一種rh精煉爐抽真空裝置及其使用方法
【專利摘要】本發明公開了一種RH精煉爐抽真空裝置及其使用方法，該裝置用于精煉爐抽真空，包括真空槽、水環真空泵、第一抽氣冷凝裝置、第二抽氣冷凝裝置、第三抽氣冷凝裝置、蒸汽管道、冷卻水進水管道、冷卻水出水管道、蒸汽加熱器及蓄熱器，真空槽置于精煉爐的上方，真空槽的下部通過兩根浸漬管與精煉爐連通，真空槽側開口通過蒸汽管道依次串聯第一、第二及第三抽氣冷凝裝置后與水環真空泵導通連接；本發明所設計的一種RH精煉爐抽真空裝置的使用方法能夠根據所需真空度的不同，單獨開啟三組抽氣冷凝裝置中的任意一組或兩組或全部開啟，滿足不同鋼種所需的各種真空度，具有能耗低、所需蒸汽量小的優點。
【專利說明】一種RH精煉爐抽真空裝置及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種抽真空的裝置及其使用方法，特別是涉及一種適用于RH精煉爐抽真空裝置及其使用方法。
【背景技術】
[0002]RH精煉爐是一種用于生產優質鋼的鋼水二次精煉工藝裝備，廣泛用于鋼水的脫碳、脫氧、脫氣、升溫、成分調整及超低碳鋼冶煉等方面。實踐證明RH真空精煉技術是提高煉鋼生產能力，降低生產成本，擴大生產品種，提高產品質量，優化煉鋼生產工藝的重要手段。
[0003]在工業煉鋼生產中，經常采用的抽真空的設備主要有羅茨泵、水環真空泵和蒸汽真空泵，其中以水環真空泵和蒸汽真空泵最為常見。水環真空泵中氣體壓縮是等溫的，可以除去易氣體，此外還可以除含塵、含水的氣體，但極限真空度低；蒸汽真空泵具有抽氣能力大、抽氣速度快、對被抽氣體介質適用能力強特點、結構簡單無傳動部件、操作簡單等特點在冶金系統大量采用，一般鋼鐵廠的RH煉爐采用5級蒸汽真空泵。
[0004]由于不同的鋼種在RH精煉爐內進行精煉時，需要不同的真空度，需要較低的真空度時，采用蒸汽真空泵，會消耗大量的蒸汽；需要較高的真空度時，采用水環真空泵達不到需要的真空效果。現有抽真空技術，采用蒸汽真空泵，或則采用水環真空泵，所達到的真空度相對固定，不能高效多種鋼冶煉，能耗較高。一種能克服現有的抽真空系統的缺陷，適應不同鋼種對真空度的不同要求而發明精煉不同的鋼種，能高效低能耗地提供所需的真空度的RH精煉爐抽真空裝置及其使用方法成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

【發明內容】

[0005]本發明所要解決的技術問題是，克`服現有技術的缺點，提供一種RH精煉爐抽真空裝置及其使用方法，采用水環真空泵和三組抽氣冷凝裝置串聯組合的方式，能根據所需真空度的不同，單獨開啟三組抽氣冷凝裝置中的任意一組或兩組或全部開啟，能滿足不同的鋼種所需的各種真空度，能耗低，所需蒸汽量小。
[0006]為了解決以上技術問題，本發明提供一種RH精煉爐抽真空裝置，用于精煉爐抽真空，包括真空槽、水環真空泵、第一抽氣冷凝裝置、第二抽氣冷凝裝置、第三抽氣冷凝裝置、蒸汽管道、冷卻水進水管道、冷卻水出水管道、蒸汽加熱器及蓄熱器，真空槽置于精煉爐的上方，真空槽的下部通過兩根浸潰管與精煉爐連通，真空槽側開口通過所述蒸汽管道依次串聯第一、第二及第三抽氣冷凝裝置后與水環真空泵導通連接，其中:
每組抽氣冷凝裝置包括一抽氣器及一冷凝器，即真空槽側開口通過所述蒸汽管道依次串聯第一抽氣器、第一冷凝器、第二抽氣器、第二冷凝器、第三抽氣器及第三冷凝器后與水環真空泵導通連接；
第一、第二和第三冷凝器的進水口分別通過第一、第二及第三開關閥后與冷卻水進水管道導通連接，第一、第二及第三冷凝器的出水口共同與冷卻水出水管道連接；第一、第二及第三抽氣器的進汽口分別通過第一、第二及第三截止閥與蒸汽加熱器出汽口連接，蒸汽加熱器的進汽口與蓄熱器的出汽口連接，蓄熱器的進汽口通過自力式壓力調節閥連接外接蒸汽源。
[0007]本發明還設計了一種RH精煉爐抽真空裝置的使用方法，包括如下步驟:
初始狀態下，RH精煉爐抽真空裝置的所有閥門及設備均處于關閉狀態；
(一)啟動水環真空泵，真空槽內的體氣進入蒸汽管道中；
(二)根據實際所需的真空度要求，開啟三組抽氣冷凝裝置中任意一組或任意兩組或全部抽氣冷凝裝置中冷凝器所對應的開關閥，冷卻水進水管道中的冷卻水經過冷凝器并從冷卻水出水管道排出；
同時打開蒸汽加熱器和蓄熱器，外接蒸汽源產生的中壓蒸汽經過自力式壓力調節閥進行壓力調節后依次通過蓄熱器與蒸汽加熱器，蒸汽加熱器對通過蓄熱器的中壓蒸汽進行加熱，最終形成干燥蒸汽；
打開與上述開啟的冷凝器所對應的抽氣冷凝裝置中的抽氣器進汽口上的截止閥，前述干燥蒸汽進入抽氣器并推動抽氣器對真空槽進行抽真空，直至真空槽達到預定的真空度。
[0008]本發明進一步限定的技術方案是:
前述RH精煉爐抽真空裝置中，第一、第二及第三抽氣器均采用射汽抽氣器。
[0009]前述RH精煉爐抽真空裝置中，真空槽和浸潰管的內部均砌有耐火磚。
[0010]前述RH精煉爐抽真空裝置中，外接蒸汽源為轉爐汽化冷卻系統。
[0011]前述RH精煉爐抽真空裝置的`使用方法中，步驟(二)中蓄熱器儲存中壓蒸汽多余的熱量并在需要時將所蓄熱量釋放出來:當外接蒸汽源產生的中壓蒸汽量大于RH精煉爐用汽量時，多余的中壓蒸汽進入蓄熱器并加熱其中的儲水，中壓蒸汽本身也凝結于其中，蓄熱器中的壓力隨之上升；當RH精煉爐用汽量大于外接蒸汽源產生的中壓蒸汽量時，蓄熱器中的儲水因降壓而沸騰提供蒸汽。
[0012]前述RH精煉爐抽真空裝置的使用方法中，步驟(二)中蓄熱器儲存的蒸汽量大于RH精煉爐用汽量。
[0013]前述RH精煉爐抽真空裝置的使用方法中，蓄熱器的工作壓力為1.0-2.5Mpa。
[0014]本發明的有益效果是:
(I)本發明采用水環真空泵和三組抽氣冷凝裝置串聯組合的方式，根據所需真空度的不同，水環真空泵和抽氣冷凝裝置能同時開啟，提高抽真空的效率，降低RH精煉爐抽真空時，所需蒸汽量大以及能耗。
[0015](2)本發明采用三組抽氣冷凝裝置，運行時將真空槽內的汽氣混合體由第一抽氣器抽出，并壓縮到某一中間壓力(低于大氣壓力)，然后進入第一冷凝器，在第一冷凝器中混合物中的部分蒸汽被凝結成水，而未凝結的汽氣混合物被第二抽氣器抽走，在第二抽氣器中汽氣混合物被壓縮到略低于大氣壓力，再經第二冷凝器進行部分蒸汽凝結成水，未被凝結的汽氣混合物被第三抽氣器抽走，在第三抽氣器中汽氣混合物被壓縮到略高于大氣壓力，經第三冷凝器并回收工質和熱量，最后的氣體和少量未凝結的蒸汽經水環真空泵抽動一起排入大氣，每個抽氣器的后面均有相適配的冷凝器，能更好的減少相對應的抽氣器的負荷，提聞抽真空的質量。
[0016](3)本發明蒸汽加熱器的進口處還連接有蓄熱器，蓄熱器儲存中壓蒸汽多余的熱量并在需要時將所蓄熱量釋放出來，當RH精煉爐不生產期間多余的中壓蒸汽可由蓄熱器儲存，當外接蒸汽源產汽時供RH精煉爐用汽，當外接蒸汽源不生產停汽時由蓄熱器供給RH精煉爐冶煉完一爐的用汽，蓄熱器儲存的蒸汽量必須大于RH精煉爐的用汽量，保證煉完這一爐鋼所需要的蒸汽，否則抽真空不能進行到底，達不到抽真空的目的。
[0017](4)在本發明裝置中安裝蒸汽加熱器，由于轉爐汽化冷卻系統所產的中壓蒸汽帶水較多，且轉爐中壓蒸汽溫度為一般180-190°C，無法滿足RH精煉爐中抽氣器用汽一般需210-2400C的要求，安裝蒸汽加熱器對中壓蒸汽進行加熱，使中壓蒸汽快速加熱變成干蒸汽供抽氣器使用，滿足了 RH精煉爐抽真空要求同時避免如果蒸汽溫度低，汽中夾帶水滴，會引起抽氣器以及水環真空泵的水擊和震動，抽真空無法進行，使抽氣器以及水環真空泵在短時間內報廢。
[0018](5)為提高本發明中蓄熱器的穩定性和可靠性，同時保證蓄熱器壓力穩定，在蓄熱器的進汽口設置自力式壓力調節閥，將蒸汽的壓力調到相對的范圍再接入蓄熱器。
[0019](6)本發明中所采用的抽氣器均為射汽抽氣器，射汽抽氣器的結構緊湊，工作可靠，制造成本低，且能在較短時間內建立所需的真空。
[0020](7)真空槽和浸潰管的內部均砌有耐火磚，為了防止高溫鋼水溶蝕掉真空槽和浸
潰管的金屬壁。
[0021]本發明創造性的采用水環真空泵和三組抽氣冷凝裝置串聯組合的方式，能高效低能耗地提高所需的真空度，且三組抽氣冷凝裝置能根據所需真空度的不同，根據冶煉不同的鋼種，通過 相應的開關閥和截止閥，靈活投運其中的任意一組或兩組或全部，此方式調節空間大，適用多種鋼種的冶煉，同時也降低了所需的蒸汽量和能耗；此外，本發明的經濟效益為噸礦耗氣下降30Kg，噸礦電耗增加0.3KW，噸鋼效益為3元，全年真空泵產量按200萬噸計算，則年增加600萬元效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發明實施例的結構示意圖；
圖中:1、蒸汽加熱器，2、精煉爐,3、真空槽,4、浸潰管,5、第一抽氣器,6、第二抽氣器，
7、第三抽氣器，8、第一冷凝器，9、第二冷凝器，10、第三冷凝器，11、水環真空泵，12、蓄熱器，13、冷卻水進水管道,14、冷卻水出水管道,15、蒸汽管道,16、第一開關閥，17、第二開關閥，18、第三開關閥，19、第一截止閥，20、第二截止閥，21、第三截止閥，22、自力式壓力調節閥，23、第一抽氣冷凝裝置，24、第二抽氣冷凝裝置，25、第三抽氣冷凝裝置。
【具體實施方式】
[0023]實施例1
本實施例提供的一種RH精煉爐抽真空裝置，用于精煉爐2抽真空，結構如圖1所示，包括真空槽3、水環真空泵11、第一抽氣冷凝裝置23、第二抽氣冷凝裝置24、第三抽氣冷凝裝置25、蒸汽管道15、冷卻水進水管道13、冷卻水出水管道14、蒸汽加熱器I及蓄熱器12，真空槽3置于精煉爐2的上方，真空槽3的下部通過兩根浸潰管4與精煉爐2連通，真空槽3側開口通過所述蒸汽管道15依次串聯第一、第二及第三抽氣冷凝裝置后與水環真空泵11導通連接，其中:每組抽氣冷凝裝置包括一抽氣器及一冷凝器，即真空槽3側開口通過所述蒸汽管道15依次串聯第一抽氣器5、第一冷凝器8、第二抽氣器6、第二冷凝器9、第三抽氣器7及第三冷凝器10后與水環真空泵11導通連接；
第一、第二和第三冷凝器的進水口分別通過第一、第二及第三開關閥18后與冷卻水進水管道13導通連接，第一、第二及第三冷凝器10的出水口共同與冷卻水出水管道14連接；第一、第二及第三抽氣器7的進汽口分別通過第一、第二及第三截止閥21與蒸汽加熱器I出汽口連接，蒸汽加熱器I的進汽口與蓄熱器12的出汽口連接，蓄熱器12的進汽口通過自力式壓力調節閥22連接外接蒸汽源。
[0024]在本實施例中，第一、第二及第三抽氣器7均采用射汽抽氣器。
[0025]在本實施例中，真空槽3和浸潰管4的內部均砌有耐火磚。
[0026]在本實施例中，外接蒸汽源為轉爐汽化冷卻系統。
[0027]實施例2
本實施例提供上述實施例1中RH精煉爐抽真空裝置的使用方法，包括如下步驟: 初始狀態下，RH精煉爐抽真空裝置的所有閥門及設備均處于關閉狀態；
(一)啟動水環真空泵11，真空槽3內的空氣進入蒸汽管道15中；
(二)根據實際所需的真空度要求，開啟三組抽氣冷凝裝置中任意一組直至真空槽3達到預定的真空度，例如開啟第一抽氣冷凝裝置23:
先打開第一抽氣冷凝裝置23中第一冷凝器8所對應的第一開關閥16，冷卻水進水管道中的冷卻水經過第一冷凝器并從冷卻水出水管道排出；` 同時打開蒸汽加熱器I和蓄熱器12，外接蒸汽源產生的中壓蒸汽經過自力式壓力調節閥22進行壓力調節后依次通過蓄熱器12與蒸汽加熱器I，蒸汽加熱器I對通過蓄熱器12的中壓蒸汽進行加熱，最終形成干燥蒸汽；
打開與上述開啟的第一冷凝器8相對應的第一抽氣器5進汽口上的第一截止閥19，前述干燥蒸汽進入第一抽氣器5并推動第一抽氣器5對真空槽3進行抽真空，直至真空槽3達到預定的真空度并將混合氣體通過蒸汽管道15排入大氣。
[0028]在本實施例中，步驟(二)中蓄熱器12儲存中壓蒸汽多余的熱量并在需要時將所蓄熱量釋放出來:當外接蒸汽源產生的中壓蒸汽量大于RH精煉爐用汽量時，多余的中壓蒸汽進入蓄熱器12并加熱其中的儲水，中壓蒸汽本身也凝結于其中，蓄熱器12中的壓力隨之上升；當RH精煉爐用汽量大于外接蒸汽源產生的中壓蒸汽量時，蓄熱器12中的儲水因降壓而沸騰提供蒸汽。
[0029]在本實施例中，步驟(二)中蓄熱器12儲存的蒸汽量大于RH精煉爐用汽量。
[0030]在本實施例中，蓄熱器12的工作壓力為1.0-2.5Mpa。
[0031]在本實施例中的第一抽氣冷凝裝置23開啟時，第一冷凝器8上的第一開關閥16和第一抽氣器5上的第一截止閥19處于打開狀態，而第二、第三開關閥18以及第二、第三截止閥21均處于關閉狀態，第二、第三抽氣冷凝裝置25單獨開啟時使用方式與第一抽氣冷凝裝置23的開啟相同。
[0032]實施例3
本實施例與實施例2的區別在于:在RH精煉爐抽真空裝置的使用方法步驟(二)中，根據實際所需的真空度要求，實施例2是開啟三組抽氣冷凝裝置中的任意一組，本實施例開啟其中的任意兩組抽氣冷凝裝置直至真空槽3達到預定的真空度，其它與實施例2相同，例如開啟其中的第一抽氣冷凝裝置23和第三抽氣冷凝裝置25:
先打開第一抽氣冷凝裝置23中第一冷凝器8所對應的第一開關閥16以及第三抽氣冷凝裝置25中第三冷凝器10所對應的第三開關閥18，冷卻水進水管道13中的冷卻水經過第一冷凝器8以及第三冷凝器10并從冷卻水出水管道14排出；
同時打開蒸汽加熱器I和蓄熱器12，外接蒸汽源產生的中壓蒸汽經過自力式壓力調節閥22進行壓力調節后依次通過蓄熱器12與蒸汽加熱器I，蒸汽加熱器I對通過蓄熱器12的中壓蒸汽進行加熱，最終形成干燥蒸汽；
打開與上述開啟的第一冷凝器8相對應的第一抽氣器5進汽口上的第一截止閥19以及第三冷凝器10相對應的第三抽氣器7進汽口上的第三截止閥21，前述干燥蒸汽進入第一抽氣器5以及第三抽氣器7并推動第一抽氣器5和第三抽氣器7對真空槽3進行抽真空，直至真空槽3達到預定的真空度并將混合氣體通過蒸汽管道15排入大氣。
[0033]在本實施例中的第一、第三抽氣冷凝裝置25開啟時，第一、第三開關閥18以及第一、第三截止閥21處于打開狀態，而第二開關閥17以及第二截止閥20均處于關閉狀態，如選擇開啟其中的第二抽氣冷凝裝置24和第三抽氣冷凝裝置25或開啟第一抽氣冷凝裝置23和第二抽氣冷凝裝置24的工作方式如本實施例中第一和第三抽氣冷凝裝置25的開啟。
[0034]實施例4
本實施例與實施例2和3的區別在于:在RH精煉爐抽真空裝置的使用方法步驟(二)中，根據實際所需的真空度 要求，同時開啟三組抽氣冷凝裝置直至達到預定的真空度，其它與實施例2和3均相同。
[0035]打開第一、第二、第三抽氣冷凝裝置25中第一、第二、第三冷凝器10所對應的第一、第二、第三開關閥18，冷卻水進水管道13中的冷卻水經過第一、第二以及第三冷凝器10并從冷卻水出水管道14排出；
同時打開蒸汽加熱器I和蓄熱器12，外接蒸汽源產生的中壓蒸汽經過自力式壓力調節閥22進行壓力調節后依次通過蓄熱器12與蒸汽加熱器1，蒸汽加熱器I對通過蓄熱器12的中壓蒸汽進行加熱，最終形成干燥蒸汽；
打開與第一、第二以及第三抽氣器7進汽口上的對應的第一、第二以及第三截止閥21，前述干燥蒸汽進入第一、第二以及第三抽氣器7并推動第一、第二以及第三抽氣器7對真空槽3進行抽真空，直至真空槽3達到預定的真空度并將混合氣體通過蒸汽管道15排入大氣。
[0036]本發明創造性的采用水環真空泵11和三組抽氣冷凝裝置組合的方式，可以高效低能耗地提高所需的真空度，且三組抽氣冷凝裝置可根據所需真空度的不同，通過相應的開關閥和截止閥投用三組抽氣冷凝裝置中的任意一組或任意兩組或全部投入使用，調節空間大，適用多種鋼種的冶煉，同時也降低了所需的蒸汽量和能耗。
[0037]除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種RH精煉爐抽真空裝置，用于精煉爐抽真空，其特征在于:包括真空槽、水環真空泵、第一抽氣冷凝裝置、第二抽氣冷凝裝置、第三抽氣冷凝裝置、蒸汽管道、冷卻水進水管道、冷卻水出水管道、蒸汽加熱器及蓄熱器，所述真空槽置于精煉爐的上方，真空槽的下部通過兩根浸潰管與精煉爐連通，所述真空槽側開口通過所述蒸汽管道依次串聯第一、第二及第三抽氣冷凝裝置后與水環真空泵導通連接，其中: 所述每組抽氣冷凝裝置包括一抽氣器及一冷凝器，即所述真空槽側開口通過所述蒸汽管道依次串聯第一抽氣器、第一冷凝器、第二抽氣器、第二冷凝器、第三抽氣器及第三冷凝器后與所述水環真空泵導通連接； 所述第一、第二和第三冷凝器的進水口分別通過第一、第二及第三開關閥后與所述冷卻水進水管道導通連接，所述第一、第二及第三冷凝器的出水口共同與所述冷卻水出水管道連接； 所述第一、第二及第三抽氣器的進汽口分別通過第一、第二及第三截止閥與蒸汽加熱器出汽口連接，所述蒸汽加熱器的進汽口與蓄熱器的出汽口連接，所述蓄熱器的進汽口通過自力式壓力調節閥連接外接蒸汽源。
2.根據權利要求1所述的RH精煉爐抽真空裝置，其特征在于:所述第一、第二及第三抽氣器均米用射汽抽氣器。
3.根據權利要求1所述的RH精煉爐抽真空裝置，其特征在于:所述真空槽和浸潰管的內部均砌有耐火磚。
4.根據權利要求1所述的RH精煉爐抽真空裝置，其特征在于:所述外接蒸汽源為轉爐汽化冷卻系統。
5.根據權利要求1至4中任意一項權利要求所述的RH精煉爐抽真空裝置的使用方法，其特征在于:包括如下步驟: 初始狀態下，RH精煉爐抽真空裝置的所`有閥門及設備均處于關閉狀態； (一)啟動水環真空泵，真空槽內的氣體進入蒸汽管道中； (二)根據實際所需的真空度要求，開啟三組抽氣冷凝裝置中任意一組或任意兩組或全部抽氣冷凝裝置中冷凝器所對應的開關閥，冷卻水進水管道中的冷卻水經過冷凝器并從冷卻水出水管道排出； 同時打開蒸汽加熱器和蓄熱器，外接蒸汽源產生的中壓蒸汽經過自力式壓力調節閥進行壓力調節后依次通過蓄熱器與蒸汽加熱器，蒸汽加熱器對通過蓄熱器的中壓蒸汽進行加熱，最終形成干燥蒸汽； 打開與上述開啟的冷凝器所對應的抽氣冷凝裝置中的抽氣器進汽口上的截止閥，前述干燥蒸汽進入抽氣器并推動抽氣器對真空槽進行抽真空，直至真空槽達到預定的真空度。
6.根據權利要求5所述的RH精煉爐抽真空裝置的使用方法，其特征在于:步驟(二)中所述的蓄熱器儲存中壓蒸汽多余的熱量并在需要時將所蓄熱量釋放出來:當外接蒸汽源產生的中壓蒸汽量大于RH精煉爐用汽量時，多余的中壓蒸汽進入蓄熱器并加熱其中的儲水，中壓蒸汽本身也凝結于其中，蓄熱器中的壓力隨之上升；當RH精煉爐用汽量大于外接蒸汽源產生的中壓蒸汽量時，蓄熱器中的儲水因降壓而沸騰提供蒸汽。
7.根據權利要求6所述的RH精煉爐抽真空裝置的使用方法，其特征在于:步驟(二)中所述蓄熱器儲存的蒸汽量大于RH精煉爐用汽量。
8.根據權利要求5至7中任意一項權利要求所述的RH精煉爐抽真空裝置的使用方法，其特征在于:所述蓄熱器的工作壓力為1.`0-2.5Mpa。
【文檔編號】C21C7/10GK103882186SQ201410091258
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月13日 優先權日:2014年3月13日
【發明者】孫軍如, 張 林, 李煒 申請人:南京鋼鐵股份有限公司