一種用于真空脫氣冶煉爐的真空系統(tǒng)技術(shù)方案

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種用于真空脫氣冶煉爐的真空系統(tǒng)，包括冶煉爐，所述冶煉爐通過(guò)真空主管與蒸汽增壓泵連接，所述蒸汽增壓泵與中央冷凝器連接，其特征在于所述真空系統(tǒng)還包括與真空主管連接的真空沉降罐，與真空沉降罐連接的羅茨機(jī)械真空泵，所述羅茨機(jī)械真空泵與牽引螺桿式真空泵相連，所述羅茨機(jī)械真空泵與第一中央冷凝器連接，所述真空沉降罐與蒸汽增壓泵通過(guò)一切換機(jī)構(gòu)與冶煉爐連接。本實(shí)用新型專利技術(shù)是在原有多級(jí)蒸汽噴射泵工藝系統(tǒng)中，在真空系統(tǒng)入口設(shè)置了一個(gè)旁路，利用機(jī)械真空泵替代原先前三級(jí)的蒸汽噴射泵，優(yōu)化了工藝系統(tǒng)，使其系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)降低能源、提高運(yùn)行效率，粉塵影響小、耗低等諸多優(yōu)點(diǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種冶金行業(yè)中的脫氣設(shè)備，特別是一種用于真空脫氣冶煉爐的真空系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
在冶煉行業(yè)中，特種鋼鐵的轉(zhuǎn)爐中需要對(duì)鋼水進(jìn)行真空脫氣處理，即在一定真空條件下對(duì)鋼水進(jìn)行脫氧、脫氫、脫氮處理。上世紀(jì)五十年代，人們發(fā)現(xiàn)，鋼水中的氫和氮會(huì)導(dǎo)致冒渣現(xiàn)象，從而導(dǎo)致鋼水無(wú)法澆注或鋼材軋制后產(chǎn)生廢品，因此在精煉過(guò)程中必須對(duì)鋼水進(jìn)行真空脫氣處理。在具有真空脫氣功能的精煉設(shè)備中，VD/VOD裝置和RH裝置運(yùn)用最為廣泛。RH（真空循環(huán)脫氣）裝置是一種鋼水吸入式循環(huán)處理的真空精煉方法，其真空室下部設(shè)有兩支插入管，可插入下面鋼水罐的鋼液中，對(duì)其中一支插入管吹入惰性氣體氬氣（Ar），使鋼液向上流動(dòng)進(jìn)入真空室處理，通過(guò)另一支插入管將鋼水回流到鋼水罐中，如此進(jìn)行循環(huán)處理，其優(yōu)點(diǎn)在于處理時(shí)間短、成本低、能夠與轉(zhuǎn)爐連鑄匹配，因而大量應(yīng)用與轉(zhuǎn)爐工序。VD/VOD（真空脫氣/真空吹氧脫氣）裝置則是將鋼水罐放置在真空密封罐內(nèi)進(jìn)行真空處理，處理時(shí)間短、鋼水處理量大。上述各種真空脫氣冶煉爐都包括一真空系統(tǒng)，為一種可以抽真空的裝置，安裝在真空冶煉爐的排氣設(shè)備出口，用以實(shí)現(xiàn)真空冶煉爐爐腔內(nèi)的需要的真空效果。在現(xiàn)有技術(shù)的真空冶煉爐中，大多使用多級(jí)全蒸汽噴射泵組成的真空系統(tǒng)作為循環(huán)氣體處理設(shè)備，包括前端三級(jí)的增壓蒸汽泵、后端二級(jí)的蒸汽噴射泵，以及三個(gè)蒸汽中間中央冷凝器，用于避免過(guò)多的水蒸汽對(duì)系統(tǒng)真空造成影響；也有一些使用全機(jī)械真空泵組成的真空系統(tǒng)作為真空脫氣設(shè)備，包括前端二級(jí)或三級(jí)羅茨泵以及后端一級(jí)干式螺旋泵。多級(jí)全蒸汽噴射泵組成的真空脫氣系統(tǒng)，需要消耗大量的蒸汽，所述蒸汽的一般來(lái)源自轉(zhuǎn)爐時(shí)產(chǎn)生的余熱蒸汽和自備的燃煤鍋爐產(chǎn)生的蒸汽。在水被加熱變成蒸汽、蒸汽通過(guò)管道閥門(mén)輸送，蒸汽噴射減壓相變等過(guò)程中，蒸汽作為一種能源被消耗損失，能量的轉(zhuǎn)換效率非常低，能源消耗巨大。而且，若是采用燃煤鍋爐產(chǎn)生蒸汽，蒸汽及其冷凝水會(huì)夾帶沖刷大量爐灰和精煉出來(lái)的有害物質(zhì)溶入水中，以及生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的近120分貝的噪音，都會(huì)造成環(huán)境的重大污染。全機(jī)械真空泵組成的真空脫氣系統(tǒng)，不需要消耗蒸汽，而是采用電能驅(qū)動(dòng)機(jī)械泵抽真空，其消耗的能量（轉(zhuǎn)換成熱量大卡）同比蒸汽噴射泵要節(jié)省了80%左右，但機(jī)械真空泵很難處理高溫以及粉塵含量較高的氣體，因此在采用機(jī)械真空泵作為真空冶煉爐的真空系統(tǒng)需要在系統(tǒng)之前配備真空布袋式過(guò)濾器以及降溫裝置，而且轉(zhuǎn)爐產(chǎn)生的余熱蒸汽不能得到充分利用，只能散失。該系統(tǒng)穩(wěn)定性較差，故障率較高，而且成本較高，一套完整的機(jī)械真空泵的真空系統(tǒng)的生產(chǎn)成本比一套完整的蒸汽噴射泵的真空系統(tǒng)的生產(chǎn)成本要貴4-5倍左右。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于提供一種用于真空脫氣冶煉爐的真空系統(tǒng)，將傳統(tǒng)蒸汽真空系統(tǒng)和機(jī)械真空系統(tǒng)各自的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)的真空脫氣設(shè)備存在的能源浪費(fèi)嚴(yán)重、環(huán)境污染嚴(yán)重、生產(chǎn)成本過(guò)高等技術(shù)問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題，本技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種用于真空脫氣冶煉爐的真空系統(tǒng)，包括冶煉爐，所述冶煉爐通過(guò)真空主管與蒸汽增壓泵連接，所述蒸汽增壓泵與中央冷凝器連接，其特征在于所述真空系統(tǒng)還包括與真空主管連接的真空沉降罐，與真空沉降罐連接的羅茨機(jī)械真空泵，所述羅茨機(jī)械真空泵與牽引螺桿式真空泵相連，所述羅茨機(jī)械真空泵與第一中央冷凝器連接，所述真空沉降罐與蒸汽增壓泵通過(guò)一切換機(jī)構(gòu)與冶煉爐連接。所述蒸汽增壓泵包括依次連接的第一蒸汽增壓泵、第二蒸汽增壓泵和第三蒸汽增壓泵；所述第一蒸汽增壓泵的進(jìn)氣口通過(guò)所述切換機(jī)構(gòu)連接至冶煉爐的排氣口；所述第三蒸汽增壓泵排出口連接至第一中央冷凝器。所述真空沉降罐通過(guò)所述切換機(jī)構(gòu)連接至冶煉爐的排氣口，羅茨機(jī)械真空泵包括依次連接的第一級(jí)羅茨機(jī)械真空泵、第二級(jí)羅茨機(jī)械真空泵、第三級(jí)羅茨機(jī)械真空泵；所述第一級(jí)羅茨機(jī)械真空泵的進(jìn)氣口連接至真空沉降罐，所述第三級(jí)羅茨機(jī)械真空泵的排氣口通過(guò)一氣動(dòng)閥門(mén)連接至第一中央冷凝器，所述第三級(jí)羅茨機(jī)械真空泵排氣口還通過(guò)氣動(dòng)閘板閥與牽引螺桿式真空泵的進(jìn)氣口連通。所述切換機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在真空主管入口與第一蒸汽增壓閥之間的第一氣動(dòng)閥門(mén)，以及設(shè)置在所述真空主管入口與真空沉降罐入口之間的第二氣動(dòng)閥門(mén)。該真空系統(tǒng)還包括第四蒸汽增壓泵、第五蒸汽增壓泵、第二中央冷凝器及第三中央冷凝器；所述第一中央冷凝器通過(guò)所述第四蒸汽增壓泵連通至所述第二中央冷凝器；所述第二中央冷凝器通過(guò)所述第五蒸汽增壓泵連通至所述第三中央冷凝器；所述第三中央冷凝器的排氣口連通至所述真空系統(tǒng)的排氣口。本技術(shù)所述的用于真空脫氣冶煉爐的真空系統(tǒng)，還包括一個(gè)牽引螺桿泵，當(dāng)冶煉爐開(kāi)始運(yùn)行時(shí)，此時(shí)真空度比較差，且產(chǎn)生大量的粉塵，則氣體通過(guò)第一級(jí)蒸汽增壓泵蒸汽噴射泵至第二級(jí)蒸汽增壓泵蒸汽噴射泵再到第三級(jí)蒸汽增壓泵蒸汽噴射泵進(jìn)入第一中央冷凝器。此時(shí)第一級(jí)羅茨機(jī)械真空泵，第二級(jí)羅茨機(jī)械真空泵，第三級(jí)羅茨機(jī)械真空泵開(kāi)始運(yùn)行，由于此時(shí)羅茨機(jī)械真空泵無(wú)任何負(fù)載，需要一個(gè)牽引螺桿泵作為前級(jí)泵保持羅茨機(jī)械真空泵正常運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)真空達(dá)到一定真空值時(shí)，此時(shí)粉塵較少，通過(guò)氣動(dòng)閥的切換，氣體從真空沉降罐再到第一級(jí)羅茨真空泵進(jìn)入至第二級(jí)羅茨真空泵再到第三級(jí)羅茨真空泵，最后進(jìn)入第一中央冷凝器。且此時(shí)螺桿泵的進(jìn)口閥門(mén)關(guān)閉，開(kāi)始起保養(yǎng)運(yùn)行。由第4蒸汽噴射泵和第5蒸汽噴射泵作為前級(jí)泵。此時(shí)第一蒸汽增壓泵，第二蒸汽增壓泵，第三蒸汽增壓泵停止運(yùn)行，從而有效降低了運(yùn)行能耗。第一中央冷凝器僅僅作為緩沖罐，不需要進(jìn)水水冷，從而降低了冷卻水的消耗。本技術(shù)優(yōu)點(diǎn)在于，提供一種蒸汽噴射泵與機(jī)械真空泵混合組成的真空系統(tǒng)，具有能源浪費(fèi)少、粉塵影響小、能耗低，混和靈活使用等諸多優(yōu)點(diǎn)。國(guó)內(nèi)目前所用的真空冶煉爐（RH，VD，VOD等真空爐）絕大多數(shù)為蒸汽噴射泵時(shí)真空系統(tǒng)，都可以將其改造成本技術(shù)所述的真空系統(tǒng)，改造成本較低，改進(jìn)效果明顯，可以節(jié)省能源30%左右，大幅降低冶煉爐產(chǎn)生的粉塵對(duì)真空效果的不良影響。附圖說(shuō)明圖1為本技術(shù)所述用于真空脫氣冶煉爐的真空系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中包括：1-第一級(jí)羅茨機(jī)械真空泵，2-第二級(jí)羅茨機(jī)械真空泵，3-第三級(jí)羅茨機(jī)械真空泵，4-牽引螺桿式真空泵，5-氣動(dòng)閥門(mén)，6-第一氣動(dòng)閥門(mén)，7-真空沉降罐，8-第二氣動(dòng)閥門(mén)，9-第一蒸汽增壓泵，10-第二蒸汽增壓泵，11-第三蒸汽增壓泵，12-第一中央冷凝器，13-第二中央冷凝器，14-第三中央冷凝器，15-第一級(jí)羅茨機(jī)械真空泵主進(jìn)氣管道，16-第二級(jí)羅茨機(jī)械真空泵主進(jìn)氣管道，17-第三級(jí)羅茨機(jī)械真空泵主進(jìn)氣管道，18-第三級(jí)羅茨機(jī)械真空泵排氣管道匯總管。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本技術(shù)的具體實(shí)施方式，使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更清楚地理解如何實(shí)踐本技術(shù)。應(yīng)當(dāng)理解，盡管結(jié)合其優(yōu)選的具體實(shí)施方案描述了本技術(shù)，但這些實(shí)施方案擬闡述，而不是限制本技術(shù)的范圍。如圖1所示，本技術(shù)在工作中，第一蒸汽增壓泵9的進(jìn)氣口和真空沉降罐7與真空冶煉爐連接，通過(guò)第一氣動(dòng)閥門(mén)6,第二氣動(dòng)閥門(mén)8進(jìn)行切換開(kāi)關(guān)。當(dāng)系統(tǒng)從一個(gè)大氣壓開(kāi)始，從冶煉爐出來(lái)的氣體（此刻氣體含有較大粉塵），第一氣動(dòng)閥門(mén)6打開(kāi)，氣體從第一蒸汽增壓泵9進(jìn)口進(jìn)入到第二蒸汽增壓泵10再到第三蒸汽增壓泵11，最后進(jìn)入中央冷凝器12。當(dāng)真空運(yùn)行到一定真空值時(shí)，氣動(dòng)閥門(mén)8打開(kāi)，6關(guān)閉，本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于真空脫氣冶煉爐的真空系統(tǒng)，包括冶煉爐，所述冶煉爐通過(guò)真空主管與蒸汽增壓泵連接，所述蒸汽增壓泵與中央冷凝器連接，其特征在于所述真空系統(tǒng)還包括與真空主管連接的真空沉降罐，與真空沉降罐連接的羅茨機(jī)械真空泵，所述羅茨機(jī)械真空泵與牽引螺桿式真空泵相連，所述羅茨機(jī)械真空泵與第一中央冷凝器連接，所述真空沉降罐與蒸汽增壓泵通過(guò)一切換機(jī)構(gòu)與冶煉爐連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于真空脫氣冶煉爐的真空系統(tǒng)，包括冶煉爐，所述冶煉爐通過(guò)真空主管與蒸汽增壓泵連接，所述蒸汽增壓泵與中央冷凝器連接，其特征在于所述真空系統(tǒng)還包括與真空主管連接的真空沉降罐，與真空沉降罐連接的羅茨機(jī)械真空泵，所述羅茨機(jī)械真空泵與牽引螺桿式真空泵相連，所述羅茨機(jī)械真空泵與第一中央冷凝器連接，所述真空沉降罐與蒸汽增壓泵通過(guò)一切換機(jī)構(gòu)與冶煉爐連接。2.如權(quán)利要求1所述的用于真空脫氣冶煉爐的真空系統(tǒng)，其特征在于所述蒸汽增壓泵包括依次連接的第一蒸汽增壓泵、第二蒸汽增壓泵和第三蒸汽增壓泵；所述第一蒸汽增壓泵的進(jìn)氣口通過(guò)所述切換機(jī)構(gòu)連接至冶煉爐的排氣口；所述第三蒸汽增壓泵排出口連接至第一中央冷凝器。3.如權(quán)利要求2所述的用于真空脫氣冶煉爐的真空系統(tǒng)，其特征在于所述真空沉降罐通過(guò)所述切換機(jī)構(gòu)連接至冶煉爐的排氣口，羅茨機(jī)械真空泵包括依次連接的第一級(jí)羅茨機(jī)械真空泵、...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：瀟然，榮易，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海伊萊茨真空技術(shù)有限公司，蘇州伊萊茨流體裝備有限公司，瀟然，
類型：新型
國(guó)別省市：上海;31