干式(机械泵)真空系统应用于RH工艺的实践

来源:真空技术网(www.chvacuum.com)重庆钢铁股份有限责任公司炼钢厂 作者:董荣华

  介绍了干式(机械)真空泵系统在重钢210tRH的应用,重点阐述了干式真空泵的设备运行情况及冶金效果实绩。生产实践表明,干式真空系统应用于RH,其冶金效果可达到或优于多级蒸气喷射泵真空系统相同的工艺指标,脱[H]率达63.5%、极限脱碳能力10@10-6、能源介质消耗较多级蒸气喷射泵真空系统低7.74元/t(钢)。干式(机械泵)真空泵以电能为驱动能源,其运行不受蒸气压力、温度的制约,可根据生产实际情况随时起停泵,生产组织灵活。

  RH法是一种重要的炉外精炼方法,具有脱气、脱碳、温度补偿、均匀钢水温度成分、去除钢中夹杂物等功能。由于其精炼效果好、处理周期短,在炼钢生产中获得了广泛应用。

  重钢环保搬迁项目中,为了在产品结构及钢材品质方面得到进一步提升,引进RH真空精炼技术。RH真空精炼技术自1959年开发至今,设备、工艺均已成熟,传统RH工艺所采用的真空设备均为多级蒸气喷射泵真空系统,但从国内外应用现状发现,多级蒸气喷射泵真空系统受到蒸气的制约性较大,同时为遵行重钢环保搬迁蒸气高效回收和利用(建设分布式余热发电站)的理念,对RH真空系统进行研究。

  经考察,目前国内、国外真空系统普遍采用两种方式:多级蒸气泵(广泛应用于RH、VD、VOD)和干式(机械)泵(应用于极少小吨位的VD、VOD),对此两种方式真空系统进行对比、论证,认为其可满足RH工艺技术要求,为此,重钢210tRH真空系统决定采用干式(机械泵)真空泵。

  重钢210tRH运行7个月处理钢水42万t的生产实践表明,干式(机械泵)真空系统应用于RH,其冶金效果可达到或优于多级蒸气喷射泵真空系统,脱[H]率达63.5%、极限脱碳能力10@10-6、能源介质消耗较多级蒸气喷射泵真空系统低7174元/t(钢),干式真空泵以电能为驱动能源,其运行不受蒸气压力、温度的制约,可根据生产实际情况随时起停泵,生产组织灵活。

1、主要工艺参数及干式(机械泵)真空系统设备概况

  重钢210tRH布置方式为三车五位、双处理位形式,年处理钢水能力约220万t。真空泵采用机械罗茨泵和螺杆泵,67Pa时最大抽气能力800kg/h,极限真空度达18Pa。真空泵系统、顶枪系统、液压系统、钢包台车系统、加料系统、能源介质系统均采用PLC全自动化控制,并配置温度控制预报模型、成分模拟计算模型、脱碳模型及废气红外线分析仪。

  1.1、工艺参数

  重钢210tRH主要工艺参数见表1。

表1 重钢210tRH主要工艺参数

重钢210tRH主要工艺参数

  1.2、干式(机械泵)真空泵系统

  真空泵是RH精炼装备的必备设备之一,其抽气能力大小、抽气速率等工艺参数直接影响RH的正常运行及冶金效果。重钢210tRH真空泵设计抽气能力为67Pa时最大抽气能力800kg/h,与国内使用蒸气泵同吨位RH基本一致。

  重钢210tRH干式(机械泵)真空泵系统由19组(1组备用)双排并联的干式(机械泵)真空泵组组成(见图1),每组干式真空泵组由4台机械泵组成(见图2),第1级为1台IDX1300螺杆泵(标准大气压下抽气量1300m3/h);第2级为1台SN7000罗茨泵(标准大气压下抽气量8000m3/h);第3级为2台HV40000罗茨泵(标准大气压下每台泵抽气量40000m3/h)。螺杆泵、罗茨泵以电能作为能源介质。

干式真空系统布置简图

图1 干式真空系统布置简图

结论

  1)经过7个多月42万t钢的生产检验,重钢210tRH干式(机械泵)真空泵系统运行正常。

  2)重钢210tRH干式(机械泵)真空泵系统67Pa时最大抽气能力达800kg/h,抽真空时间415min以内真空槽内压力达67Pa,达到设计要求,并达多级蒸气喷射泵的能力。

  3)干式(机械泵)真空系统应用于RH,其冶金效果可达到或优于多级蒸气喷射泵真空系统相同的工艺指标,其脱[H]率达63.5%、极限脱碳能力10@10-6、钢中T[O][30@10-6。

  4)干式(机械泵)真空系统设备运行稳定可靠。

  5)干式(机械泵)真空泵运行成本较多级蒸气喷射泵低7174元/t(钢)。

  6)干式(机械泵)真空泵较多级蒸气喷射泵更加环保,生产组织更加灵活。

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