本发明属于钢铁冶金，具体为一种高洁净度if钢生产工艺。
背景技术：
1、if钢(即无间隙原子钢)，广泛的应用在汽车、家电等领域。相关研究表明，汽车轻量化有助于降低碳排放，汽车质量每降低100kg，有利于减少二氧化碳排放12.5g/km；同时，汽车轻量化对钢中的非金属夹杂物控制的要求也逐渐增加。目前国内外生产if钢普遍采用的流程为bof/eaf-rh-cc，在rh进行(吹氧)脱碳处理后，进行脱氧合金化操作。目前主要采用的脱氧方法为铝脱氧，主要的脱氧产物为al2o3夹杂物和其与ti的氮化物结合生成的复合夹杂物。并通过造高碱度、流动性好和低氧化性的渣进行夹杂物的去除。该生产工艺较为成熟，但仍存在一些现有技术下无法规避的问题：
2、(1)水口堵塞：al2o3在钢液生产过程中可能会产生连铸浸入式水口结瘤、水口堵塞等问题，由于轧材要求不同，部分if钢生产无法进行钙处理变质氧化铝夹杂物。目前学者提出基于碳氧反应的洁净化脱氧，由于该钢种对于碳含量的超高要求，在rh阶段脱碳结束后的过剩氧无法以这一方式高效脱除；
3、(2)高碱度渣侵蚀：为脱除氧化铝夹杂物的高碱度渣，可能存在流动性较差，对炉衬和耐火材料侵蚀严重的问题，且高碱度渣熔点较高，增加热量传递的消耗，且可能会导致卷渣严重，出现大尺寸夹杂物，影响铸坯质量；
4、(3)轧材质量：硬脆性的al2o3的杨氏模量较钢的杨氏模量大，对轧材质量影响也较大，降低产品成品率。此外，氧化铝夹杂物可能导致材料的局部应力集中，降低钢材的韧性和延展性，还可能会成为疲劳裂纹的萌生点，降低钢材的疲劳寿命。
5、为解决上述问题，部分学者提出了在rh脱碳后进行喷吹还原性气体h2进行预脱氧的方法，但该方法仍存在部分问题：
6、(1)rh吹氧脱碳后采用复合吹氢，在一定条件下可能存在氢氧共存的情况，当氧气浓度高于4％时存在爆炸的安全隐患；
7、(2)rh顶渣氧化性较高可能会导致后期渣向钢中传氧，对钢液二次氧化，不利于钢液氧含量控制，而在rh脱碳后顶渣改质渣动力学条件较差。
技术实现思路
1、为解决现有技术存在的问题，本发明的主要目的是提出一种高洁净度if钢生产工艺。
2、为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
3、一种高洁净度if钢生产工艺，通过rh+vd双联控制，采用rh进行钢液脱碳处理，rh破空后加入顶渣改质剂，送入vd炉进行底吹氢脱氧和合金化，过程中不使用脱氧合金。
4、作为本发明所述的一种高洁净度if钢生产工艺的优选方案，其中：所述生产工艺具体包括：kr预处理、转炉冶炼、rh、vd、连铸。
5、作为本发明所述的一种高洁净度if钢生产工艺的优选方案，其中：采用kr预处理进行铁水脱硫，要求处理后铁水中[s]含量≤40×10-6。
6、作为本发明所述的一种高洁净度if钢生产工艺的优选方案，其中：转炉冶炼控制入炉废钢比≤20％；吹炼中期保持渣中feo含量≥15wt％，吹炼末期渣中feo含量≤20wt％；转炉终点要求温度控制在1690～1710℃，终点[c]含量控制在(300～450)×10-6，终点[p]含量≤100×10-6，终点[s]含量≤50×10-6，终点[o]含量≥500×10-6；出钢采用无碳钢包；出钢加入1～3kg/t钢的石灰。
7、作为本发明所述的一种高洁净度if钢生产工艺的优选方案，其中：将钢包车开至rh工位，rh真空装置上升管和下降管浸入钢液中，开始抽真空开启环流；采用五级真空泵抽真空到40～60kpa保持3～5min，启动四级泵进行抽真空到5～15kpa保持真空度；下氧枪开始强制脱碳，供氧强度为1200～4500nl/t钢/min，吹氧时间为8～15min；依次开启三级泵、二级泵、一级泵，每级泵开启后维持1min，开启最后一级泵后到真空室真空度≤67pa，保持真空度6～12min进行自然脱碳；破空出站，出站要求[c]含量≤12×10-6，要求钢液温度为1665～1690℃。
8、作为本发明所述的一种高洁净度if钢生产工艺的优选方案，其中：rh出站后加入0.4～1.5kg/t钢的含铝顶渣改质剂，顶渣碱度控制在1～2，feo+mno控制在≤10wt％；送入vd工位。优选的，含铝顶渣改质剂，以质量百分比计，包括：al：40％-50％，cao：5％-10％，al2o3：40％-55％。
9、作为本发明所述的一种高洁净度if钢生产工艺的优选方案，其中：进入vd工位后，钢包加盖后通过底部透气砖吹入氢气占比为10～50vol％的氢气-惰性气体混合气体，可选多个底吹孔进行底吹，供气强度总计1000～6500nl/t钢/min，吹气时间为10～35min；开始吹气时同时开启真空泵抽取真空，真空室真空度到2kpa以下；吹气结束时调整真空室真空度≤67pa，利用底吹透气砖向钢液吹氩辅助脱气，氩气强度总计1000～3000nl/t钢/min，吹氩时间6～10min；vd出站要求钢液温度在1600～1620℃，钢液[c]含量≤12×10-6，[o]含量≤10×10-6，[p]含量≤110×10-6，[n]含量≤20×10-6，[h]含量≤2.5×10-6，[s]含量≤35×10-6。
10、作为本发明所述的一种高洁净度if钢生产工艺的优选方案，其中：根据vd出钢钢液成分计算需要补加合金量；合金加入后软吹5～10min保证钢液成分均匀；合金化后要求钢液温度控制在1585～1605℃，钢液中[c]含量≤15×10-6，[si]含量≤60×10-6，[mn]含量在(800～1200)×10-6，[p]含量≤110×10-6，[s]含量≤40×10-6，[ti]含量≤120×10-6，[als]含量≤10×10-6，[o]含量≤15×10-6，[n]含量≤25×10-6，[h]含量≤2.5×10-6。
11、作为本发明所述的一种高洁净度if钢生产工艺的优选方案，其中：连铸采取保护浇铸措施，严格防止钢液二次氧化，控制中间包温度在1552～1566℃；结晶器覆盖剂采用超低碳覆盖剂，连铸全过程进行保护浇铸，过程要求增氧少于3×10-6、增氮少于3×10-6。
12、本发明的有益效果如下：
13、本发明提出一种高洁净度if钢生产工艺，通过rh+vd双联控制，采用rh进行钢液脱碳处理，rh破空后加入顶渣改质剂，送入vd炉进行底吹氢脱氧和合金化，过程中不使用脱氧合金。本发明通过将脱碳和脱氧分离，避免了氢氧共存引起的安全隐患，并可通过更强的熔池搅拌能力进行顶渣高效预脱氧，同时底吹还原性气体进行脱氧，不仅降低了氧含量，也避免了钢液被渣二次氧化的风险，同时依靠vd的脱气能力进行残余氢、氮的脱除，本发明可以减少安全隐患，能够提升钢液洁净度，并提高合金收得率，实现了高洁净度if钢的生产。
1.一种高洁净度if钢生产工艺，其特征在于，通过rh+vd双联控制，采用rh进行钢液脱碳处理，rh破空后加入顶渣改质剂，送入vd炉进行底吹氢脱氧和合金化，过程中不使用脱氧合金。
2.根据权利要求1所述的高洁净度if钢生产工艺，其特征在于，所述生产工艺具体包括：kr预处理、转炉冶炼、rh、vd、连铸。
3.根据权利要求2所述的高洁净度if钢生产工艺，其特征在于，采用kr预处理进行铁水脱硫，要求处理后铁水中[s]含量≤40×10-6。
4.根据权利要求2所述的高洁净度if钢生产工艺，其特征在于，转炉冶炼控制入炉废钢比≤20％；吹炼中期保持渣中feo含量≥15wt％，吹炼末期渣中feo含量≤20wt％；转炉终点要求温度控制在1690～1710℃，终点[c]含量控制在(300～450)×10-6，终点[p]含量≤100×10-6，终点[s]含量≤50×10-6，终点[o]含量≥500×10-6；出钢采用无碳钢包；出钢加入1～3kg/t钢的石灰。
5.根据权利要求2所述的高洁净度if钢生产工艺，其特征在于，将钢包车开至rh工位，rh真空装置上升管和下降管浸入钢液中，开始抽真空开启环流；采用五级真空泵抽真空到40～60kpa保持3～5min，启动四级泵进行抽真空到5～15kpa保持真空度；下氧枪开始强制脱碳，供氧强度为1200～4500nl/t钢/min，吹氧时间为8～15min；依次开启三级泵、二级泵、一级泵，每级泵开启后维持1min，开启最后一级泵后到真空室真空度≤67pa，保持真空度6～12min进行自然脱碳；破空出站，出站要求[c]含量≤12×10-6，要求钢液温度为1665～1690℃。
6.根据权利要求5所述的高洁净度if钢生产工艺，其特征在于，rh出站后加入0.4～1.5kg/t钢的含铝顶渣改质剂，顶渣碱度控制在1～2，feo+mno控制在≤10wt％；送入vd工位。
7.根据权利要求2所述的高洁净度if钢生产工艺，其特征在于，进入vd工位后，钢包加盖后通过底部透气砖吹入氢气占比为10～50vol％的氢气-惰性气体混合气体，供气强度总计1000～6500nl/t钢/min，吹气时间为10～35min；开始吹气时同时开启真空泵抽取真空，真空室真空度到2kpa以下；吹气结束时调整真空室真空度≤67pa，利用底吹透气砖向钢液吹氩辅助脱气，氩气强度总计1000～3000nl/t钢/min，吹氩时间6～10min；vd出站要求钢液温度在1600～1620℃，钢液[c]含量≤12×10-6，[o]含量≤10×10-6，[p]含量≤110×10-6，[n]含量≤20×10-6，[h]含量≤2.5×10-6，[s]含量≤35×10-6。
8.根据权利要求7所述的高洁净度if钢生产工艺，其特征在于，根据vd出钢钢液成分计算需要补加合金量；合金加入后软吹5～10min保证钢液成分均匀；合金化后要求钢液温度控制在1585～1605℃，钢液中[c]含量≤15×10-6，[si]含量≤60×10-6，[mn]含量在(800～1200)×10-6，[p]含量≤110×10-6，[s]含量≤40×10-6，[ti]含量≤120×10-6，[als]含量≤10×10-6，[o]含量≤15×10-6，[n]含量≤25×10-6，[h]含量≤2.5×10-6。
9.根据权利要求2所述的高洁净度if钢生产工艺，其特征在于，连铸采取保护浇铸措施，严格防止钢液二次氧化，控制中间包温度在1552～1566℃；结晶器覆盖剂采用超低碳覆盖剂，连铸全过程进行保护浇铸，过程要求增氧少于3×10-6、增氮少于3×10-6。
