关于真空泵系统在真空处理装置上的应用

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1、真空泵系统在钢水真空处理装置上的应用真空泵系统在钢水真空处理装置上的应用杭州西湖真空设备厂吕培先1、真空处理装置中真空泵的选择：在真空处理装置中真空泵的选择是非常重要的，合理地选择真空泵系统可以保证真空处理装置的工作真空度，并且可以节约大量的能耗，降低真空处理装置的运行成本。1.1真空泵抽气能力的计算：真空泵抽气能力的定义是以真空度在67Pa（或0.5乇）时，单位时间内能负压抽吸所有进入真空室的进气量和真空室内放气量的总和，并将该总和气量折算成20℃时的干空气量，其单位为kg/h。其理论计算公式如下：Q当=Q气÷22.4×气体分子量×（29÷气体分子量）1/

2、2÷0.88总气量包括钢包底吹氩气量、人工观察和工业电视摄像孔吹氮气量、钢液放气量、真空系统漏气量、罐内耐材放气量、罐口密封圈内余水汽化量等。1）钢包底吹氩气：根据吹氩流量计算2）人工观察、工业电视摄像孔吹氮气最大气体流量20Nm3/h3）钢液放气量钢液放气量应包括钢液放出CO、H2、N2。4）真空系统漏气量（B1泵前）真空系统漏气量设计一般为≤20kg/h，但热态下按二倍计，取Q当4=40kg/h6真空泵系统在钢水真空处理装置上的应用国内外真空泵抽气能力的决定常用统计方法和经验办法，理论计算作为参考依据。真空泵抽气能力的设计有一个重要的原则是泵的性能在一定

3、范围内不受水温、水量、汽压、汽量和泄露量的影响，因适当加大设计余量和抽气能力。较早期国内真空精炼装置的平均抽气能力为5.0Kg/h/t，九十年代以来国内新建VD装置的平均抽气能力为3.5—5Kg/h/t。另从国内近十五年来的统计表明：进口泵或国内承造（国外设计）的真空系统绝大部分在抽气能力上偏小，具体表现在抽气时间和工作真空度达不到设计要求，尤其是在泵役中后期，有些甚至在投产初期便表现出先天不足，另外对泵的日常维护要求甚严。1.2VD/VOD真空精炼装置真空系统选择：序号VD/VOD处理能力真空泵的抽气能力备注120t120kg/h225t150kg/h33

4、0t180kg/h440t200kg/h550t250kg/h660t300kg/h780t350kg/h8100t400kg/h9120t450kg/h10150t500kg/h11180t550kg/hVOD装置中，真空系统的设计必须按照钢水中的初始碳含量和吹氧时间计算吹氧流量，再根据吹氧流量计算20kPa—6.7kPa真空度下的真空装置的放气量计算不同阶段真空泵的抽气能力，该阶段主要为8.0kPa真空度以下的E4a、E4b、E5a、E5b泵设计提供参数，同时真空度调节装置调节各阶段的真空度6真空泵系统在钢水真空处理装置上的应用下面是120吨VOD装置的

5、典型吹氧模型。吹氧阶段工作真空度（乇）吹氧流量（Nm3/min）吹氧压力（MPa）吹氧时间(min)脱碳速度（％min）备注预吹20.032.50.653.0min0.0198主吹16400.812.0min0.017主吹13.332.50.654.0min0.014缓吹10.726.60.563.0min0.0113缓吹8.023.30.503.0min0.0071注：吹氧时间和吹氧流量是根据钢水的启时碳含量和终点碳含量指以及精炼钢的品种标决定1.3VC真空浇注装置真空系统选择：序号VC浇注能力真空泵的抽气能力备注120—90t260kg/h2100—15

6、0t350kg/h3150—600t500kg/h2、真空泵系统的设计：在早期，我国设计的真空精炼处理装置的真空泵设计采用的是六级真空泵，随着真空技术的发展，到了2000年后，开始设计四级和五级真空泵，真空泵系统根据冷却水温度划分，当冷却水温度≤30℃，采用一般四级，当冷却水温度≥30℃，采用五级真空泵。根据我国的天气温度，在夏天，循环冷却水温度一般选择35℃，所以常规设计真空系统均采用五级真空泵。我厂在2001年开始并将蒸汽喷射真空泵与水环真空泵进行有机的结合，设计三级蒸汽喷射真空泵+水环真空泵和四级蒸汽喷射真空泵+水环真空泵，大大降低真空系统的能耗。第一

7、台蒸汽喷射泵+水环真空泵真空系统在上海重型机器厂100tVD装置上使用，取得了良好的节能效果。相同抽气能力的真空系统，采用蒸汽喷射泵+水环真空泵6真空泵系统在钢水真空处理装置上的应用真空系统比全蒸汽喷射真空泵真空节能30%，我厂设计的该方案的真空系统已在第一重型集团公司、第二重型集团公司、上海重型机器厂、中信重机公司、中冶京城（营口）公司、上钢五厂有限公司、南京钢铁集团公司、舞阳钢铁公司、北满特钢公司、唐山鑫会丰铸钢公司、常州林洪特钢公司、武汉重型机械公司等等三十多家单位使用，达到很好的节能效果。蒸汽喷射真空泵设计采用21世纪国际上先进的真空系统计算理论进行

8、设计计算，有效提高真空泵的效率，降低能耗、降低真空泵