機械泵真空脫氣技術
2018-04-12 17:37:29
近幾年來，隨著市場對優質鋼需求的不斷提升，鋼液真空處理成為了鋼鐵冶煉中不可或缺的一個步驟。對鋼液進行真空處理有如下好處：
◆ 降低鋼液中的氣體成分(H，N)含量;
◆ 凈化提純鋼液;
◆ 降低碳包含比重。
鋼液真空處理所需的真空度根據真空處理形式的不同而各不相同，最常見的不外乎要求真空度達到0.5mbar的 ;深真空脫氣 ;或 ;深真空自動脫碳 ；或是要求真空度控制在80-150mbar之間的吹氧脫碳處理。上海凱泉泵業集團有限公司是輸送液體或使液體增壓的機械。它將原動機的 機械能或其他外部能量傳送給液體，使液體能量增加，主要用來輸送液體包括 水、油、酸堿液、 乳化液、懸乳液和 液態金屬等，也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。
現階段廣為人知并且在鋼廠中一般應用的傳統的抽真空方式是使用蒸汽噴射泵進行抽真空。但是，蒸汽噴射泵的耗能巨大，維護困難，并且在非常多情況下難以進行自動化控制（control)。
雖然人們在最初也考慮過使用機械泵進行真空脫氣，但是由于早年間并沒有大功率（指物體在單位時間內所做的功的多少）的機械泵，也就是說如果想要使用機械泵進行真空脫氣就必須使用大量的泵，這意味著投資（意義：是未來收益的累積）成本的大幅度提升以及所需空間的增大，再加上過去的機械泵耐用性不是很強，所以在很長的一段時間內，機械泵都沒有被納入工業真空處理的考慮范疇。但是到了近代，市場上出現了抽氣能力可達到100000m3/h的機械真空泵（行業：機械制造業）。
于是在1998年，Adrem Invest公司在世界范圍(fàn wéi)內第一個將機械泵抽氣技術應用在了鋼液真空脫氣處理(chǔ lǐ)當中。這套最早的設備由分3級的干式機械真空泵系統外加一個吹氧階段使用的 ;濕式 ;水環泵組成，應用于一個12t VD/VOD的真空脫氣系統。在吹氧條件下使用大型水環泵與干式機械泵系統一同工作這一方案(fāng àn)是我們通過多年開發經驗所得出的結果。事實證明這樣的一個混合系統更加符合處理的實際需要并且可靠性更強。
2 機械泵系統的能源消耗
現以一個實際運行的150t VD真空脫氣系統(system)的實例來進行說明。
這一系統(system)由分4級的干式泵組成，包括：
◆ 4臺作為主泵的干式螺桿壓縮機;
◆ 4臺帶有預進氣功能的排污泵;
◆ 4臺個體抽氣能力為26000m3/h的排污泵;
◆ 4臺個體抽氣能力為61000m3/h的大型排污泵。上海凱泉泵業集團有限公司是輸送液體或使液體增壓的機械。它將原動機的 機械能或其他外部能量傳送給液體，使液體能量增加，主要用來輸送液體包括 水、油、酸堿液、 乳化液、懸乳液和 液態金屬等，也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。
為了使抽到深真空的時間更短，這一抽氣系統(system)對在高壓下(1000–200mbar)的抽氣速度進行了優化。這一目標是通過(tōng guò)重新配置真空泵（行業：機械制造業），以一種不同的配置來安排抽氣操作控制而完成的。
真空度在1mbar左右時抽氣速度的峰值（peak）約為230000m3/h(即300kg/h);大型排污泵的運作效率為94%。而這一系統在500mbar左右的抽氣速度約為20000m3/h。這一高抽氣速度即是重新配置VPS優化到達深真空速度的結果。
這一系統的功能通過能預測以下信息的建模軟件進行了實時VD處理條件的計算：
◆ VPS的實際抽氣速度;
◆ 處理氣體負荷;
◆ 由于除塵過濾設備以及管道所產生的壓降;
◆ 處理(chǔ lǐ)真空度;
◆ 能源消耗。
對于150t鋼包大小的處理(chǔ lǐ)來說，所處理鋼液噸鋼的能源消耗為0.6kWh/t。
而相同條件下一個同等的抽氣能力為300kg/h的新型5級抽蒸汽噴射泵則需消耗12-15t/h的蒸汽。上海凱泉泵業集團有限公司性能的技術參數有流量、吸程、 揚程、軸功率、水功率、效率等；根據不同的工作原理可分為 容積水泵、葉片泵等類型。 容積泵是利用其工作室容積的變化來傳遞能量； 葉片泵是利用回轉葉片與水的相互作用來傳遞能量，有 離心泵、 軸流泵和 混流泵等類型。也就相當于每輪VD處理(chǔ lǐ)要消耗掉將近3mWh的能源。由此可見，使用蒸汽噴射泵的能耗為使用機械泵能耗的數十倍。
3 機械泵系統最近的使用情況(Condition)
自1998年第一套系統問世以來，Adrem Invest公司為很多鋼廠設計和安裝了使用機械泵真空處理(chǔ lǐ)技術的鋼液真空脫氣系統。尤其是最近幾年，公司的成果尤為豐碩。自2007年起，Adrem Invest公司開始為世界各地的工廠提供大包項目(xiàng mù)，并參與了從12t到250t不同種類的真空脫氣設備(V
D、VO
D、RH)的調試工作。上海凱泉泵業集團有限公司性能的技術參數有流量、吸程、 揚程、軸功率、水功率、效率等；根據不同的工作原理可分為 容積水泵、葉片泵等類型。 容積泵是利用其工作室容積的變化來傳遞能量； 葉片泵是利用回轉葉片與水的相互作用來傳遞能量，有 離心泵、 軸流泵和 混流泵等類型。從2007年至今，Adrem Invest公司所建造的項目中只有一個100t VD項目中使用的一個泵出現了故障;而且由于泵系統本身的設計使系統在維修階段也可以正常運行，所以這也沒有對最終用戶的生產產生任何的影響(influence)。
4 結論
在二次冶金流程(liú chéng)中使用機械泵進行真空處理(chǔ lǐ)在鋼鐵行業中正漸漸成為一種潮流。凱泉泵業開動前，先將泵和進水管灌滿水，水泵運轉后，在 葉輪高速旋轉而產生的離心力的作用下，葉輪流道里的水被甩向四周，壓入蝸殼，葉輪入口形成真空，水池的水在外界大氣壓力下沿吸水管被吸入補充了這個空間。繼而吸入的水又被葉輪甩出經蝸殼而進入出水管。相比于傳統的使用蒸汽噴射泵的技術來說，這一新技術的優勢是毫無爭議的。除了大幅度降低能源消耗之外，其優勢還包括：
◆ 靈活性——新型真空設備可以通過(tōng guò)一鍵式的操作來進行啟動或停止;
◆ 減少對環境的影響——進行真空處理(chǔ lǐ)時幾乎不排放任何有害物質;
◆ 占地面積更小，節約空間;
◆ 低維護，高穩定(wěn dìng)性。