本發(fā)明涉及一種用于鋼水二次精煉的干式機械真空泵脫氣系統(tǒng)及脫氣方法,尤其涉及VD、VOD、RH、VAD、VAR干式機械泵鋼水真空脫氣系統(tǒng)。
背景技術(shù):
:
近幾年來,隨著市場對優(yōu)質(zhì)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;
◆ 降低碳含量。
鋼液真空處理所需的真空度根據(jù)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67Pa的“深真空脫氣”或“深真空自動脫碳”,或是要求真空度控制在8KPa-15KPa之間的吹氧脫碳處理。
現(xiàn)階段廣為人知并且在鋼廠中廣泛應(yīng)用的傳統(tǒng)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,并且在很多情況下難以進行自動化控制。
隨著市場上出現(xiàn)了抽氣能力可達到100000m3/h的機械真空泵,機械泵抽氣技術(shù)應(yīng)用在了鋼液真空脫氣處理當中。現(xiàn)在,在二次冶金流程中使用機械泵進行真空處理在鋼鐵行業(yè)中正漸漸成為一種潮流。相比于傳統(tǒng)的使用蒸汽噴射泵的技術(shù)來說,這一新技術(shù)的優(yōu)勢是毫無爭議的。除了大幅度降低能源消耗之外,其優(yōu)勢還包括:
◆ 靈活性——新型真空設(shè)備可以通過一鍵式的操作來進行啟動或停止;
◆ 減少對環(huán)境的影響——進行真空處理時幾乎不排放任何有害物質(zhì);
◆ 占地面積更小,節(jié)約空間;
◆ 低維護,高穩(wěn)定性。
目前爐外精煉脫氣使用的干式泵系統(tǒng),通常采用數(shù)十套模塊小氣量干式機械真空泵組并聯(lián)進行,每個模塊機械真空泵組依次串聯(lián)一級羅茨真空泵、二級羅茨真空泵和三級螺桿真空泵;三級螺桿真空泵為兩個并聯(lián)的結(jié)構(gòu)。
但是,這種結(jié)構(gòu)這種配置機械真空泵數(shù)量高達幾十臺,若一臺機械真空泵出現(xiàn)故障時,同一單元的其它機械真空泵也將無法運行,這就使整個干式機械泵抽真空系統(tǒng)的可靠性降低,使得系統(tǒng)備機數(shù)量增加。
進一步,采用各級真空泵組并聯(lián),每一級泵組再串聯(lián)的方式,是目前比較先進的泵組布置形式,但這種布置形式的缺點是:設(shè)計安裝時采用3級或4級布置,生產(chǎn)成本比較高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
:
本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)能降耗,泵組運行效率高的用于鋼水二次精煉的干式機械真空泵脫氣系統(tǒng)及脫氣方法。
技術(shù)解決方案:
用于鋼水二次精煉的干式機械真空泵脫氣系統(tǒng),包括:真空主隔離閥、過濾器、4級串聯(lián)泵組,其特征在于,第三級泵與第四級泵通過管道連接,管道上設(shè)有蝶閥,用于將4級泵系統(tǒng)切換成3級泵系統(tǒng),第三級泵組與第四級泵組并聯(lián)設(shè)置。
進一步:所述第一級泵組、第二級泵組、第三級采用羅茨機械真空泵,第四級泵組采用螺桿機械真空泵,第一級泵組至第四級泵組中,級與級之間采用串聯(lián)設(shè)置;每一級泵組中,泵與泵之間采用并聯(lián)設(shè)置,形成大串連、小并聯(lián)的真空泵系統(tǒng)。
進一步:所述真空主隔離閥安裝管路上設(shè)有旁路,旁路上安裝有旁路切斷閥,所述旁路切斷閥與真空主隔離閥并聯(lián)設(shè)置。
進一步:過濾器包括:殼體,殼體上部開有出風口,下部設(shè)有進風口,底部開有出灰口,殼體內(nèi)設(shè)布袋過濾器和旋風過濾器,所述旋風過濾器置于布袋過濾器下方,所述進風口設(shè)置在旋風過濾器頂部下方,所述出風口置于布袋過濾器頂部上方;布袋過濾器頂部與出風口之間的殼體安裝有氮氣脈沖吹掃系統(tǒng),所述氮氣脈沖吹掃系統(tǒng)的氮氣管穿入殼體內(nèi),置于殼體內(nèi)的氮氣管上安裝有噴嘴。
所述旋風過濾器形狀為錐形。
所述殼體頂設(shè)有帶有安全閥的蓋體。
用于鋼水二次精煉的干式機械真空泵脫氣系統(tǒng)脫氣方法,其特征在于,采用RH方法步驟如下:
(一)預真空狀態(tài):
1)執(zhí)行步驟K1,真空脫氣系統(tǒng)處于停止狀態(tài);
2)執(zhí)行步驟K2,接到預真空指令,預真空程序作出響應(yīng),準備進入預真空狀態(tài);
3)執(zhí)行步驟K3,機械真空泵系統(tǒng)啟動,第四級泵開啟,第四級泵轉(zhuǎn)速達到5Hz后,開啟第四級泵切斷閥門;
4)執(zhí)行步驟K4,過濾器進口切斷閥、出口切斷閥開啟;
5)執(zhí)行步驟K5,系統(tǒng)管道到達10Kpa后,進入預真空狀態(tài),準備真空處理;
6)執(zhí)行步驟K6,真空開始程序響應(yīng),開始真空脫氣處理狀態(tài);
7)執(zhí)行步驟K7,真空處理結(jié)束后,處理停止,回到預真空狀態(tài)K5,等待下一個處理周期;
8)執(zhí)行步驟K8,全部真空處理完成后,系統(tǒng)停止程序響應(yīng),預真空狀態(tài)停止,回到步驟K1,真空脫氣系統(tǒng)停止;
(二)真空脫氣處理狀態(tài):
高真空運行模式:
1)執(zhí)行步驟L1,系統(tǒng)處于預真空狀態(tài);
2)執(zhí)行步驟L2,真空脫氣處理開始,開啟主閥旁路閥門,系統(tǒng)壓力回升;
3)執(zhí)行步驟L3,當系統(tǒng)壓力降到20Kpa—35Kpa時,第三級泵組啟動,第三級泵組轉(zhuǎn)速達到5Hz后自動開啟第三級泵組切斷閥門,旁通閥門關(guān)閉;
4)執(zhí)行步驟L4,主閥前后壓力差小于5Kpa-8Kpa時,開啟主閥,關(guān)閉主閥旁路閥門(5);
5)執(zhí)行步驟L5,系統(tǒng)壓力降到5Kpa-15Kpa,第二級泵組啟動,泵轉(zhuǎn)速達到5Hz后開啟第二級泵組切斷閥門,旁通閥門關(guān)閉;
6)執(zhí)行步驟L6,系統(tǒng)壓力降到2Kpa-5Kpa時,第一級泵組啟動,泵轉(zhuǎn)速達到5Hz后開啟第一級泵切斷閥門,旁通閥門關(guān)閉;
7)執(zhí)行步驟L7,此時的系統(tǒng)狀態(tài)為,第四級泵組、第三級泵組、第二級泵組、第一級泵組均處于正常工作狀態(tài),機械泵真空脫氣系統(tǒng)處于完全啟動,進入深真空狀態(tài),鋼水開始脫氣;
8)執(zhí)行步驟L8,吹氧模式:鋼水處理過程中,當程序選為吹氧模式時,普通過濾器進出口切斷閥關(guān)閉,耐高溫過濾器保持開啟狀態(tài),第一、二級泵組旁通閥門打開,第一、二級泵組切斷閥關(guān)閉,第一、二級泵組停止運轉(zhuǎn),第三、四級泵組處于工作狀態(tài),吹氧開始。
9)執(zhí)行步驟L9,吹氧結(jié)束后,切換至高真空模式;收到信號后,普通過濾器進、出口切斷閥開啟,恢復高真空運行模式; 執(zhí)行步驟L5、6、7,繼續(xù)進行鋼水脫氣處理;
10)執(zhí)行步驟L10,鋼水脫氣處理停止后,第一級泵組、第二級泵組、第三級泵組順序停止工作,開啟相應(yīng)的旁路切斷閥;
11)執(zhí)行步驟L11,第四級泵組繼續(xù)運轉(zhuǎn),系統(tǒng)從真空狀態(tài)回到預真空狀態(tài)。
本發(fā)明另一種實施方式:系統(tǒng)中的4級泵組切換為3級泵組時,
預真空狀態(tài)采用如下步驟:
1)執(zhí)行步驟M1,真空脫氣系統(tǒng)處于停止狀態(tài);
2)執(zhí)行步驟M2,接到預真空指令,預真空程序作出響應(yīng),準備進入預真空狀態(tài);
3)執(zhí)行步驟M3,機械真空泵系統(tǒng)啟動,第四級泵開啟,第四級泵(3d)轉(zhuǎn)速達到5Hz后,開啟第四級泵切斷閥門;
旁通閥門(8c)開啟,第三級泵組啟動,第三級泵組轉(zhuǎn)速達到5Hz后自動開啟第三級泵組切斷閥門;
4)執(zhí)行步驟M4,過濾器進口切斷閥、出口切斷閥開啟;
5)執(zhí)行步驟M5,系統(tǒng)管道到達10Kpa后,進入預真空狀態(tài),旁通閥門關(guān)閉,準備真空處理,真空處理方法與4級泵組相同。
本發(fā)明第三種實施方式:當采用VD時高真空運行模式:采用如下步驟
1)執(zhí)行步驟L1,系統(tǒng)處于預真空狀態(tài);
2)執(zhí)行步驟L2,真空脫氣處理開始,開啟主閥旁路閥門,系統(tǒng)壓力回升;
3)執(zhí)行步驟L3,當系統(tǒng)壓力降到20Kpa—35Kpa時,第三級泵組啟動,第三級泵組轉(zhuǎn)速達到5Hz后自動開啟第三級泵組切斷閥門,旁通閥門關(guān)閉;
4)執(zhí)行步驟L4,主閥前后壓力差小于5Kpa-8Kpa時,開啟主閥,關(guān)閉主閥旁路閥門;
5)執(zhí)行步驟L5,系統(tǒng)壓力降到5Kpa-15Kpa,第二級泵組啟動,泵轉(zhuǎn)速達到5Hz后開啟第二級泵組切斷閥門,旁通閥門關(guān)閉;
6)執(zhí)行步驟L6,系統(tǒng)壓力降到2Kpa-5Kpa時,第一級泵組啟動,泵轉(zhuǎn)速達到5Hz后開啟第一級泵切斷閥門,旁通閥門關(guān)閉;
7)執(zhí)行步驟L7,此時的系統(tǒng)狀態(tài)為,第四級泵組、第三級泵組、第二級泵組、第一級泵組均處于正常工作狀態(tài),機械泵真空脫氣系統(tǒng)處于完全啟動,進入深真空狀態(tài),鋼水開始脫氣;
8)執(zhí)行步驟L10,鋼水脫氣處理停止后,第一級泵組、第二級泵組、第三級泵組順序停止工作,開啟相應(yīng)的旁路切斷閥;
9)執(zhí)行步驟L11,第四級泵組繼續(xù)運轉(zhuǎn),系統(tǒng)從真空狀態(tài)回到預真空狀態(tài)。
本發(fā)明第四種實施方式:當采用VOD時高真空運行模式與RH相同,過濾器采用一個常溫過濾器,一個高溫過濾器即可。
本發(fā)明優(yōu)點:
本發(fā)明是在這種大串聯(lián)、小并聯(lián)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,進一步優(yōu)化泵組結(jié)構(gòu)的布置形式,并發(fā)明了與之配套的旋風+布袋除塵過濾器,這樣大大提高了泵組的運行效率。
具體特點如下;
1. 正確配置的干式機械泵真空脫氣系統(tǒng),在這種大串聯(lián)、小并聯(lián)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上如圖1所示為本發(fā)明干式機械泵真空脫氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖,所述系統(tǒng)包括液壓驅(qū)動的真空主隔離閥、一套高效的過濾系統(tǒng)、一套4級壓縮工藝的真空泵組。
2.干式機械真空泵組的每一級泵組的各個真空泵并聯(lián),而第一級羅茨機械真空泵組、第二級羅茨機械真空泵組、第三級羅茨機械真空泵(組)及第四級螺桿機械真空泵組依次串聯(lián)。即大串連、小并聯(lián)的真空泵組的布置形式。
3. 第三級的真空泵組為帶預注氣體冷卻的羅茨真空泵,可以按照煉鋼工藝的需求,通過閥門切換,隨時將真空泵系統(tǒng)在3級及4級之間切換。在開始抽氣時可直連大氣,切換成3級泵系統(tǒng),抽到一定壓力后,再切換至4級泵系統(tǒng),均勻各級泵組的壓縮比,這樣可以縮短預真空時間,提高真空泵系統(tǒng)的運行效率,保證煉鋼生產(chǎn)的工作節(jié)奏;同時,減少了4級泵的配置數(shù)量,大大節(jié)約了投資成本。
4. 本系統(tǒng)還可以根據(jù)不同的工藝要求(如RH爐、VD爐、VOD爐等)、以及冶煉不同的鋼種,選擇不同的工作模式,本系統(tǒng)可以實現(xiàn)三種模式:第一種模式,啟用第一、二、三、四級泵構(gòu)成4級泵系統(tǒng);第二種模式,啟用第一、二、三級泵;構(gòu)成3級泵系統(tǒng);第三種模式,啟用第一、二、四級泵,構(gòu)成3級泵系統(tǒng)。這種根據(jù)生產(chǎn)實際情況,選擇不同的工作模式,可以大大節(jié)約生產(chǎn)運行成本,起到節(jié)能、降耗的作用。
5. 真空泵組每級并聯(lián),每個泵獨立工作,設(shè)計時考慮一定量的冗余,即使一級泵中個別泵出現(xiàn)問題,其它泵仍可正常運行,保證生產(chǎn)的需要。
6. 在各級與各級泵組之間的真空管道上,設(shè)置真空氣體冷卻器,使進入下一級的氣體溫度降低,可以降低各級泵組的溫度。
7. 這種泵組布置形式可以保證系統(tǒng)每一級的溫度和真空度的平衡。即使在單一泵發(fā)生故障的情況下,并不影響其它泵的正常工作。這種形式真空泵的配置數(shù)量降低,設(shè)備投資低,系統(tǒng)運行可靠性顯著增加,系統(tǒng)故障率顯著降低。
8. 真空泵組布局靈活,還可以選擇平面式或高架式布局,以適應(yīng)使用現(xiàn)場場地緊張的情況。
9. 本發(fā)明的真空泵組使用4級泵系統(tǒng),可以優(yōu)化每級泵之間的壓縮比,從而提高系統(tǒng)的效率并降低發(fā)熱量。
10. 本發(fā)明的真空泵組根據(jù)鋼水精煉具體工藝要求,配置泵組的種類及每一級泵的大小和數(shù)量。正確的配置可以顯著降低系統(tǒng)的經(jīng)濟投入成本、運行能耗成本及系統(tǒng)維護成本,提高泵的使用壽命。
11. 真空主隔離閥安裝在真空槽和過濾器之間。它是一個帶有自動密封清掃系統(tǒng)的液壓驅(qū)動杯閥。特殊設(shè)計的杯閥可以更好的保持真空泵系統(tǒng)的密閉性。
12. 真空主隔離閥可以實現(xiàn)過濾器,連接管道以及泵組在脫氣工藝開始前的預抽。而過濾器和真空泵組的預真空是真空處理的必要過程,不但會節(jié)省時間,還能防止因高溫金屬粉塵在過濾器中的反應(yīng)對布袋的損毀。
13. 為實現(xiàn)本發(fā)明的目的,本發(fā)明還提供了一種組合式過濾器,即旋風+布袋過濾器,這是一種結(jié)合了旋風分離設(shè)備以及反向脈沖噴射袋式過濾設(shè)備的新型過濾器。組合式過濾器安裝在真空主閥和泵組之間,具有高除塵率(除塵率達到99.8%),并能瞬時耐高溫(900℃,時間不超過1分鐘。這種過濾器可以允許壓差20Pa氣體通過。
14. 過濾器中安裝有能夠有效除塵的脈沖反吹清掃系統(tǒng)。當過濾器的通過率低于一定界限時,脈沖反吹系統(tǒng)在真空狀態(tài)下亦會對布袋進行吹掃。
15. 過濾器上安裝有溫度監(jiān)控設(shè)備和激光粉塵監(jiān)控設(shè)備以確保過濾器的功能。在布袋受到被破壞威脅時,激光粉塵監(jiān)控設(shè)備立刻預警,以避免大顆粒的粉塵接近并破換真空泵。通過過濾器的氣體粉塵含量可以控制在小于5 mg/m3,激光粉塵探測器在粉塵含量超過 10 mg/m3時報警。
本發(fā)明所述的干式機械真空泵脫氣系統(tǒng)與蒸汽泵的對比:
(1)干式機械泵的原理是體積的轉(zhuǎn)移,因此:
v其抽氣能力在所有真空度下恒定
v其抽氣能力在所有溫度下恒定
v其抽氣能力在所有濕度下恒定
蒸汽泵的原理是質(zhì)量的轉(zhuǎn)移,因此:
v不同溫度下抽氣能力不恒定
v抽氣能力受濕度影響
v抽氣能力受粉塵分離器影響。
(2)干式機械真空泵系統(tǒng)使用電力運行,因此:
v無需提前蓄能
v可依需要產(chǎn)生“一鍵式”的真空
v無需能源輸送
蒸汽噴射泵使用高溫高壓的蒸汽運行,因此:
v需要鍋爐進行蒸汽生產(chǎn)和貯存
v無法依據(jù)需要產(chǎn)生真空,需持續(xù)預熱
v需要為鍋爐運輸燃料和氣體,并通過蒸汽管道為泵運輸蒸汽。
(3)干式機械泵系統(tǒng)不接觸水,因此:
v無泵污染,維護少
v粉塵干燥易處理
v粉塵處理利于環(huán)境管理
蒸汽泵會將水和粉塵混合起來,因此:
v因為水和粉塵的結(jié)合因此需要大量的維護
v從水和粉塵的混合物中很難分離出粉塵
v不利于環(huán)境管理。
(4)環(huán)保方面:
干式機械泵
v無空轉(zhuǎn)損耗(按需產(chǎn)生真空)
v使用壽命長
v顯著節(jié)能
v維護量少
v比蒸汽泵噸鋼成本降低90%。
附圖說明
圖1為本發(fā)明真空脫氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明過濾器結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為圖2 剖視圖;
圖4為本發(fā)明4級泵組預真空狀態(tài)工藝流程圖;
圖5為本發(fā)明4級泵組切換成3級泵組預真空狀態(tài)工藝流程圖;
圖6為本發(fā)明真空處理狀態(tài)工藝流程圖;
圖7為100噸RH真空脫氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為100噸VD真空脫氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為100噸VOD真空脫氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本發(fā)明用于鋼水二次精煉的干式機械真空泵脫氣系統(tǒng),包括,真空主隔離閥、過濾器,所述真空主隔離閥安裝管路上設(shè)有旁路,旁路上安裝有旁路切斷閥,所述旁路切斷閥與真空主隔離閥并聯(lián)設(shè)置;真空主隔離閥通過管路與過濾器連接,過濾器通過管路與泵組連接,泵組包括:第一級泵組、第二級泵組、第三級泵組、第四級泵組,所述第三級泵組與第四級泵組通過管道連接,管道上設(shè)有蝶閥,將4級泵組系統(tǒng)切換成3級泵組系統(tǒng),第三級泵組與第四級泵組并聯(lián)設(shè)置。
所述第一級泵組、第二級泵組、第三級采用羅茨機械真空泵,第四級泵組采用螺桿機械真空泵,第一級泵組至第四級泵組中,級與級之間采用串聯(lián)設(shè)置;每一級泵組中,泵與泵之間采用并聯(lián)設(shè)置,形成大串連、小并聯(lián)的真空泵系統(tǒng)。
所述過濾器包括:殼體,殼體頂部有帶有安全閥的蓋體,殼體上部開有出風口,下部設(shè)有進風口,底部開有出灰口,殼體內(nèi)設(shè)布袋過濾器和錐形旋風過濾器,所述旋風過濾器置于布袋過濾器下方,所述進風口設(shè)置在旋風過濾器頂部下方,所述出風口置于布袋過濾器頂部上方;布袋過濾器頂部與出風口之間的殼體安裝有氮氣脈沖吹掃系統(tǒng),所述氮氣脈沖吹掃系統(tǒng)的氮氣管穿入殼體內(nèi),置于殼體內(nèi)的氮氣管上安裝有噴嘴。
實施例1
見圖7,以100噸RH干式機械泵真空脫氣系統(tǒng)為例:
當采用100噸RH方法進行真空冶煉時,第一級泵組采用7個羅茨泵、第二級泵采用7個羅茨泵、第三級泵采用5個帶預注氣體冷卻的羅茨泵、第四級泵采用5個螺桿泵;由于在RH真空脫氣裝置中加入頂槍吹氧,因此,真空處理狀態(tài)有高真空運行模式和吹氧模式兩種,同時,過濾器只采用兩個或三個常溫過濾器和一個在吹氧狀態(tài)下使用的高溫過濾器。具體方法步驟如下:
(一)預真空狀態(tài):
1)執(zhí)行步驟K1,真空脫氣系統(tǒng)處于停止狀態(tài);
2)執(zhí)行步驟K2,接到預真空指令,預真空程序作出響應(yīng),準備進入預真空狀態(tài);
3)執(zhí)行步驟K3,機械真空泵系統(tǒng)啟動,第四級泵(3d)開啟,第四級泵(3d)轉(zhuǎn)速達到5Hz后,開啟第四級泵切斷閥門(4d);
4)執(zhí)行步驟K4,過濾器進口切斷閥(6)、出口切斷閥(7)開啟;
5)執(zhí)行步驟K5,系統(tǒng)管道到達10Kpa后,進入預真空狀態(tài),準備真空處理;
6)執(zhí)行步驟K6,真空開始程序響應(yīng),開始真空脫氣處理狀態(tài);
7)執(zhí)行步驟K7,真空處理結(jié)束后,處理停止,回到預真空狀態(tài)K5,等待下一個處理周期;
8)執(zhí)行步驟K8,全部真空處理完成后,系統(tǒng)停止程序響應(yīng),預真空狀態(tài)停止,回到步驟K1,真空脫氣系統(tǒng)停止;
(二)真空脫氣處理狀態(tài):
高真空運行模式:
1)執(zhí)行步驟L1,系統(tǒng)處于預真空狀態(tài);
2)執(zhí)行步驟L2,真空脫氣處理開始,開啟主閥旁路閥門(5),系統(tǒng)壓力回升;
3)執(zhí)行步驟L3,當系統(tǒng)壓力降到20Kpa—35Kpa時,第三級泵組(3c)啟動,第三級泵組(3c)轉(zhuǎn)速達到5Hz后自動開啟第三級泵組切斷閥門(4c),旁通閥門(8c)關(guān)閉;
4)執(zhí)行步驟L4,主閥前后壓力差小于5Kpa—8Kpa時,開啟主閥(1),關(guān)閉主閥旁路閥門(5);
5)執(zhí)行步驟L5,系統(tǒng)壓力降到5Kpa-15Kpa,第二級泵組(3b)啟動,泵轉(zhuǎn)速達到5Hz后開啟第二級泵組切斷閥門(4b),旁通閥門(8b)關(guān)閉;
6)執(zhí)行步驟L6,系統(tǒng)壓力降到2Kpa-5Kpa時,第一級泵組(3a)啟動,泵轉(zhuǎn)速達到5Hz后開啟第一級泵切斷閥門(3a),旁通閥門(8a)關(guān)閉;
7)執(zhí)行步驟L7,此時的系統(tǒng)狀態(tài)為,第四級泵組(3d)、第三級泵組(3c)、第二級泵組(3b)、第一級泵組(3a)均處于正常工作狀態(tài),機械泵真空脫氣系統(tǒng)處于完全啟動,進入深真空狀態(tài),鋼水開始脫氣;
8)執(zhí)行步驟L8,吹氧模式:鋼水處理過程中,當程序選為吹氧模式時,普通過濾器進出口切斷閥關(guān)閉,耐高溫過濾器保持開啟狀態(tài),第一、二級泵組旁通閥門打開,第一、二級泵組切斷閥關(guān)閉,第一、二級泵組停止運轉(zhuǎn),第三、四級泵組處于工作狀態(tài),吹氧開始。
9)執(zhí)行步驟L9,吹氧結(jié)束后,切換至高真空模式;收到信號后,普通過濾器進、出口切斷閥開啟,恢復高真空運行模式; 執(zhí)行步驟L5、6、7,繼續(xù)進行鋼水脫氣處理;
10)執(zhí)行步驟L10,鋼水脫氣處理停止后,第一級泵組(3a)、第二級泵組(3b)、第三級泵組(3c)順序停止工作,開啟相應(yīng)的旁路切斷閥(8a、8b、8c);
11)執(zhí)行步驟L11,第四級泵組(3d)繼續(xù)運轉(zhuǎn),系統(tǒng)從真空狀態(tài)回到預真空狀態(tài)。
實施例2
見圖8,以100噸VD干式機械泵真空脫氣系統(tǒng)為例:
當采用100噸VD方法進行真空冶煉時,第一級泵組采用5個羅茨泵、第二級泵采用5個羅茨泵、第三級泵采用3個帶預注氣體冷卻的羅茨泵、第四級泵采用3個螺桿泵;由于該方法沒有吹氧階段,過濾器只采用一個常溫過濾器,高真空運行模式與RH方法相同,沒有吹氧模式。具體方法步驟如下:
1)執(zhí)行步驟L1,系統(tǒng)處于預真空狀態(tài);
2)執(zhí)行步驟L2,真空脫氣處理開始,開啟主閥旁路閥門(5),系統(tǒng)壓力回升;
3)執(zhí)行步驟L3,當系統(tǒng)壓力降到20Kpa—35Kpa時,第三級泵組(3c)啟動,第三級泵組(3c)轉(zhuǎn)速達到5Hz后自動開啟第三級泵組切斷閥門(4c),旁通閥門(8c)關(guān)閉;
4)執(zhí)行步驟L4,主閥前后壓力差小于5Kpa-8Kpa時,開啟主閥(1),關(guān)閉主閥旁路閥門(5);
5)執(zhí)行步驟L5,系統(tǒng)壓力降到5Kpa-15Kpa,第二級泵組(3b)啟動,泵轉(zhuǎn)速達到5Hz后開啟第二級泵組切斷閥門(4b),旁通閥門(8b)關(guān)閉;
6)執(zhí)行步驟L6,系統(tǒng)壓力降到2Kpa-5Kpa時,第一級泵組(3a)啟動,泵轉(zhuǎn)速達到5Hz后開啟第一級泵切斷閥門(3a),旁通閥門(8a)關(guān)閉;
7)執(zhí)行步驟L7,此時的系統(tǒng)狀態(tài)為,第四級泵組(3d)、第三級泵組(3c)、第二級泵組(3b)、第一級泵組(3a)均處于正常工作狀態(tài),機械泵真空脫氣系統(tǒng)處于完全啟動,進入深真空狀態(tài),鋼水開始脫氣;
8)執(zhí)行步驟L10,鋼水脫氣處理停止后,第一級泵組(3a)、第二級泵組(3b)、第三級泵組(3c)順序停止工作,開啟相應(yīng)的旁路切斷閥(8a、8b、8c);
9)執(zhí)行步驟L11,第四級泵組(3d)繼續(xù)運轉(zhuǎn),系統(tǒng)從真空狀態(tài)回到預真空狀態(tài)。
實施例3
以100噸VOD干式機械泵真空脫氣系統(tǒng)為例:見圖9
當采用100噸VOD方法進行真空冶煉時,第一級泵組采用5個羅茨泵、第二級泵采用5個羅茨泵、第三級泵采用3個帶預注氣體冷卻的羅茨泵、第四級泵采用3個螺桿泵;高真空運行模式與RH相同,過濾器采用一個常溫過濾器,一個高溫過濾器即可。
(一)預真空狀態(tài):
1)執(zhí)行步驟K1,真空脫氣系統(tǒng)處于停止狀態(tài);
2)執(zhí)行步驟K2,接到預真空指令,預真空程序作出響應(yīng),準備進入預真空狀態(tài);
3)執(zhí)行步驟K3,機械真空泵系統(tǒng)啟動,第四級泵(3d)開啟,第四級泵(3d)轉(zhuǎn)速達到5Hz后,開啟第四級泵切斷閥門(4d);
4)執(zhí)行步驟K4,過濾器進口切斷閥(6)、出口切斷閥(7)開啟;
5)執(zhí)行步驟K5,系統(tǒng)管道到達10Kpa后,進入預真空狀態(tài),準備真空處理;
6)執(zhí)行步驟K6,真空開始程序響應(yīng),開始真空脫氣處理狀態(tài);
7)執(zhí)行步驟K7,真空處理結(jié)束后,處理停止,回到預真空狀態(tài)K5,等待下一個處理周期;
8)行步驟K8,全部真空處理完成后,系統(tǒng)停止程序響應(yīng),預真空狀態(tài)停止,回到步驟K1,真空脫氣系統(tǒng)停止;
(二)真空脫氣處理狀態(tài):
高真空運行模式:
1)執(zhí)行步驟L1,系統(tǒng)處于預真空狀態(tài);
2)執(zhí)行步驟L2,真空脫氣處理開始,開啟主閥旁路閥門(5),系統(tǒng)壓力回升;
3)執(zhí)行步驟L3,當系統(tǒng)壓力降到20Kpa—35Kpa時,第三級泵組(3c)啟動,第三級泵組(3c)轉(zhuǎn)速達到5Hz后自動開啟第三級泵組切斷閥門(4c),旁通閥門(8c)關(guān)閉;
4)執(zhí)行步驟L4,主閥前后壓力差小于5Kpa-8Kpa時,開啟主閥(1),關(guān)閉主閥旁路閥門(5);
5)執(zhí)行步驟L5,系統(tǒng)壓力降到5Kpa-15Kpa,第二級泵組(3b)啟動,泵轉(zhuǎn)速達到5Hz后開啟第二級泵組切斷閥門(4b),旁通閥門(8b)關(guān)閉;
6)執(zhí)行步驟L6,系統(tǒng)壓力降到2Kpa-5Kpa時,第一級泵組(3a)啟動,泵轉(zhuǎn)速達到5Hz后開啟第一級泵切斷閥門(3a),旁通閥門(8a)關(guān)閉;
7)執(zhí)行步驟L7,此時的系統(tǒng)狀態(tài)為,第四級泵組(3d)、第三級泵組(3c)、第二級泵組(3b)、第一級泵組(3a)均處于正常工作狀態(tài),機械泵真空脫氣系統(tǒng)處于完全啟動,進入深真空狀態(tài),鋼水開始脫氣;
8)執(zhí)行步驟L8,吹氧模式:鋼水處理過程中,當程序選為吹氧模式時,普通過濾器進出口切斷閥關(guān)閉,耐高溫過濾器保持開啟狀態(tài),第一、二級泵組旁通閥門打開,第一、二級泵組切斷閥關(guān)閉,第一、二級泵組停止運轉(zhuǎn),第三、四級泵組處于工作狀態(tài),吹氧開始。
9)執(zhí)行步驟L9,吹氧結(jié)束后,切換至高真空模式;收到信號后,普通過濾器進、出口切斷閥開啟,恢復高真空運行模式; 執(zhí)行步驟L5、6、7,繼續(xù)進行鋼水脫氣處理;
10)執(zhí)行步驟L10,鋼水脫氣處理停止后,第一級泵組(3a)、第二級泵組(3b)、第三級泵組(3c)順序停止工作,開啟相應(yīng)的旁路切斷閥(8a、8b、8c);
11)執(zhí)行步驟L11,第四級泵組(3d)繼續(xù)運轉(zhuǎn),系統(tǒng)從真空狀態(tài)回到預真空狀態(tài)。