本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种低硫、低钛含铝钢的炼钢方法。
背景技术：
硫对钢的性能会造成不良影响，钢中硫含量高，会使钢的热加工性能变坏，即造成钢的“热脆性”。钛则影响钢材的疲劳寿命，且产品的级别越高，钛的影响也越明显。钢中的钛主要来自于铁合金，因此优选低钛合金是当前钢铁企业中降低钛含量的主要方法。但是低钛合金价格昂贵，存在制造成本增加的问题。同时，对于含铝钢，钢水脱硫与控钛在一定程度上存在着矛盾关系，这主要是由于精炼过程中采用高碱度渣对钢水脱硫时，钢水中的酸溶铝会还原炉渣中的氧化钛，从而造成钢水的回钛现象。
技术实现要素：
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种低硫、低钛含铝钢的炼钢方法，目的是在不使用低钛合金的前提下，可使钢中的硫含量稳定控制在0.005％以下，钛含量稳定控制在0.0020％以下，且铝合金的收得率较高，降低了生产成本。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种低硫、低钛含铝钢的炼钢方法，包括如下步骤：
(1)冶炼初炼钢水，在出钢的同时加炼钢用增碳剂预脱氧及增碳，增碳剂的加入量为0.5～6.0kg/t钢，出钢结束后进行合金化操作；
(2)将合金化后的钢水通过lf炉精炼脱氧，精炼过程中调整顶渣碱度在1.5～3.0之间，tfe含量≤1.0％；
(3)将步骤(2)精炼后的钢水通过rh精炼脱气处理，破空前加铝合金调整铝含量；
(4)破空后的钢水通过连铸工艺进行浇铸。
优选的，调整铝含量是在破空前3～5min添加，便于实现铝含量精确控制。
所述冶炼初炼钢水的冶炼终点钢中s含量≤0.020％，ti含量≤5ppm，c含量在0.08～0.25％之间。
所述钢为c含量≤0.20％的低碳钢，增碳剂的加入量为0.5～2.0kg/t钢；所述钢为c含量＞0.20％的钢种，增碳剂的加入量为2.0～6.0kg/t钢。
所述lf炉精炼脱氧的过程中控制形成白渣时间≤20min，在形成白渣期间调整顶渣碱度在2.0～3.0之间，tfe含量≤0.5％；之后在加热至lf炉出站温度期间调整顶渣碱度在1.5～2.8之间，tfe含量≤1.0％。
在形成白渣期间，通过添加石灰、电石和碳化硅调整顶渣的碱度，所述石灰为钢包进lf炉加热的同时一次性加入，加入量为2.5～3.5kg/t钢，电石和碳化硅在加热中后期分批次撒在渣面上，加入总量为0.5～2.0kg/t钢。
在加热至lf炉出站温度期间，通过电石和碳化硅调整顶渣的碱度。
所述冶炼初炼钢水是通过电炉或转炉采用双渣法冶炼。
步骤(1)所述增碳剂在出钢1/3前全部加完，以达到对钢水进行深度脱氧的目的。
所述方法还包括在步骤(1)中出钢量为1/3～1/2的过程中添加石灰和萤石的步骤，这主要是利用碳、氧反应生成co气体的良好动力学条件使钢水充分脱硫。
所述连铸工艺采用双层覆盖剂进行保护浇铸。
本发明的有益效果：本发明的方法通过对初炼钢水的脱氧合金化工艺、lf炉精炼工艺、铝合金的加入时机等进行优化，在不适用低钛合金的前提下，可使钢中的硫含量稳定控制在0.005％以下，钛含量稳定控制在0.0020％以下，且铝合金的收得率稳定，达到了降低生产成本又提高产品质量的目的，具有可观的经济效益。与现有工艺相比，该炼钢方法将铝合金的加入时机由lf工序调整至rh工序，从而实现lf炉精炼过程中采用无铝脱氧工艺，在保证低碱度顶渣充分脱硫的情况下可以避免钢中的铝将顶渣中的ti还原至钢水中，从而达到控钛的目的；同时可以实现对铝含量的精确控制。
具体实施方式
下面通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
本发明提供的一种低硫、低钛含铝钢的炼钢方法，包括如下步骤：
(1)冶炼初炼钢水，冶炼终点钢中s含量≤0.020％，ti含量≤5ppm，c含量在0.08～0.25％之间，在出钢的同时加炼钢用增碳剂预脱氧及增碳，增碳剂的加入量为0.5～6.0kg/t钢，出钢结束后加入硅铁、锰铁或硅锰等合金进行合金化操作，其中，硅铁、锰铁或硅锰合金的加入量按国标钢种成品的si、mn含量范围的下限控制；出钢过程中不加铝合金；
(2)将合金化后的钢水通过lf炉精炼脱氧，精炼过程中调整顶渣碱度在1.5～3.0之间，tfe含量≤1.0％，并将除铝以外其他合金元素的含量调整至成品目标值(根据具体钢种的需要进行确定)；lf炉精炼后期根据生产节奏与钢水温度的情况决定是否还需要继续加热。若需要加热，则每加热5min加入20kg电石+10kgsic。钢水成分和温度满足要求后即可出站，lf炉精炼周期控制在60min以内；lf炉精炼过程中不加铝粒或喂铝线；
(3)将步骤(2)精炼后的钢水通过rh精炼真空脱气处理，破空前3～5min加铝合金调整铝含量(铝含量的调整标准为成品目标值+大包到中包的铝损值)；
(4)破空后的钢水通过连铸工艺采用双层覆盖剂进行浇铸。
优选的，在步骤(1)中添加增碳剂时，若钢为c含量≤0.20％的低碳钢时，增碳剂的加入量为0.5～2.0kg/t钢；当钢为c含量＞0.20％的中、高碳钢的钢种时，增碳剂的加入量为2.0～6.0kg/t钢。
更进一步的，为了更好的便于充分脱硫处理，lf炉精炼脱氧的过程中控制形成白渣时间≤20min，在形成白渣期间通过添加石灰、萤石、电石和碳化硅调整顶渣的流动性和碱度在2.0～3.0之间，tfe含量≤0.5％，钢水搅拌液面控制在600mm左右；之后在加热至lf炉出站温度期间通过电石和碳化硅调整顶渣的碱度在1.5～2.8之间，tfe含量≤1.0％。
更优选的，在形成白渣期间，石灰为钢包进lf炉加热的同时一次性加入，加入量为2.5～3.5kg/t钢，电石和碳化硅在加热8～15分钟期间分批次撒在渣面上，加入总量为0.5～2.0kg/t钢。先加石灰是为了在加热开始时造渣、埋弧，利于电极加热。当加热一段时间钢水温度较高后，再利用电石、碳化硅进行顶渣调整。
具体采用的优选实施例如下：
实施例1
在某厂120t电炉流程上使用本发明的炼钢方法，钢种为50mn。其工艺步骤为：
(1)转炉或电炉冶炼终点要求：[c]：0.08～0.25％；s含量控制在0.020％以下，ti含量控制在5ppm以下。出钢同时开始加炼钢用增碳剂进行预脱氧和同步增碳操作，增碳剂加入量为300kg，出钢1/3前全部加完。出钢量在1/3～1/2时，加入石灰200kg、萤石50kg。出钢结束后，打开底吹氩强搅，同时加入硅锰合金600kg合金进行合金化操作，2min后钢水吊运至下一道工序。
(2)lf炉进站试气后下电极加热的同时加入400kg石灰和50～100kg萤石，加热时间在8～15分钟之间时，向渣面分三批、总计撒入150kg电石和150kg碳化硅，钢水搅拌液面控制在600mm左右，加热时间约为15min。控制形成白渣时间为20min，顶渣碱度在2.5左右，tfe含量在0.5％以下。测温、取样后下电极第二次加热至lf炉出站温度，加热时间为8min。加热过程中分两批、共撒入60kg的电石和60kg的碳化硅，同时将[c]调整至0.52％，[si]调整至0.28％，[mn]调整至0.85％。加热结束后进行渣样化验，根据化验结果使用电石和碳化硅调整顶渣碱度在2.0左右，tfe含量在1.0％以下。钢水成分、温度满足要求后出站。
(3)钢水进rh进行脱气处理，破空前4min加入铝粒30kg调整al含量，循环4min后破空。
(4)破空后的钢水通过连铸工艺采用双层覆盖剂进行浇铸。
实施例2
在某厂250t转炉流程上使用本发明的炼钢方法，钢种为s48c，其工艺步骤为：
(1)转炉冶炼终点要求：[c]：0.08～0.25％；s含量控制在0.020％以下，ti含量控制在5ppm以下。出钢同时开始加炼钢用增碳剂进行预脱氧和同步增碳操作，增碳剂加入量为650kg，出钢1/3前全部加完。出钢量在1/3～1/2时，加入石灰450kg、萤石150kg。出钢结束后，打开底吹氩强搅，同时加入硅锰合金1500kg合金进行合金化操作，2min后钢水吊运至下一道工序。
(2)lf炉进站试气后下电极加热的同时加入600kg石灰和100～150kg萤石，加热时间在8～15分钟之间时，向渣面分四批、总计撒入200kg电石和200kg碳化硅，钢水搅拌液面控制在600mm左右，加热时间约为15min。控制形成白渣时间为15min，顶渣碱度在2.5左右，tfe含量在0.5％以下。测温、取样后下电极第二次加热至lf炉出站温度，加热时间为10min。加热过程中分两批、共撒入80kg的电石和80kg的碳化硅，同时将[c]调整至0.48％，[si]调整至0.30％，[mn]调整至0.75％。加热结束后进行渣样化验，根据化验结果使用电石和碳化硅调整顶渣碱度在2.7左右，tfe含量在1.0％以下。钢水成分、温度满足要求后出站。
(3)钢水进rh进行脱气处理，破空前4min加入铝粒50kg调整al含量，循环4min后破空。
(4)破空后的钢水通过连铸工艺采用双层覆盖剂进行浇铸。
以上对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。