炉渣间的脱氮反应，炉渣和空气间的脱氮反应：
因此，有必要基于新的脱氮反应原理，开发一种新型的脱氮工艺方法。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种简单易行，无需转炉顶底复吹和增碳便可来促进氮含量降低，缩短真空处理时间的低氮低碳钢的冶炼方法。
为此，本发明采取了如下技术解决方案：
一种低氮低碳钢的冶炼方法，c≤0.08％、n≤0.008％的低氮低碳钢的冶炼生产工艺路线为：转炉→lf→rh→连铸；
(1)转炉出钢时，控制钢水c含量在0.01％～0.05％，钢水[al]含量0.03％～0.05％；
(2)lf进行常规冶炼；钢水进入rh，立即加入cao和铝粒，cao加入量控制在1～20kg/吨钢，铝粒加入量控制在1～20kg/吨钢，常压下每吨钢吹氧量控制在2～5m3，吹氧时间5～10min；rh真空度降低到0.3～0.5kpa，处理时间10～20min后上铸机浇注。
本发明的有益效果为：
1、不需要增碳来促进氮含量降低，实现了钢种低氮、低碳要求；
2、不需转炉顶底复吹技术，并可缩短rh真空处理时间；
3、工艺简单，实施难度低。
具体实施方式
实施例1：
为实现低碳、低氮钢生产，本发明对于c≤0.08％、n≤0.008％的低氮低碳钢采取的冶炼生产工艺路线为：转炉→lf→rh→连铸。实施例采用260吨转炉、lf炉及rh炉。转炉出钢时控制钢水碳含量，lf正常冶炼后钢水进入rh精炼工位，立即加入氧化钙1300kg，铝粒1300kg，吹氧速率50m3/min，吹氧时间10分钟，真空度控制0.5kpa，正常冶炼结束后上铸机。钢水成分质量百分含量及过程中成分变化如表1所示：
表1钢水化学成分(质量百分含量％)
实施例2：
为实现低碳、低氮钢生产，本发明对于c≤0.08％、n≤0.008％的低氮低碳钢采取的冶炼生产工艺路线为：转炉→lf→rh→连铸。实施例采用260吨转炉、lf炉及rh炉。转炉出钢时控制钢水碳含量，lf正常冶炼后钢水进入rh精炼工位，立即加入氧化钙2600kg，铝粒2600kg，吹氧速率60m3/min，吹氧时间15分钟，真空度控制0.4kpa，正常冶炼结束后上铸机。钢水成分质量百分含量及过程中成分变化如表2所示：
表2钢水化学成分(质量百分含量％)
由表1、表2可见，本发明利用现有设备实现了低氮、低碳要求钢种的冶炼。