本发明属于钢铁冶炼领域，具体涉及一种洁净钢的生产方法。
背景技术：
洁净钢是指钢中五大杂质元素s、p、h、n、o含量较低，并且对钢中非金属夹杂物(主要是氧化物、硫化物)进行严格控制的钢种。当材料的纯净度达到一定程度时，其性能会发生某些突变，如超纯铁(wfe>99.995％)的耐酸侵蚀能力与金或铂的抗腐蚀能力相当；18cr2nimo不锈钢中、w(p)从0.026％降低到0.002％时，其耐硝酸的腐蚀能力提高100倍以上。钢水洁净度低导致产品性能与国外同类产品差距大且不稳定，是我国钢铁企业面临的突出共性问题，严重制约了我国高端关键钢材品种国产化进程。低温用钢、海洋用钢、抗氢致裂纹钢和部分厚板用钢，既要有极低的硫含量，也要求钢中磷含量<0.01％或0.005％。抗h2s腐蚀的管线钢要求w[s]≤0.0005％等。因此，要提高钢铁产品性能，实现高端品种钢的开发，提高钢水洁净度十分重要。
专利cn102140566b公开了“一种提高低碳铝镇静钢钢水洁净度的方法”，该方法通过采用“kr铁水脱硫-转炉铁水脱磷、少渣脱碳炼钢-cas精炼-连铸”的工艺路线，实现了中包t[o]含量≤30ppm的低碳铝镇静钢生产。
专利cn101956040b公开了一种“洁净钢生产方法”，该方法通过铁水预处理-转炉冶炼-lf精炼-vd精炼-连铸，实现了钢中s≤20ppm、p≤100ppm、t[o]≤18ppm、h＜2.0ppm、n≤35ppm；a、b、c、d类夹杂均≤0.5级的洁净钢生产技术。
专利cn102586547b公开了“一种低成本洁净钢的生产方法”，该方法通过铁水初脱硫、转炉脱磷控硫、rh净化钢液，实现了成品s控制在5～20ppm，p控制在20～60ppm，总氧控制到3～15ppm，夹杂物的当量直径为0.5～10μm的高质量钢材的生产。
专利申请201510790944.8公开了“一种低磷低硫超低碳钢的生产方法”，该工艺技术为：铁水预处理硫控制到0.001％，转炉全铁水冶炼，转炉采用2次造渣，转炉出钢加入石灰进行钢包渣改质，lf进行脱磷，脱磷结束扒出脱磷渣后进行脱硫处理，脱硫后钢水进入rh真空进行吹氧强制脱碳。该技术能够生产[c]≤0.003％、[p]≤0.005％、[s]≤0.005％的低磷低硫超低碳钢。
上述公开的专利中给出了几种提高钢水洁净度的方法，但采用上述方法得到的钢水中仍含有部分杂质，钢水洁净度还有待进一步的提高。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题为：针对目前超低碳洁净钢生产中存在的钢中s、p、h、n、o含量之和较高，尤其是预脱氧钢中s、o含量很难降低到极低值的问题，本发明无需另建设备，改变工艺流程后在现有的设备中即可完成(p+s+o+n+h)≤50×10-6的洁净钢生产。
本发明解决上述技术问题的技术方案为：提供一种洁净钢的生产方法。该方法包括以下步骤：
a、提钒转炉脱磷
含钒铁水进入提钒转炉，加入活性石灰对铁水进行提钒、脱磷；
b、脱硫
对步骤a所得的铁水进行脱硫，脱硫至钢水中硫含量＜0.003％结束；
c、炼钢转炉脱磷、脱碳
向步骤b得到的铁水中加入活性石灰、高镁石灰和造渣剂进行脱磷，脱磷至磷含量＜0.003％时出钢，出钢前加入调渣剂，强搅拌1～3min出钢；
d、lf精炼炉深脱磷
将步骤c出钢后的钢水转入lf炉，加入活性石灰和铝矾土，加热5～15min后，再次加入活性石灰和铝矾土，加热至各钢种的目标温度，出钢；
e、脱硫站脱磷扒渣
向步骤d得到的钢水中喷入钝化石灰1～4kg/t钢，喷吹5～10min，喷吹结束扒出钢包渣，保证扒渣亮面率＞90％；
f、lf炉精炼
加入脱氧材料对钢水进行脱氧，加入脱硫剂对钢水进行脱硫，再加入2～5kg/t钢活性石灰和0.1～2kg/t钢调渣剂对钢水进行合金化；
g、rh炉精炼
向步骤f中的钢水在真空度≤3mbar的条件下处理15～25min，之后进行底吹氩弱搅拌，吹氩时间6～15min，出钢后连铸，制成p+s+o+n+h总含量≤50×10-6的洁净钢。
其中，上述洁净钢的生产方法中，步骤a中所述的活性石灰加入量为15～25kg/t钢。
其中，上述洁净钢的生产方法中，步骤a中所述脱磷时氧枪枪位控制为：吹炼前期0～5min内，氧枪枪位1.9～2.2m；吹炼结束前3～5min氧枪枪位1.7～1.9m。
其中，上述洁净钢的生产方法中，步骤a中所述脱磷时氧枪的氧气流量为17000～25000nm3/min。
其中，上述洁净钢的生产方法中，步骤b所述脱硫时加入钝化石灰和钝化镁进行脱硫，钝化石灰和钝化镁的加入量分别为3～9kg/t钢和0.5～2.0kg/t钢。
其中，上述洁净钢的生产方法中，步骤b中加入钝化石灰的速率为35～50kg/min，加入钝化镁的速率为8～12kg/min。
其中，上述洁净钢的生产方法中，步骤c中所述活性石灰、高镁石灰和造渣剂的加入量分别为：8～18kg/t钢、15～25kg/t钢和7～16kg/t钢；调渣剂加入量为0～1kg/t钢。
其中，上述洁净钢的生产方法中，步骤c中所述造渣剂主要成分为：按重量百分比计，sio2：40.0～70.0％、cao≥5.0％、al2o3≤8.0％、s≤0.10％、p≤0.10％。
进一步的，上述洁净钢的生产方法中，步骤c中所述造渣剂的熔点≤1260℃。
其中，上述洁净钢的生产方法中，步骤c中所述调渣剂主要成分为：按重量百分比计，mgo≥50.0％、cao≥8.0％、sio2≤10.0％、c≥8.0％。
其中，上述洁净钢的生产方法中，步骤c中所述出钢时下渣量≤50mm。
其中，上述洁净钢的生产方法中，步骤d中所述活性石灰和铝矾土的加入量分别为3～8kg/t钢和0.5～2kg/t钢。
其中，上述洁净钢的生产方法中，步骤f中所述脱氧材料为普通的钢水脱氧材料，包括铝铁、硅锰、铝丸等。
其中，上述洁净钢的生产方法中，步骤f中所述脱硫剂的组成为：3～8kg/t钢活性石灰、0.1～1kg/t钢调渣剂和0.1～1kg/t钢发泡剂。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明通过采用“提钒转炉-脱硫站-炼钢转炉-lf精炼-脱硫站-lf精炼-rh精炼”的工艺流程对钢水进行脱磷、脱硫和脱碳处理，能够控制钢水中p、s、o等的含量在极低水平，最终得到(p+s+o+n+h)≤50×10-6的洁净钢。本发明操作简单，无需另建设备，生产成本低，实现了超低硫、超低磷的洁净钢的稳定生产，为加快高端品种钢的国产化进程，提供了技术之撑。
具体实施方式
本发明解决上述技术问题的技术方案为：提供一种洁净钢的生产方法。该方法包括以下步骤：
a、提钒转炉脱磷
含钒铁水进入提钒转炉，加入活性石灰对铁水进行提钒、脱磷；
b、脱硫
对步骤a所得的铁水进行脱硫，脱硫至钢水中硫含量＜0.003％结束；
c、炼钢转炉脱磷、脱碳
向步骤b得到的铁水中加入活性石灰、高镁石灰和造渣剂进行脱磷，脱磷至磷含量＜0.003％时出钢，出钢前加入调渣剂，强搅拌1～3min出钢；
d、lf精炼炉深脱磷
将步骤c出钢后的钢水转入lf炉，加入活性石灰和铝矾土，加热5～15min后，再次加入活性石灰和铝矾土，加热至各钢种的目标温度，出钢；
e、脱硫站脱磷扒渣
向步骤d得到的钢水中喷入钝化石灰1～4kg/t钢，喷吹5～10min，喷吹结束扒出钢包渣，保证扒渣亮面率＞90％；
f、lf炉精炼
加入脱氧材料对钢水进行脱氧，加入脱硫剂对钢水进行脱硫，再加入2～5kg/t钢活性石灰和0.1～2kg/t钢调渣剂对钢水进行合金化；
g、rh炉精炼
向步骤f中的钢水在真空度≤3mbar的条件下处理15～25min，之后进行底吹氩弱搅拌，吹氩时间6～15min，出钢后连铸，制成p+s+o+n+h总含量≤50×10-6的洁净钢。
其中，上述洁净钢的生产方法中，步骤a中所述的活性石灰加入量为15～25kg/t钢。步骤a提钒脱磷的时间以具体的提钒时间为准，脱磷时间不做严格限定，只要能够将铁水进行粗脱磷就好。活性石灰采用普通的市售活性石灰即可，为了提高脱磷效率，活性石灰的纯度越高越好。
其中，上述洁净钢的生产方法中，步骤a中所述脱磷时氧枪枪位控制为：吹炼前期0～5min内，氧枪枪位1.9～2.2m；吹炼结束前3～5min氧枪枪位1.7～1.9m。
其中，上述洁净钢的生产方法中，步骤a中所述脱磷时氧枪的氧气流量为17000～25000nm3/min。
本发明通过控制吹氧前期和后期的氧枪枪位，与氧气流量共同配合作用下，提高脱磷效率。
其中，上述洁净钢的生产方法中，为了提高脱硫效果，步骤b所述脱硫时加入钝化石灰和钝化镁进行脱硫，钝化石灰和钝化镁的加入量分别为3～9kg/t钢和0.5～2.0kg/t钢。
其中，上述洁净钢的生产方法中，步骤b中加入钝化石灰的速率为35～50kg/min，加入钝化镁的速率为8～12kg/min。
其中，上述洁净钢的生产方法中，步骤c中所述活性石灰、高镁石灰和造渣剂的加入量分别为：8～18kg/t钢、15～25kg/t钢和7～16kg/t钢；调渣剂加入量为0～1kg/t钢。
其中，上述洁净钢的生产方法中，步骤c中所述造渣剂主要成分为：按重量百分比计，sio2：40.0～70.0％、cao≥5.0％、al2o3≤8.0％、s≤0.10％、p≤0.10％。
进一步的，上述洁净钢的生产方法中，步骤c中所述造渣剂的熔点≤1260℃。
其中，上述洁净钢的生产方法中，步骤c中所述调渣剂主要成分为：按重量百分比计，mgo≥50.0％、cao≥8.0％、sio2≤10.0％、c≥8.0％。
其中，上述洁净钢的生产方法中，步骤c中所述出钢时下渣量≤50mm。
其中，上述洁净钢的生产方法中，步骤d中所述活性石灰和铝矾土的加入量分别为3～8kg/t钢和0.5～2kg/t钢。
其中，上述洁净钢的生产方法中，步骤f中所述脱氧材料为普通的钢水脱氧材料，包括铝铁、硅锰、铝丸等。
其中，上述洁净钢的生产方法中，步骤f中所述脱硫剂的组成为：3～8kg/t钢活性石灰、0.1～1kg/t钢调渣剂和0.1～1kg/t钢发泡剂。
本发明主要采用了“提钒转炉-脱硫站-炼钢转炉-lf精炼-脱硫站-lf精炼-rh精炼”的工艺流程进行脱硫脱磷，脱磷分步进行，缓解了脱磷压力，并能够控制钢水中p、s、o等的含量在极低水平，最终得到(p+s+o+n+h)≤50×10-6的洁净钢。
下面将通过实施例对本发明的具体实施方式做进一步的解释说明，但不表示将本发明的保护范围限制在实施例所述范围内。
实施例1用本发明方法生产洁净钢
具体操作过程如下：
(1)提钒转炉：加入15kg/t钢的活性石灰进行提钒、脱磷；吹炼前期3min氧枪枪位按2.1控制，吹炼结束前5min氧枪枪位1.7m；
(2)脱硫站：加入钝化石灰8kg/t钢，钝化镁0.5kg/t钢，喷钙速率40kg/min，喷镁速率12kg/min，钢中硫含量由0.075％降低到0.0028％。
(3)炼钢转炉：加入活性石灰15kg/t钢，高镁石灰16kg/t钢，造渣剂12kg/t钢进行转炉造渣脱磷，出钢前根据转炉终渣状况加入调渣剂0.3kg/t钢，强搅拌1min出钢，转炉出钢下渣量20mm。
(4)lf精炼：lf进一步对钢水进行深脱磷，且lf不进行脱氧。lf进站加入4kg/t钢的活性石灰，0.5kg/t钢的铝矾土，加热6min后，再次加入8kg/t钢的活性石灰，2kg/t钢的铝矾土并一次性加热到目标温度。
(5)脱硫站：钢水喷入钝化石灰2kg/t钢，喷吹时间8min；喷吹结束扒出钢包渣，扒渣亮面率＞90％。
(6)lf精炼：
钢水脱氧：lf进站根据钢水氧活度及钢种要求加入铝铁、硅锰、铝丸等脱氧合金的一种或几种对钢水进行脱氧。
钢水脱硫：lf进站加入活性石灰4kg/t钢、调渣剂0.3kg/t钢以及发泡剂0.4kg/t钢并进行加热处理；加热5min后，加入第二批脱硫剂：活性石灰5kg/t钢、调渣剂2kg/t钢并进行加热处理并进行钢水合金化。lf精炼结束对钢水进行底吹氩弱搅拌，吹氩时间14min，吹氩量为钢液面微微波动为最佳。
(7)rh精炼：真空度≤3mbar处理时间，18min。
(8)连铸：采用恒速、中包恒重浇注，并采用常规保护浇注措施防止中间包钢水二次氧化。
钢种洁净度：(p+s+o+n+h)＝47×10-6。
实施例2用本发明方法生产洁净钢
具体的操作过程如下：
(1)提钒转炉：加入25kg/t钢的活性石灰进行提钒、脱磷；吹炼前期5min氧枪枪位按2.0m控制，吹炼结束前3min氧枪枪位1.8m；
(2)脱硫站：加入钝化石灰3kg/t钢，钝化镁2.0kg/t钢，喷钙速率35kg/min，喷镁速率12kg/min，可将钢中硫含量由0.068％降低到0.0025％左右。
(3)炼钢转炉：加入活性石灰8kg/t钢，高镁石灰25kg/t钢，造渣剂10kg/t钢进行转炉造渣脱磷，出钢前根据转炉终渣状况加入调渣剂1kg/t钢，强搅拌3min出钢，转炉出钢下渣量30mm。
(4)lf精炼：lf进一步对钢水进行深脱磷，且lf不进行脱氧。lf进站加入8kg/t钢的活性石灰，2kg/t钢的铝矾土，加热10min后，再次加入3kg/t钢的活性石灰，0.5kg/t钢的铝矾土并一次性加热到目标温度。
(5)脱硫站：钢水喷入钝化石灰5kg/t钢，喷吹时间15min；喷吹结束扒出钢包渣，扒渣亮面率＞90％。
(6)lf精炼：
钢水脱氧：lf进站根据钢水氧活度及钢种要求加入铝铁、硅锰、铝丸等脱氧合金的一种或几种对钢水进行脱氧；
钢水脱硫：lf进站加入活性石灰8kg/t钢、调渣剂1kg/t钢以及发泡剂1kg/t钢并进行加热处理；加热5min后，加入第二批脱硫剂：活性石灰2kg/t钢、调渣剂0.3kg/t钢并进行加热处理并进行钢水合金化。lf精炼结束对钢水进行底吹氩弱搅拌，吹氩时间8min，吹氩量为钢液面微微波动为最佳。
(7)rh精炼：真空度≤3mbar处理时间，23min。
(8)连铸：采用恒速、中包恒重浇注，并采用常规保护浇注措施防止中间包钢水二次氧化。
钢种洁净度：(p+s+o+n+h)＝45×10-6。
实施例3用本发明方法生产洁净钢
(1)提钒转炉：加入19kg/t钢的活性石灰进行提钒、脱磷；吹炼前期4min氧枪枪位按2.0m控制，吹炼结束前4min氧枪枪位1.9m；
(2)脱硫站：加入钝化石灰6kg/t钢，钝化镁0.8.0kg/t钢，喷钙速率42kg/min，喷镁速率10kg/min，可将钢中硫含量由0.069％降低到0.0022％左右。
(3)炼钢转炉：加入活性石灰13kg/t钢，高镁石灰20kg/t钢，造渣剂12kg/t钢进行转炉造渣脱磷，出钢前根据转炉终渣状况加入调渣剂0.6kg/t钢，强搅拌3min出钢，转炉出钢下渣量30mm。
(4)lf精炼：lf进一步对钢水进行深脱磷，且lf不进行脱氧。lf进站加入5kg/t钢的活性石灰，1.3kg/t钢的铝矾土，加热10min后，再次加入6kg/t钢的活性石灰，1.5kg/t钢的铝矾土并一次性加热到目标温度。
(5)脱硫站：钢水喷入钝化石灰3.5kg/t钢，喷吹时间12min；喷吹结束扒出钢包渣，扒渣亮面率＞90％。
(6)lf精炼：
钢水脱氧：lf进站根据钢水氧活度及钢种要求加入铝铁、硅锰、铝丸等脱氧合金的一种或几种对钢水进行脱氧；
钢水脱硫：lf进站加入活性石灰5.3kg/t钢、调渣剂0.6kg/t钢以及发泡剂0.5kg/t钢并进行加热处理；加热4min后，加入第二批脱硫剂：活性石灰3.5kg/t钢、调渣剂1.2kg/t钢并进行加热处理并进行钢水合金化。lf精炼结束对钢水进行底吹氩弱搅拌，吹氩时间10min，吹氩量为钢液面微微波动为最佳。
(7)rh精炼：真空度≤3mbar处理时间，22min，真空处理结束对钢水进行底吹氩弱搅拌，，吹氩时间12min，吹氩量一钢水液面微微波动为最佳。
(8)连铸：采用恒速、中包恒重浇注，并采用常规保护浇注措施防止中间包钢水二次氧化。
钢种洁净度：(p+s+o+n+h)＝41×10-6。
对比例用现有的方法生产洁净钢
具体操作步骤如下：
(1)脱硫站：加入钝化石灰11kg/t钢，钝化镁3.0kg/t钢，喷钙速率46kg/min，喷镁速率10kg/min，可将钢中硫含量由0.078％降低到0.0026％左右。出站拔除脱硫渣，扒渣率大于90％。
(2)炼钢转炉：转炉入炉可加入废钢50kg/t钢。脱磷阶段加入活性石灰23kg/t钢，高镁石灰23kg/t钢，造渣剂17kg/t钢，进行转炉造渣脱磷；脱磷结束前5min加入12kg/t钢的改质剂，组成为sio2：50～60％，cao：7～10％，mgo：3～5％，feo：15～18％，fe2o3：1～3％，其余为不可避免的杂质，脱磷结束倒出80％的转炉渣；再加入活性石灰18kg/t钢、高镁石灰15kg/t钢和复合造渣剂10kg/t钢进行转炉脱碳冶炼。出钢前5min加入改质剂1.3kg/t钢，强搅拌3min出钢，转炉出钢下渣量30mm。出钢过程向钢包内加入3.0kg/t钢的活性石灰。转炉终点碳含量控制在0.04％，终点氧活度0.08％，终点磷含量0.008％。
(3)lf精炼：lf进站加入钢水精炼渣5.0kg/t钢，进行钢水精炼。
(4)rh精炼：
rh处理前：a[o]0.058％、[c]0.042％，rh强制脱碳吹氧量20m3。
提升气体流量控制：脱碳前期2200nl/min；脱碳中后期，2700nl/min；脱碳结束后合金化阶段为2400nl/min。
真空处理脱碳时间32min；真空度≤3mbar脱碳时间18min。合金化结束后，从真空料仓加入脱硫剂，加入量为4～7kg/t钢，脱硫剂主要成分：cao：50～65％，al2o3：10～25％，caf2：5～10％，sio2≤10％，mgo≤5％，加入脱硫剂后钢水纯循环时间10min。
(5)连铸：采用恒速、中包恒重浇注，并采用常规保护浇注措施防止中间包钢水二次氧化。
钢种洁净度：(p+s+o+n+h)＝110×10-6。
由实施例和对比例可知，本发明在采用原有炼钢设备的基础上，通过改变流程设计，采用“提钒转炉-脱硫站-炼钢转炉-lf精炼-脱硫站-lf精炼-rh精炼”的工艺流程进行脱硫脱磷，能够提升钢水洁净度，显著降低钢水中p、s、o、n、h的含量，最终得到的洁净钢中(p+s+o+n+h)≤50×10-6，开发了一种性能更加优良的洁净钢，具有显著的经济效益。