馮 嶺    周 偉

摘 要：在現(xiàn)代煉鋼冶煉工藝中，RH-OB爐外精煉工藝愈加重要。真空泵系統(tǒng)為RH-OB爐重要系統(tǒng)，真空泵系統(tǒng)的穩(wěn)定性，關(guān)于到冶煉周期、冶煉效率的提高。提高真空泵系統(tǒng)的抽氣速度、抽真空過程的穩(wěn)定性，能有效降低真空處理時(shí)間，提高冶煉效率。

關(guān)鍵詞：RH-OB爐；真空泵系統(tǒng)；蒸汽調(diào)節(jié)系統(tǒng)；蒸汽噴射泵

0  前言

首鋼遷鋼公司自2006年投產(chǎn)建成1#RH-OB爐、2009年投產(chǎn)建成2#RH-OB爐系統(tǒng)、2010年投產(chǎn)建成3#RH-OB爐、4#RH-OB爐，共計(jì)有4座RH-OB爐外精煉站。隨著煉鋼品種的開發(fā)，RH-OB爐作為爐外精煉工藝愈加重要，RH-OB爐的抽氣速度、真空度、設(shè)備穩(wěn)定性直接影響公司的冶煉水平、工序的順穩(wěn)及品種的兌現(xiàn)。本文著重介紹了RH-OB爐的真空泵系統(tǒng)、設(shè)備、供汽系統(tǒng)、抽氣控制順序及改進(jìn)情況。

1  真空泵系統(tǒng)構(gòu)成

首鋼遷鋼公司RH-OB爐真空泵系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為一個(gè)四級(jí)蒸汽噴射真空泵系統(tǒng)，三個(gè)冷凝器平行布置。4個(gè)真空泵串聯(lián)布置，其中第三、第四級(jí)泵平行布置。冷凝器中噴灑霧狀水來去除水滴以提高下一級(jí)泵的工作效率。泵S2、S3a和S3b裝配有氣動(dòng)的針閥來提高抽真空時(shí)的抽氣能力而不增加總的蒸汽消耗量。在高流量時(shí)針閥將被打開。如圖1所示。

圖1 真空泵系統(tǒng)

2  蒸汽噴射泵

蒸汽噴射泵是根據(jù)一定壓力的蒸汽通過拉瓦爾噴嘴，減壓增速（蒸汽的勢(shì)能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能）以超音速噴入混合室，與被抽介質(zhì)混合，進(jìn)行能量交換，混合后的氣體進(jìn)入擴(kuò)壓器，減速增壓（動(dòng)通轉(zhuǎn)化為壓強(qiáng)能），為了減少后級(jí)泵的抽氣負(fù)荷，配置冷凝器，通過有一定溫差的兩種介質(zhì)對(duì)流，進(jìn)行熱交換，達(dá)到冷凝高溫介質(zhì)目的，排到大氣壓。蒸汽噴射泵原理見圖2

圖2  蒸汽噴射泵原理圖

3  蒸汽調(diào)節(jié)系統(tǒng)

真空泵系統(tǒng)需要的蒸汽為穩(wěn)定在一定壓力條件下的穩(wěn)定飽和蒸汽。多為轉(zhuǎn)爐冶煉產(chǎn)生的蒸汽，但轉(zhuǎn)爐冶煉出來的蒸汽，由于冶煉周期原因，不能直接為RH-OB爐提供穩(wěn)定壓力的飽和蒸汽，為了保證真空泵系統(tǒng)中蒸汽的穩(wěn)定供給，設(shè)計(jì)一個(gè)蒸汽調(diào)節(jié)裝置。蒸汽調(diào)節(jié)系統(tǒng)由C01、C02、C03、C04四個(gè)調(diào)節(jié)閥及相關(guān)壓力、溫度、流量?jī)x表組成。蒸汽調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為兩路蒸汽供給，一路為產(chǎn)自轉(zhuǎn)爐的飽和蒸汽，一路為電廠產(chǎn)的中壓過熱蒸汽，通過4個(gè)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)將兩路蒸汽混合，輸出一路真空泵系統(tǒng)所要求的穩(wěn)定蒸汽（壓力、溫度均達(dá)到設(shè)定條件）。蒸汽調(diào)節(jié)裝置如圖3所示。

圖3 蒸汽調(diào)節(jié)系統(tǒng)

4  真空泵系統(tǒng)控制順序

RH-OB爐開始冶煉，開始抽真空，打開真空主閥，S4b、S4a真空泵打開，當(dāng)真空度達(dá)到第一設(shè)定真空度時(shí)，S3b、S3a真空泵打開，當(dāng)真空度達(dá)到第二設(shè)定真空度時(shí)，S3b逆止閥（01800FH13）關(guān)閉、S4b逆止閥（01800FH17）同時(shí)開始關(guān)閉、S4b泵停止和C2、C3輔助冷卻水關(guān)閉，S3b逆止閥關(guān)到位后S3b蒸汽切斷閥（01800FH14）開始關(guān)閉，S4b逆止閥關(guān)到位后，S4b蒸汽切斷閥（01800FH18）開始關(guān)閉，S3b、S4b蒸汽切斷閥均關(guān)到位后，C2\C3輔助冷卻水切斷閥（01800FH20）關(guān)閉，01800FH20閥關(guān)到位后C1輔助冷卻水切斷閥（01800FH21）打開 ，然后S2真空泵啟動(dòng)，當(dāng)真空度達(dá)到第三設(shè)定真空度時(shí)，S1真空泵啟動(dòng)。此時(shí)可將真空度抽至0mbar，達(dá)到品種鋼深真空要求。

5  真空泵系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整

在實(shí)際冶煉過程中，發(fā)現(xiàn)在真空度到達(dá)第二設(shè)定壓力時(shí)，因S3b、S4b真空泵關(guān)閉，關(guān)閉過程中，抽真空能力下降，導(dǎo)致真空度上升，尤其是當(dāng)真空度上升至到一定值后，會(huì)導(dǎo)致S3b、S4b真空泵再次打開，造成抽真空過程的反復(fù)。延長(zhǎng)抽真空整體時(shí)間。尤其是當(dāng)形成真空度震蕩，造成無法達(dá)到深真空時(shí)，將嚴(yán)重影響RH-OB爐的冶煉，拖長(zhǎng)整個(gè)煉鋼工序的冶煉周期。甚至造成后續(xù)工序的斷澆，給生產(chǎn)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

通過參數(shù)摸索，修改第二設(shè)定真空度參數(shù)值，并調(diào)整各蒸汽、水閥的開關(guān)時(shí)序。當(dāng)達(dá)到修改后第二設(shè)定真空度后，S3b泵逆止閥（01800FH13）開始關(guān)閉，S3b逆止閥關(guān)到位信號(hào)傳回之后，S3b蒸汽切斷閥（01800FH14）、S4b逆止閥（01800FH17）、S4b蒸汽切斷閥（01800FH18）同時(shí)開始關(guān)閉，S4b蒸汽切斷閥關(guān)到位后，C2\C3副冷水切斷閥（01800FH20）關(guān)閉，C2\C3副冷水切斷閥（01800FH20）關(guān)到位后C1副冷水切斷閥（01800FH21）打開，C1副冷水切斷閥（01800FH21）打開到位后，S2真空泵啟動(dòng)。當(dāng)真空度達(dá)到第三設(shè)定真空度時(shí)，S1真空泵啟動(dòng)。此時(shí)可將真空度抽至0mbar，達(dá)到品種鋼深真空要求。

6  結(jié)語

通過長(zhǎng)期真空泵系統(tǒng)的參數(shù)摸索，修改各真空泵開啟時(shí)參數(shù)及開啟順序，有限減少了抽真空過程中的真空度反復(fù)情況，減少了抽真空時(shí)間，提高了冶煉效率。