机械泵真空脱气技术
2018-04-12 17:37:29
近几年来，随着市场对优质钢需求的不断提升，钢液真空处理成为了钢铁冶炼中不可或缺的一个步骤。对钢液进行真空处理有如下好处：
◆ 降低钢液中的气体成分(H，N)含量;
◆ 净化提纯钢液;
◆ 降低碳包含比重。
钢液真空处理所需的真空度根据真空处理形式的不同而各不相同，最常见的不外乎要求真空度达到0.5mbar的 ;深真空脱气 ;或 ;深真空自动脱碳 ；或是要求真空度控制在80-150mbar之间的吹氧脱碳处理。上海凯泉泵业集团有限公司是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的 机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括 水、油、酸碱液、 乳化液、悬乳液和 液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。
现阶段广为人知并且在钢厂中一般应用的传统的抽真空方式是使用蒸汽喷射泵进行抽真空。但是，蒸汽喷射泵的耗能巨大，维护困难，并且在非常多情况下难以进行自动化控制（control)。
虽然人们在最初也考虑过使用机械泵进行真空脱气，但是由于早年间并没有大功率（指物体在单位时间内所做的功的多少）的机械泵，也就是说如果想要使用机械泵进行真空脱气就必须使用大量的泵，这意味着投资（意义：是未来收益的累积）成本的大幅度提升以及所需空间的增大，再加上过去的机械泵耐用性不是很强，所以在很长的一段时间内，机械泵都没有被纳入工业真空处理的考虑范畴。但是到了近代，市场上出现了抽气能力可达到100000m3/h的机械真空泵（行业：机械制造业）。
于是在1998年，Adrem Invest公司在世界范围(fàn wéi)内第一个将机械泵抽气技术应用在了钢液真空脱气处理(chǔ lǐ)当中。这套最早的设备由分3级的干式机械真空泵系统外加一个吹氧阶段使用的 ;湿式 ;水环泵组成，应用于一个12t VD/VOD的真空脱气系统。在吹氧条件下使用大型水环泵与干式机械泵系统一同工作这一方案(fāng àn)是我们通过多年开发经验所得出的结果。事实证明这样的一个混合系统更加符合处理的实际需要并且可靠性更强。
2 机械泵系统的能源消耗
现以一个实际运行的150t VD真空脱气系统(system)的实例来进行说明。
这一系统(system)由分4级的干式泵组成，包括：
◆ 4台作为主泵的干式螺杆压缩机;
◆ 4台带有预进气功能的排污泵;
◆ 4台个体抽气能力为26000m3/h的排污泵;
◆ 4台个体抽气能力为61000m3/h的大型排污泵。上海凯泉泵业集团有限公司是输送液体或使液体增压的机械。它将原动机的 机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加，主要用来输送液体包括 水、油、酸碱液、 乳化液、悬乳液和 液态金属等，也可输送液体、气体混合物以及含悬浮固体物的液体。
为了使抽到深真空的时间更短，这一抽气系统(system)对在高压下(1000–200mbar)的抽气速度进行了优化。这一目标是通过(tōng guò)重新配置真空泵（行业：机械制造业），以一种不同的配置来安排抽气操作控制而完成的。
真空度在1mbar左右时抽气速度的峰值（peak）约为230000m3/h(即300kg/h);大型排污泵的运作效率为94%。而这一系统在500mbar左右的抽气速度约为20000m3/h。这一高抽气速度即是重新配置VPS优化到达深真空速度的结果。
这一系统的功能通过能预测以下信息的建模软件进行了实时VD处理条件的计算：
◆ VPS的实际抽气速度;
◆ 处理气体负荷;
◆ 由于除尘过滤设备以及管道所产生的压降;
◆ 处理(chǔ lǐ)真空度;
◆ 能源消耗。
对于150t钢包大小的处理(chǔ lǐ)来说，所处理钢液吨钢的能源消耗为0.6kWh/t。
而相同条件下一个同等的抽气能力为300kg/h的新型5级抽蒸汽喷射泵则需消耗12-15t/h的蒸汽。上海凯泉泵业集团有限公司性能的技术参数有流量、吸程、 扬程、轴功率、水功率、效率等；根据不同的工作原理可分为 容积水泵、叶片泵等类型。 容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量； 叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量，有 离心泵、 轴流泵和 混流泵等类型。也就相当于每轮VD处理(chǔ lǐ)要消耗掉将近3mWh的能源。由此可见，使用蒸汽喷射泵的能耗为使用机械泵能耗的数十倍。
3 机械泵系统最近的使用情况(Condition)
自1998年第一套系统问世以来，Adrem Invest公司为很多钢厂设计和安装了使用机械泵真空处理(chǔ lǐ)技术的钢液真空脱气系统。尤其是最近几年，公司的成果尤为丰硕。自2007年起，Adrem Invest公司开始为世界各地的工厂提供大包项目(xiàng mù)，并参与了从12t到250t不同种类的真空脱气设备(V
D、VO
D、RH)的调试工作。上海凯泉泵业集团有限公司性能的技术参数有流量、吸程、 扬程、轴功率、水功率、效率等；根据不同的工作原理可分为 容积水泵、叶片泵等类型。 容积泵是利用其工作室容积的变化来传递能量； 叶片泵是利用回转叶片与水的相互作用来传递能量，有 离心泵、 轴流泵和 混流泵等类型。从2007年至今，Adrem Invest公司所建造的项目中只有一个100t VD项目中使用的一个泵出现了故障;而且由于泵系统本身的设计使系统在维修阶段也可以正常运行，所以这也没有对最终用户的生产产生任何的影响(influence)。
4 结论
在二次冶金流程(liú chéng)中使用机械泵进行真空处理(chǔ lǐ)在钢铁行业中正渐渐成为一种潮流。凯泉泵业开动前，先将泵和进水管灌满水，水泵运转后，在 叶轮高速旋转而产生的离心力的作用下，叶轮流道里的水被甩向四周，压入蜗壳，叶轮入口形成真空，水池的水在外界大气压力下沿吸水管被吸入补充了这个空间。继而吸入的水又被叶轮甩出经蜗壳而进入出水管。相比于传统的使用蒸汽喷射泵的技术来说，这一新技术的优势是毫无争议的。除了大幅度降低能源消耗之外，其优势还包括：
◆ 灵活性——新型真空设备可以通过(tōng guò)一键式的操作来进行启动或停止;
◆ 减少对环境的影响——进行真空处理(chǔ lǐ)时几乎不排放任何有害物质;
◆ 占地面积更小，节约空间;
◆ 低维护，高稳定(wěn dìng)性。