分析影響柳鋼1號RH系統(tǒng)獲得高真空度和穩(wěn)定性的主要因素：(1)蒸汽壓力;(2)冷卻水流量和溫度;(3)系統(tǒng)泄漏。介紹采取的提高供氣質(zhì)量、降低并穩(wěn)定冷卻水溫度和防止系統(tǒng)泄漏等措施。實施后RH系統(tǒng)的真空度達(dá)到(<67Pa)設(shè)計要求。

1、前言

　　RH真空精煉技術(shù)作為爐外精煉的重要手段之一，它具有處理時間短、生產(chǎn)效率高、精煉效果好、容易操作等特點，在高質(zhì)量鋼的生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用。真空脫氣系統(tǒng)是RH裝置的核心系統(tǒng)，真空度的好壞直接影響著鋼水質(zhì)量的高低和煉鋼生產(chǎn)的順行。柳鋼1號RH于2009-04投產(chǎn)，主要生產(chǎn)優(yōu)碳厚板、低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼、超低碳鋼、管線鋼、高強(qiáng)船板、壓力容器鋼等。在投產(chǎn)后的生產(chǎn)過程中，始終存在許多問題，特別是真空度在1kPa左右，遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計要求(<67Pa)，致使其無法發(fā)揮出應(yīng)有的處理能力和技術(shù)裝備水平，而只能冶煉一些較普通的鋼種，經(jīng)濟(jì)效益比較低。為此，必須對真空脫氣系統(tǒng)中影響真空度的因素進(jìn)行全面分析，找出影響因素，以制定相應(yīng)的措施，獲得高的真空度和穩(wěn)定性。

2、真空脫氣系統(tǒng)

　　2.1、構(gòu)成

　　柳鋼1號RH真空脫氣系統(tǒng)主要由真空泵系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、真空室和抽氣管道4部分組成(見圖1)。

　　(1)真空泵系統(tǒng)為5級蒸汽噴射泵，共7個真空泵構(gòu)成，分別是主泵S1、S2、S3、4a、5a和輔助泵4b、5b。為提高低真空段的抽氣能力和縮短抽氣時間，在4a、5a兩級噴射泵并聯(lián)兩臺輔助噴射泵(4b、5b)。真空泵所用蒸汽全部來源于轉(zhuǎn)爐自產(chǎn)飽和干蒸汽，溫度165℃～190℃。

　　(2)冷卻系統(tǒng)包括1個氣體冷卻器和3個冷凝器(C1、C2、C3)。其中氣體冷卻器是一個外壁由冷卻水管組成的通氣罐體，廢氣經(jīng)過該罐體時流速急劇下降，粉塵在重力的作用下沉積在罐體底部的泄灰管道內(nèi)，而較潔凈的氣體則與水冷管壁發(fā)生熱交換，從而將廢氣進(jìn)行冷卻。冷凝器是由一個通氣的罐體和分布在罐體上部和中部一組噴水噴嘴組成，廢氣和蒸汽從罐體下部進(jìn)入，然后從上部排出，氣體在上升過程中與噴水噴嘴噴出的水幕充分接觸，廢氣則被降溫，且廢氣中含有的微量粉塵被水所吸附，而蒸汽則被降溫變成水。

圖1 1號RH真空系統(tǒng)圖

　　(3)真空室為分體式，分為上、中、下3部分，它在鋼包和真空泵之間起到連接作用，其下部槽連接一套插入管(分為上升管和下降管)。在處理鋼水過程中插入管插進(jìn)鋼水，通過真空室內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，將鋼水吸進(jìn)真空室內(nèi);通過提升氣體使鋼水進(jìn)行循環(huán)，從而達(dá)到真空處理的目的。中部槽與底部和頂部分別有水冷法蘭連接，下料系統(tǒng)與中部槽之間用伸縮接頭相連。頂部與抽氣管道相連，并且頂部有攝像頭孔和氧槍孔。

　　(4)抽氣管道是連接真空室、氣體冷卻器、真空泵和冷凝器的橋梁。抽氣管道上設(shè)置有真空主閥，用來隔斷真空泵和真空室，為了縮短抽真空時間，在處理鋼水前將真空主閥關(guān)閉，啟動5級真空泵進(jìn)行預(yù)抽，將閥前管道和冷凝器內(nèi)的壓力降低，從而達(dá)到真空狀態(tài)，在處理鋼水時，將真空主閥打開，此時真空泵和真空室連通，從而可以快速將真空室內(nèi)壓力降至真空狀態(tài)，以縮短處理鋼水時的抽氣時間。

　　2.2、工作原理

　　蒸汽噴射泵通過拉瓦爾噴嘴將工作蒸汽的噴射速度提高到超音速，利用其產(chǎn)生的壓差，使之與吸入口處的高溫廢氣混合成為混合氣體，再經(jīng)過擴(kuò)壓器喉部后減速增壓進(jìn)入后級冷凝器內(nèi)，經(jīng)過后級冷凝器冷卻后，被冷凝物質(zhì)隨冷凝水一起由冷凝器底部的排水管流至密封罐內(nèi)，部分被抽廢氣由冷凝器上方的出口排至下一級噴射泵，最后由煙囪排到廠房外，此過程使真空室內(nèi)產(chǎn)生真空，真空室內(nèi)外的壓力差使鋼液從插入管進(jìn)入真空室內(nèi)，同時在上升管吹入提升氣體使鋼水在真空室內(nèi)部形成循環(huán)。利用鋼液的循環(huán)作用來達(dá)到對鋼液進(jìn)行真空處理的目的。共有3種不同的處理模式，包括：輕處理、本處理、深脫碳處理。不同的處理模式真空泵的使用情況見表l。

　　經(jīng)驗表明，在不同處理模式下真空度是否能快速達(dá)到設(shè)計要求是檢驗RH系統(tǒng)設(shè)備能力的一項根本指標(biāo)，也是真空處理順利進(jìn)行的基本保證。

結(jié)語

　　經(jīng)過一系列的改進(jìn)，基本解決了上述3個問題，使RH系統(tǒng)的真空度和穩(wěn)定性都得到了提高，最終穩(wěn)定地達(dá)到設(shè)計要求(≤67Pa)，有效地提高了冶金效果。整改前后蒸汽條件、冷卻水條件和真空度的變化與設(shè)計值情況見表3。

表3 整改前后蒸汽、冷卻水和真空度的變化與設(shè)計值對比

　　經(jīng)過兩年的生產(chǎn)實踐證明，系統(tǒng)真空度始終穩(wěn)定在100Pa以內(nèi)。煉超低碳鋼時，在15min以內(nèi)可將鋼液中的碳穩(wěn)定脫至10×106，鋼液中的氫控制在2×106以下，出站氮可控制在25×106以下，充分保證了柳鋼高質(zhì)量、高附加值鋼種的開發(fā)，為柳鋼拓展了市場，提升了企業(yè)的競爭能力。