本發明涉及一種轉爐低碳鋼出鋼過程的脫氧工藝，尤其是冶煉sphc等低碳鋁鎮靜鋼出鋼過程的脫氧工藝，屬于冶金行轉爐煉鋼工藝技術領域。
背景技術：
轉爐冶煉低碳鋼的脫氧操作是控制鋼中氧含量的關鍵環節。傳統脫氧工藝采用合金中硅、鋁與鋼水中氧反應，生成非金屬化合物，再通過吹氬、鎮靜、精煉等手段盡量去除。但仍不可避免地會有部分非金屬化合物殘留形成夾雜物而污染鋼液，它是影響鋼的純凈度和鋼材質量的主要因素。
對于冶煉sphc等低碳鋁鎮靜鋼，國內鋼鐵企業均采用全鋁脫氧工藝控制鋼水氧含量。由于轉爐內碳氧積是相對固定的，并且冶煉終點碳比較低，所以終點氧通常會較高，導致消耗大量的鋁，市場上鋁鐵成本高，增加冶煉成本，同時產生的al2o3殘留鋼水中，會增加后續精煉爐的負擔。一旦處理不當，則會造成鋼水高的al2o3含量在連鑄過程中堵塞水口，或者對產品質量形成影響，后續加工過程出現嚴重的表面質量缺陷。
技術實現要素：
本發明目的是提供一種轉爐低碳鋼出鋼過程的低成本脫氧工藝，在出鋼過程前期使用煤質增碳劑進行預脫氧，在出鋼過程進行鋁鐵脫氧，出鋼全程通過調整鋼包底吹氣體流量控制，保證煤質增碳劑與鋼液中氧充分反應，解決背景技術中存在的問題。
本實用發明的技術方案是：
一種轉爐低碳鋼出鋼過程的低成本脫氧工藝，包含如下工藝步驟：
（1）轉爐出鋼:轉爐終點氧含量在500-850ppm時出鋼；
（2）出鋼時，調整鋼包底吹氬氣流量為300-400nl/min；
（3）出鋼10-20噸時，每100噸鋼加入煤質增碳劑8—25kg，進行預脫氧，所述煤質增碳劑為碳粉，質量百分比，c≥92%；
（4）出鋼40-60噸時，每100噸鋼加入鋁鐵150-250kg進行脫氧，至鋼水氧含量20-50ppm；,
（5）出鋼至100噸時，調整鋼包底吹氬氣流量50-80nl/min，至出鋼結束。
所述煤質增碳劑，質量百分比：c≥92%，s≤0.30%，h2o≤0.5%，灰份≤6%，揮發份≤2%，n≤0.25%，粒度為2-7mm。
所述煤質增碳劑和鋁鐵的加入量，是根據轉爐的冶煉容量計算出來的，如100噸轉爐，則需加入煤質增碳劑8—25kg，鋁鐵150-250kg；120噸轉爐，則需加入煤質增碳劑9.6—30kg，鋁鐵180-300kg。
本發明采用冶金熱力學和動力學原理，利用轉爐冶煉出鋼過程中碳氧平衡關系，在低碳鋼生產過程中使用煤質增碳劑脫除部分鋼水氧，鋼包底部使用底吹氬氣，通過控制底吹氬氣流量促進碳和氧充分反應，而不會對鋼水成分造成影響，尤其是不會出現碳高的質量事故。
鋼水中的氧與煤質增碳劑反應生成一氧化碳氣體，一氧化碳氣體在鋼水中逸出過程中，會促進鋼水中雜質的上浮，提高鋼水純凈度；使用煤質增碳劑，進行預脫氧，可以降低鋁鐵用量，會減少al2o3雜質的生成，減少連鑄過程中堵塞水口現象的發生；并且使用煤質增碳劑的鋼包渣中cao和堿度有不同程度的提高，sio2、al2o3和feo有一定的下降，mno和mgo基本保持不變，有利于lf爐的造渣操作。
本發明的有益效果是：使用煤質增碳劑替代部分鋁鐵，可大大降低脫氧成本，減少al2o3雜質的生成，提高鋼水純凈度，而且也不會出現碳高的質量事故。
具體實施方式
以下通過實例對本發明作進一步說明。
一種轉爐低碳鋼出鋼過程的低成本脫氧工藝，包含如下工藝步驟：
（1）轉爐出鋼:轉爐終點氧含量在500-850ppm時出鋼；
（2）出鋼時，調整鋼包底吹氬氣流量為300-400nl/min；
（3）出鋼10-20噸時，每100噸鋼加入煤質增碳劑8—25kg，進行預脫氧，所述煤質增碳劑為碳粉，質量百分比，c≥92%；
（4）出鋼40-60噸時，每100噸鋼加入鋁鐵150-250kg進行脫氧，至鋼水氧含量20-50ppm；
（5）出鋼至100噸時，調整鋼包底吹氬氣流量50-80nl/min，至出鋼結束。
所述煤質增碳劑，質量百分比：c≥92%，s≤0.30%，h2o≤0.5%，灰份≤6%，揮發份≤2%，n≤0.25%，粒度為2-7mm。
實施例1：
轉爐為120噸轉爐，冶煉鋼種：sphc
鋼的主要化學成份：質量百分比c：0.04-0.07%、si≤0.03%、s≤0.015%
轉爐終點溫度1620℃，終點氧600ppm，終點碳0.05%；
出鋼脫氧操作工藝如下：
（1）轉爐出鋼時，調整鋼包底吹氬氣流量350nl/min；
（2）出鋼至20噸時，加入煤質增碳劑20kg；
（3））出鋼至50噸時，加入鋁鐵200kg；
（4）出鋼至80噸時，加入錳鐵100kg，合成渣200kg；
（5）出鋼至100噸時，調整鋼包底吹氬氣流量為60nl/min；
（6）至出鋼結束。
出鋼后鋼水成份：鋼包氧25ppm，鋼包碳0.05%；
效益計算：
采用傳統的全鋁脫氧工藝，鋁鐵消耗量平均值為2.235kg/t。
采用本發明后鋁鐵消耗量統計如下：
與背景技術相比，鋁鐵消耗量降低0.235kg/t，煤質增碳劑消耗增加0.16kg/t，鋁鐵平均單價為9550元/噸，煤質增碳劑平均單價為1538元/噸，噸鋼節省成本：0.235kg/t×9550元/噸－0.16kg/t×1538元/噸=2元/噸，按照年產220萬噸計算，年創效益440萬元。
實施例2：
轉爐為120噸轉爐，冶煉鋼種：sphc
鋼的主要化學成份：質量百分比c：0.04-0.07%、si≤0.03%、s≤0.015%
轉爐終點溫度1620℃，終點氧500ppm，終點碳0.05%;
出鋼脫氧操作工藝如下：
（1）轉爐出鋼時，調整鋼包底吹氬氣流量300nl/min；
（2）出鋼至10噸時，加入煤質增碳劑10kg；
（3）出鋼至40噸時，加入鋁鐵180kg；
（4）出鋼至80噸時，加入錳鐵100kg，合成渣200kg；
（5）出鋼至100噸時，調整鋼包底吹氬氣流量為50nl/min；
（6）至出鋼結束。
實施例3：
轉爐為120噸轉爐，冶煉鋼種：sphc
鋼的主要化學成份：質量百分比c：0.04-0.07%、si≤0.03%、s≤0.015%
轉爐終點溫度1620℃，終點氧800ppm，終點碳0.05%;
出鋼脫氧操作工藝如下：
（1）轉爐出鋼時，調整鋼包底吹氬氣流量400nl/min；
（2）出鋼至15噸時，加入煤質增碳劑30kg；
（3））出鋼至60噸時，加入鋁鐵300kg；
（4）出鋼至80噸時，加入錳鐵100kg，合成渣200kg；
（5）出鋼至100噸時，調整鋼包底吹氬氣流量為80nl/min；
（6）至出鋼結束。
拓展研究：
（1）由于rh工藝無底吹攪拌功能，故用鋁鐵脫氧后鋼水中al2o3不能快速的上浮，導致鋼水純凈度降低，如果轉爐出鋼用煤質增碳劑代替鋁鐵脫氧，不僅節約合金成本，并且提高鋼水純凈度。
（2）理論計算中10kg煤質增碳劑脫氧100ppm，但是由于鋼液增碳和煤質增碳劑揮發，10kg煤質增碳劑實際脫氧44ppm，如果將煤質增碳劑顆粒減小，則相當于增加煤質增碳劑反應的表面積，并防止煤質增碳劑進入鋼液，避免增碳，但是合理控制小顆粒煤質增碳劑的加入時機，減少小顆粒煤質增碳劑揮發損失。