本发明属于冶金，特别涉及一种非铝脱氧工业纯铁的制备方法。
背景技术：
1、工业纯铁是一种含碳量很低的金属材料，其化学成分主要是铁，其他合金元素越低越好。工业纯铁室温组织以铁素体为主，具有质地柔软、韧性大、延展性好、电磁性能优异等特点。原料纯铁中的al及al2o3类夹杂物在后续制备过程中容易导致喷嘴堵塞和甩带断裂，故炼钢过程无法采用铝脱氧；同时工业纯铁的锰含量极低，且要求硅含量不宜过高，冶炼过程的氧含量控制难度极大。钢水锰含量和氧含量控制，为该钢种冶炼的难点。
2、为了控制钢水锰含量，一般需采用低锰铁水和低锰废钢，低锰铁水可通过公司内部协调供应，但市面上收集的废钢或者本厂内部常规方式回收的废钢，锰含量相对比较高，低锰废钢难以获取。目前市面采购的废钢锰含量非常不稳定，分布在0.1～1.5％之间，均值约0.35％左右，并且低锰废钢和高锰废钢混合在一块难以区分；采用此类废钢结合转炉单渣法冶炼，转炉终点锰含量难以达到要求。
3、专利cn115261564 a公开了非晶软磁薄带用非铝脱氧原料纯铁及其制备方法，得到的工业纯铁按照质量百分比其组分含量为：[c]≤0.005％、[si]≤1.0％、[mn]≤0.06％、[p]≤0.015％、[s]≤0.010％、[al]≤0.005％、[ti]≤0.0040％、[n]≤0.0040％、t[o]≤0.0070％，其余为fe和不可避免的杂质，其si含量要求为≤1.0％，t[o]为≤0.0070％。采用脱硫、脱锰铁水，不添加废钢，并配合转炉双渣法冶炼控制转炉终点锰含量；同时在不采用铝脱氧的情况下，为了控制钢水氧含量，钢水中的硅含量在0.65％以上。
技术实现思路
1、本发明提供了一种非铝脱氧工业纯铁的制备方法，按重量百分比该工业纯铁成分为：[c]≤0.01％、[si]≤0.50％、[mn]≤0.05％、[p]≤0.02％、[s]≤0.010％、[ti]≤0.005％、[al]≤0.005％、[o]≤0.002％，其余为fe。本发明生产过程采用内部生产的低锰、低硫渣钢作为专用废钢，可降低锰含量控制的难度；rh脱氧过程采用硅+石灰粉组合脱氧，可实现低硅钢水深脱氧。
2、工艺流程如下：
3、bof冶炼→lf精炼→rh脱碳脱氧→连铸，具体步骤及工艺参数为：
4、步骤一、bof冶炼，转炉冶炼采用铁水+专用废钢的冶炼方式，铁水比控制在70％～80％，专用废钢比控制在20％～30％，采用单渣法冶炼；终点温度控制在1620～1650℃，终点成分控制在[c]≤0.05％，[mn]≤0.05％，[p]≤0.015％，[s]≤0.025％，[ti]≤0.002％；出钢过程不加脱氧剂和合金，仅加入石灰和萤石，采用滑板+挡渣塞双挡操作。
5、步骤二、lf精炼，钢水到达精炼后通电升温，精炼处理结束后钢水温度控制在1640～1670℃，钢水成分为[c]≤0.05％、[mn]≤0.05％、[p]≤0.015％、[s]≤0.025％、[o]0.04-0.09％。
6、步骤三、rh脱碳脱氧，rh到站温度控制在1630～1660℃，钢水到达rh后进行循环脱碳处理，采用氩气作为提升气体，真空度控制在67～1000pa，脱碳处理后控制钢水碳含量≤0.002％，钢水氧含量0.02％～0.06％；之后加入低钛低铝硅铁和石灰进行脱氧处理；破空后加入碳含量≤2％的低碳钢包覆盖剂。
7、步骤四、连铸，连铸工序选用160mm×160mm断面生产，连铸中包采用整体式涂抹料塞棒中包，中包烘烤至1050～1150℃，开浇第一炉过热度控制在40～50℃，连浇炉过热度控制在25～35℃，拉速控制在2.1～2.5m/min；结晶器采用电磁搅拌和非正弦振动模式；二冷采用气雾冷却，弱冷配水；连铸过程使用含碳量≤2％的低碳中包覆盖剂和含碳量≤8％超低碳保护渣。
8、进一步，作为优选，步骤一中，转炉采用单渣法冶炼，铁水锰含量≤0.30％、硫含量≤0.03％，采用低硫钢种(如帘线钢)转炉冶炼回收的渣钢作为专用废钢，其成分为[c]≤0.15％、[mn]≤0.10％、[p]≤0.04％、[s]≤0.025％、[ti]≤0.005％。
9、进一步，作为优选，步骤一中，转炉终点钢水氧含量控制在0.05％～0.10％，终点炉渣碱度控制在3.0～3.5，炉渣feo控制在15％～25％。
10、进一步，作为优选，步骤一中，石灰加入量为3～6kg/t，萤石加入量为1～3kg/t。
11、进一步，作为优选，步骤三中，循环脱碳的氩气流量为100～150nm3/h，循环时间控制在3～8min。
12、进一步，作为优选，步骤三中，脱氧处理中低钛低铝硅铁加入量为3.0～6.5kg/t，石灰加入量为2.5～4.5kg/t，脱氧处理后钢水硅含量控制在0.15％～0.45％，硫含量控制在≤0.01％，炉渣碱度＞3.0。
13、进一步，作为优选，步骤三中，低钛低铝硅铁的成分为[si]：70～80％、[al]≤0.03％、[ti]≤0.02％、[p]≤0.02％、[s]≤0.010％，其余为铁。
14、进一步，作为优选，步骤三中，脱氧处理后钢水氧含量≤0.002％。
15、进一步，作为优选，步骤四中，结晶器电磁搅拌电流为120～180a，频率为2.2～2.8hz；结晶器振幅控制在-2.5～2.5mm，频率控制在130+40v opm。
16、本发明的有益效果在于：
17、1、转炉冶炼回收的渣钢，该渣钢为低锰的废钢，更有利于控制钢水锰含量，转炉无需采用全铁水、双渣法冶炼，降低了转炉冶炼难度。
18、2、rh采用硅脱氧处理，且喷入石灰粉，脱氧产物sio2与石灰粉中的cao结合，生成稳定的2cao·sio2，促进脱氧反应的进行，通过炉渣碱度的控制，实现低硅条件下(0.15％～0.30％)的深脱氧处理，脱氧后的钢水氧含量可控制在20ppm以内。
19、3、rh处理过程造高碱度、低氧化性炉渣，具备脱硫条件，处理后钢水硫含量能稳定控制在0.01％以内，无需额外进行铁水脱硫处理。
1.一种非铝脱氧工业纯铁的制备方法，其特征在于，所述制备方法工艺流程为：bof冶炼→lf精炼→rh脱碳脱氧→连铸，具体步骤及工艺参数如下：
2.如权利要求1所述的非铝脱氧工业纯铁的制备方法，其特征在于，步骤一所述单渣法冶炼，铁水中锰含量≤0.30％、硫含量≤0.03％，采用的专用废钢为低硫钢种转炉冶炼回收的渣钢，其成分为[c]≤0.15％、[mn]≤0.10％、[p]≤0.04％、[s]≤0.025％、[ti]≤0.005％。
3.如权利要求1所述的非铝脱氧工业纯铁的制备方法，其特征在于，步骤一所述转炉终点钢水氧含量控制在0.05％～0.10％，终点炉渣碱度控制在3.0～3.5，炉渣feo控制在15％～25％。
4.如权利要求1所述的非铝脱氧工业纯铁的制备方法，其特征在于，步骤一所述石灰加入量为3～6kg/t，萤石加入量为1～3kg/t。
5.如权利要求1所述的非铝脱氧工业纯铁的制备方法，其特征在于，步骤三所述循环脱碳的氩气流量为100～150nm3/h，循环时间控制在3～8min。
6.如权利要求1所述的非铝脱氧工业纯铁的制备方法，其特征在于，步骤三所述脱氧处理中低钛低铝硅铁加入量为3.0～6.5kg/t，石灰加入量为2.5～4.5kg/t，脱氧处理后钢水硅含量控制在0.15％～0.45％，硫含量控制在≤0.01％，炉渣碱度＞3.0。
7.如权利要求1所述的非铝脱氧工业纯铁的制备方法，其特征在于，步骤三所述低钛低铝硅铁的成分为[si]70～80％、[al]≤0.03％、[ti]≤0.02％、[p]≤0.02％、[s]≤0.010％，其余为铁。
8.如权利要求1所述的非铝脱氧工业纯铁的制备方法，其特征在于，步骤三所述脱氧处理后钢水氧含量≤0.002％。
9.如权利要求1所述的非铝脱氧工业纯铁的制备方法，其特征在于，步骤四所述结晶器电磁搅拌电流为120～180a，频率为2.2～2.8hz；结晶器振幅控制在-2.5～2.5mm，频率控制在130+40vopm。
10.一种非铝脱氧工业纯铁，其特征在于，所述工业纯铁按重量百分比其成分为：[c]≤0.01％、[si]≤0.50％、[mn]≤0.05％、[p]≤0.02％、[s]≤0.010％、[ti]≤0.005％、[al]≤0.005％、[o]≤0.002％，其余为fe。