本发明涉及冶金领域钢铁材料，尤其涉及一种采用氧气转炉+炉外精炼工艺生产工业纯铁的方法。
背景技术：
工业纯铁是一种重要的钢铁基础材料，一般用于制造电磁元件、软磁材料、高温合金、耐热合金、精密合金、马氏体时效钢等航空航天、军工和民用合金或钢材。目前已有技术冶炼超低碳钢工业纯铁主要有两种工艺：第一种是铁水预处理-转炉吹炼-rh真空处理-连铸工艺；第二种是转炉吹炼-lf精炼-rh真空处理-连铸工艺。第二种工艺在lf进行加铝脱氧造渣脱硫操作，在rh真空处理采用强制脱碳控制钢水中的碳含量，此工艺在rh处理过程中，会导致钢水al2o3夹杂多，最终影响钢水在浇铸过程中水口絮流，影响钢水质量和生产顺行。
技术实现要素：
为克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种生产高纯度工业纯铁的方法，能实现钢水快速脱硫；扒渣可以减少后期钢水返硅返硫；不采用铝线脱氧，可大幅减少钢水中al2o3夹杂，改善钢水可浇性。
本发明通过以下技术方案实现：
—种生产工业纯铁的方法，钢的化学组成重量百分配比为c≤0.01%、si≤0.04%、mn≤0.10%，p≤0.015%，s≤0.015%，al≥0.020%，ti=0.05~0.10%，cr≤0.03%，ni≤0.02%；cu≤0.04%，余量为fe以及不可避免的杂质；包括以下生产步骤：
1）转炉：采用s≤0.030%、mn≤0.20%、ni＜0.02%、cu＜0.03的铁水和专用废钢，转炉采用双渣法操作，终渣碱度cao/sio2≥4.0，出钢温度1640-1660℃，出钢时c=0.03%~0.05%，定氧600~1000ppm，p≤0.012%，s≤0.020%，mn≤0.06%；出钢采用滑板挡渣，出钢过程加入石灰2.0~3.5kg/t钢、合成渣1~2kg/t钢进行造渣，根据出钢定氧加入硅铁1.5~2.5kg/t钢进行脱氧。
2)lf炉：钢水进站后，采用钛铁脱除钢水中氧，采用铝丸脱除渣中氧，铝丸分多批共加入0.3~0.6kg/t钢；结合大氩气搅拌脱硫，当钢水si＜0.025%，s≤0.008%后，加入石灰2.0~4.0kg/t钢进行稠渣。
3）扒渣：钢水至扒渣工位后，扒渣至钢水裸露面≥90%，扒渣操作完成。
4)lf炉：钢水扒渣后再次进lf炉进行升温造渣操作，加入石灰、预熔渣、铝丸进行造渣，石灰加入量4~6kg/t钢，预熔渣1.5~3.0kg/t钢，萤石0~2.0kg/t钢，终渣feo≤2.0%。
5）rh炉：钢水进rh后，采用强制脱碳模式对钢水中碳含量进行控制，待钢水定氧200~300ppm时，脱碳结束，此时钢水c≤0.004%；然后进行循环脱氧和合金化，吹氩流量115-125nm3/h，加入铝铁0.95~1.15kg/t钢，循环3~4min加入钛铁（ti含量为70%）1.3~1.5kg/t钢，循环3~4分钟破空；破空后喂入纯钙线200~300m，软吹8~15min，在渣面均匀洒入铝丸30~40kg后上台浇铸。
6）连铸：浇铸过程中采用无碳覆盖剂、无碳保护渣、防止浇铸过程增碳，连铸过程采用全保护浇铸，中包过热度控制在40-60℃。
本发明的有益效果：转炉采用适宜铁水和专用废钢，有效控制钢中cr、ni、cu、mn等元素含量，采用双渣法冶炼，高温和高碱度出钢，降低终点钢水s含量，转炉出钢和lf炉采用硅铁、钛铁脱除钢水中氧，采用铝丸脱除渣中氧，结合大氩气搅拌，实现钢水快速脱硫。扒渣可以减少后期钢水返硅返硫。该工艺在不经过铁水预处理脱硫下，不采用铝线脱氧，可大幅减少钢水中al2o3夹杂，改善钢水可浇性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
—种生产工业纯铁的方法，钢的化学成分如表1，包括以下生产步骤：
1）转炉：选用适宜铁水和专用废钢，入炉铁水成分：s=0.028%、mn=0.17%、ni=0.01%、cu=0.02%，冶炼时采用双渣法操作，终渣碱度cao/sio2=4.8，出钢温度1648℃，出钢c=0.042%，定氧752ppm，出钢p=0.011%，s=0.017%，mn=0.06%。出钢采用滑板挡渣，出钢过程加入石灰2.7kg/t钢、合成渣1.3kg/t钢，根据出钢定氧加入硅铁1.8kg/t钢进行脱氧。
2)lf炉：钢水进站后，加入钛铁1.1kg/t钢脱除钢水中氧，多批少量加入铝丸0.42kg/t钢脱除渣中氧。结合大氩气搅拌脱硫，当钢水si=0.018%，s=0.006%时，加入石灰2.7kg/t钢进行稠渣，然后进行扒渣操作。
3）扒渣：钢水至扒渣工位后，捞渣至钢水裸露面≥90%，扒渣操作完成。
4)lf炉：钢水扒渣后再次进lf炉进行升温造渣操作，加入石灰4.5kg/t钢，预熔渣2.0kg/t钢，萤石1.2kg/t钢，终渣feo1.65%。
5）rh炉：钢水进rh后，采用吹氧脱碳，吹氧结束后循环12min，钢水定氧252ppm时，钢水c0.002%，设置提升吹氩流量控制在120nm3/h，加入铝0.105kg/t钢，循环3min加入钛铁（ti=70%）1.4kg/t钢，循环4分钟后破空。破空后喂入纯钙线250m，软吹12min，在渣面洒入铝丸35kg后上台浇铸。
6）连铸：浇铸过程中采用无碳覆盖剂、无碳保护渣、防止浇铸过程增碳，过程采用全保护浇铸，减少钢水增氮和二次氧化，中包过热度控制在51-55℃。浇铸过程结晶器液面控制在±5mm。
实施例2
—种生产工业纯铁的方法，钢的化学成分如表1，包括以下生产步骤：
1）转炉：选用适宜铁水和专用废钢，入炉铁水成分：s=0.025%、mn=0.18%、ni=0.01%、cu=0.02%，冶炼时采用双渣法操作，终渣碱度cao/sio2=5.3，出钢温度1655℃，出钢c=0.032%，定氧902ppm，出钢p=0.010%，s=0.015%，mn=0.05%。出钢采用滑板挡渣，出钢过程加入石灰3.2kg/t钢、合成渣1.5kg/t钢，根据出钢定氧加入硅铁2.2kg/t钢进行脱氧。
2)lf炉：钢水进站后，加入钛铁1.3kg/t钢脱除钢水中氧，多批少量加入铝丸0.53kg/t钢脱除渣中氧。结合大氩气搅拌脱硫，当钢水si=0.013%，s=0.007%时，加入石灰3.2kg/t钢进行稠渣，然后进行扒渣操作。
3）扒渣：钢水至扒渣工位后，捞渣至钢水裸露面≥90%，扒渣操作完成。
4)lf炉：钢水扒渣后再次进lf炉进行升温造渣操作，加入石灰5.2kg/t钢，预熔渣2.8kg/t钢，终渣feo=1.52%。
5）rh炉：钢水进rh后，采用吹氧脱碳，吹氧结束后循环12min，钢水定氧289ppm时，钢水c=0.002%，设置提升吹氩流量控制在120nm3/h，加入铝铁0.110kg/t钢，循环3min加入钛铁（ti=70%）1.4kg/t钢，循环4分钟后破空。破空后喂入纯钙线220m，软吹10min，在渣面洒入铝丸35kg后上台浇铸。
6）连铸：浇铸过程中采用无碳中包、无碳覆盖剂、无碳保护渣、防止浇铸过程增碳，过程采用全保护浇铸，减少钢水增氮和二次氧化，中包过热度控制在42~46℃。浇铸过程结晶器液面控制在±5mm。
表1实施例钢的化学成分（wt，%）