RH精炼炉真空泵系统设备组成及主要技术探秘 |
| 2014-01-05 18:34 作者：朱树婷 饶若楠 来源：硅谷网-《硅谷》杂志 HV： 编辑： 【搜索试试】
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【《硅谷》杂志2012年5月刊文】 基于莱钢RH精炼炉的工艺概述，主要介绍RH精炼炉真空泵系统的设备组成及主要技术参数。
1RH精炼炉工艺概述
RH（即真空循环脱气）系统设备是一种钢水二次精炼工艺装备，主要用于生产优质钢材的。整个钢水冶金反应是在真空槽内进行的。真空槽的下部是两个浸渍管用于插到钢包钢水里，用于实现钢水在真空槽和钢包之间的环流。为了防止高温钢水溶蚀掉真空槽和浸渍管的金属壁，真空槽和浸渍管内部都砌有耐火砖。真空槽的上部装有热弯管。抽真空的气体由热弯管经气体冷却器至点火系统燃烧后排到厂房外。
2真空泵系统设备
2.1真空泵
本真空泵设计为五级蒸汽喷射系统，带有二台中间冷凝器、一台末级冷凝器和一套真空压力调节装置。冷凝器的作用是将前级喷射泵排出的蒸汽冷凝成水以提高后级喷射泵的效率。
第一级增压泵的外壳四周焊有加热隔套，以防止结冰。为降低该级泵的膨胀比，在蒸汽喷咀前加一节流减压喷咀，以提高工作的稳定性。
为提高低真空段的抽气能力和缩短抽气时间，在末两级喷射泵并联两台预抽真空喷射泵。
从第四级泵排出的废气（蒸汽混合物）通过末级冷凝器、排气管再由烟囱排到厂房外，该排气管上方装有废气分析仪的检测取样点。
2.2真空抽气主管系统
真空抽气主管系统是用来把真空泵系统连接到脱气处理工位。它从气体冷却器开始，到水冷弯管为止。抽气主管上配有热电偶，以便检测气冷器进、出气口温度。配有破空用接口，在真空主阀前、后各有一点。当真空槽内压力65mbar时，用空气破空。反之，用氮气破空（破空时间30～60S）。
2.2.1气体冷却器
气冷器是焊接筒体结构，外壳盘有半圆水冷盘管，水冷盘管的作用是热交换，降低从真空槽抽出的废气温度。同时气冷器也是一个惯性除尘器，它把排气流中的粉尘颗粒沉降在气冷器的下部，然后通过气动翻板卸下，经卸灰溜槽进入灰尘收集箱内。在每次真空处理之前，此翻板都要通过控制盘上的按钮来操作动作一次。该气动翻板的另一个作用是排出由于温差或冷却水渗漏而凝聚在气冷器内部的水。为此，气冷器应设置相应的检测元件，给出在水渗漏和冷却水断流的情况下发出报警信号。
2.2.2真空抽气管
真空抽气管主要是两段管线，第一段是：真空主阀到气冷器之间。第二段是：气冷器到水冷弯头之间。第一段管，一端与真空主阀法兰对接，另一端与气冷器出口焊接。第二段管，一端与水冷弯头法兰对接，另一端与气冷器进口焊接。第二段管外壁盘有水冷管，内壁砌有耐火衬。
2.2.3真空主阀
真空主阀设置在气冷器与1B泵之间。在启动真空泵前关闭主阀，予抽到设定的真空度后打开；以此，达到缩短抽气时间的目的。阀的启闭由电液缸驱动。
2.2.4连接弯头
连通弯头的作用是将两个处理位与真空抽气主管连通，以达到切换处理位的目的.
2.3噪音隔离设施
真空泵系统工作时，由高速蒸汽流产生较大噪音。在无噪音隔离隔设施时的噪音等级远大于厂房内规定的70分贝，因此，在泵的外表面须包扎隔音材料。隔音材料由金属丝网和矿物棉编制而成，用镀锌铁皮包扎。为防止隔音材料串动，中间加有支撑环。支撑环在安装包扎时，焊在设备表面。
包扎隔音材料是在真空泵系统冷调试完毕后进行，如时间允许最好在热负荷试车一周后进行。
噪音检测：距离声源1米处进行。
2.4热井
冷凝器冷却水由冷凝器排水管排入热井，经热井回水泵将水打回到水处理进行冷却和去除杂质；回水泵的开闭通过热井液位的来控制。
2.5高压水清洗系统
蒸汽喷射真空泵系统在真空处理钢液一定的周期内，其泵体内壁需进行清洗。否则，内壁集灰太多会影响真空泵的性能。清灰时，人工打开设在泵体头部的人孔，用高压水枪对准集灰表面进行清洗。
高压水清洗系统主要由清洗泵、高压水枪、高压软管、电控箱、泵机座、高压软管卷筒所组成。
3真空系统工作模式
3.1预抽真空方式
这种方式可以缩短系统的预抽时间。在真空系统自动方式下，当预抽条件满足，点击中控室画面上“预抽模式选择按钮”，打开a列尾阀、s5a泵、b列尾阀、s5b泵和b列切断阀。预抽模式的条件为：真空系统达到自动模式；主真空阀关限位到；主蒸汽阀开限位到；阀前氮气吹扫阀关限位到；阀前氮气破空阀关限位到；阀前空气破空阀关限位到；阀后空气破空阀关限位到；阀前测量管道吹扫阀关限位到；阀后测量管道吹扫阀关限位到。
3.2真空系统准备模式
真空系统自动模式下准备抽气之前，点击中控室画面上“真空系统准备”按钮，程序将自动打开主蒸汽阀，关闭主真空阀、放散阀、阀前氮气吹扫阀、阀前氮气破空阀、阀前空气破空阀、阀后空气破空阀、阀前测量管道吹扫阀、阀后测量管道吹扫阀、C1上阀、C2上阀、C2下阀、C3上阀、C3下阀。
3.3自动模式
真空系统自动模式共分为真空模式5、真空模式4、真空模式3、真空模式2、真空模式1这五大模式。在真空模式5打开5级泵和b列切换阀；在真空模式4下首先打开5级泵和b列切换阀，当真空度达到38KPa时打开4级泵；在真空模式3下首先打开5级泵和b列切换阀，当真空度达到38KPa时打开4级泵，当真空度达到10KPa时打开C1下阀和3级泵同时关闭辅列阀、C2下阀和C3下阀；在真空模式2下首先打开5级泵和b列切换阀，当真空度达到38KPa时打开4级泵，当真空度达到10KPa时打开C1下阀和3级泵同时关闭辅列阀、C2下阀和C3下阀，当真空度达到4.5KPa时打开2级泵；在真空模式2下首先打开5级泵和b列切换阀，当真空度达到38KPa时打开4级泵，当真空度达到10KPa时打开C1下阀和3级泵同时关闭辅列阀、C2下阀和C3下阀，当真空度达到4.5KPa时打开2级泵，当真空度达到800Pa时打开1级泵。
3.4破空模式
破空模式分为正常破空模式和紧急破空模式两种。正常破空时，在正空处理结束时，点击中控室画面上“退出处理”按钮，首先关闭主真空阀，当主真空阀关限位到位后，打开阀前氮气破空阀、阀前测量管道吹扫阀和阀后空气破空阀、阀后测量管道吹扫阀；当阀前真空度大于30千帕时，打开阀前空气破空阀；当阀前真空度大于60千帕时，关闭阀前氮气破空阀。在真空处理过程中遇到紧急情况需要紧急破空时，按下真空系统急停按钮后，程序自动打开阀前氮气破空阀、阀前管道测量吹扫阀、阀前空气破空阀、发后空气破空阀、阀后测量管道吹扫阀；同时关闭主阀和各级真空泵；当阀前真空度大于60千帕时关闭阀前氮气破空阀。
4结束语
莱钢120吨RH精炼炉控制系统经过调试后即投入生产运行，效果良好，创造了良好的社会经济效益，为莱钢提升自身实力和行业竞争力打下了坚实的基础。真空泵系统设备选型及技术参数均满足生产需要，保证了RH精炼炉的顺利进行。
参考文献：
[1]吴杰、任彤，RH钢水环流控制技术[J].重型机械，2005，41（12）：4-7.
[2]王昌才，RH真空环流的过程控制[J].冶金自动化，2005，12（10）：33-36.
作者简介：
朱树婷（1982-）女，山东新泰人，2006年毕业于青岛科技大学计算机科学与技术专业，上海交通大学软件工程专业工程硕士在读，现为自动化部银山钢区车间工程师，主要从事自动化控制系统的研发、设计与维护工作。（注：本文版权归作者本人和硅谷杂志所有，禁止他人未经授权转载）
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