[发明专利]一种用于真空脱气冶炼炉的抽真空系统

说明书

本发明涉及一种用于真空脱气冶炼炉的抽真空系统，包括第一蒸汽增压泵、第二蒸汽增压泵、第三蒸汽增压泵以及第一中央冷凝器；所述第一蒸汽增压泵依次通过所述第二蒸汽增压泵、所述第三蒸汽增压泵连通至所述第一中央冷凝器；还包括一缓冲冷凝罐、一罗茨真空泵以及一螺杆真空泵；所述缓冲冷凝罐的进气口连通至所述第一中央冷凝器的出气口，所述缓冲冷凝罐的出气口通过一真空分配管连通至所述罗茨真空泵的进气口；所述罗茨真空泵的出气口连通至所述螺杆真空泵的进气口；所述螺杆真空泵的出气口连通至一系统排气口。本发明具有能源浪费少、粉尘污染少、不惧高温、能耗低等诸多优点。

技术领域

本发明涉及一种冶金行业中的抽真空设备，特别是一种用于真空脱气冶炼炉的抽真空系统。

背景技术

在冶炼行业中，特种钢铁的转炉中需要对钢水进行真空脱气处理，即在一定真空条件下对钢水进行脱氧、脱氢、脱氮处理。上世纪五十年代，人们发现，钢水中的氢和氮会导致冒渣现象，从而导致钢水无法浇注或钢材轧制后产生废品，因此在精炼过程中必须对钢水进行真空脱气处理。在具有真空脱气功能的精炼设备中，VD/VOD装置和RH装置运用最为广泛。RH（真空循环脱气）装置是一种钢水吸入式循环处理的真空精炼方法，其真空室下部设有两支插入管，可插入下面钢水罐的钢液中，对其中一支插入管吹入惰性气体氩气（Ar），使钢液向上流动进入真空室处理，通过另一支插入管将钢水回流到钢水罐中，如此进行循环处理，其优点在于处理时间短、成本低、能够与转炉连铸匹配，因而大量应用与转炉工序。VD/VOD（真空脱气/真空吹氧脱气）装置则是将钢水罐放置在真空密封罐内进行真空处理，处理时间短、钢水处理量大。上述各种真空脱气冶炼炉在冶炼过程中都会排出大量冶炼气体，由于真空冶炼炉内接近真空，其气压远低于外界的大气压，冶炼气体不可能直接排出，因此要使用专用的抽真空设备，对气体多次增压处理才能排出。

在现有技术的真空冶炼炉中，大多使用多级（五级或六级）全蒸汽喷射泵组成的真空系统作为冶炼气体的抽真空设备，包括前端三级的增压蒸汽泵、后端二级的蒸汽喷射泵，以及三个蒸汽中间中央冷凝器，用于避免过多的水蒸汽对系统真空造成影响；也有一些使用全机械真空泵组成的真空系统作为真空脱气设备，包括前端二级或三级罗茨泵以及后端一级干式螺旋泵。

多级全蒸汽喷射泵组成的真空脱气系统，需要消耗大量的蒸汽，所述蒸汽的一般来源自转炉时产生的余热蒸汽和自备的燃煤锅炉产生的蒸汽。在水被加热变成蒸汽、蒸汽通过管道阀门输送，蒸汽喷射减压相变等过程中，蒸汽作为一种能源被消耗，能量的转换效率非常低，能源消耗巨大。而且，若是采用燃煤锅炉产生蒸汽，蒸汽及其冷凝水会夹带冲刷大量炉灰和精炼出来的有害物质溶入水中，以及生产过程产生的近120分贝的噪音，都会造成环境的重大污染。

全机械真空泵组成的真空脱气系统，不需要消耗蒸汽，而是采用电能驱动机械泵抽真空，其消耗的能量（转换成热量大卡）同比蒸汽喷射泵要节省了80%左右，但机械真空泵很难处理高温以及粉尘含量较高的气体，因此在采用机械真空泵作为真空冶炼炉的真空系统需要在系统之前配备真空布袋式过滤器以及降温装置，而且转炉产生的余热蒸汽不能得到充分利用，只能散失。该系统稳定性较差，故障率较高，而且成本较高，一套完整的机械真空泵的真空系统的生产成本比一套完整的蒸汽喷射泵的真空系统的生产成本要贵4-5倍左右。

发明内容

本发明提供一种用于真空脱气冶炼炉的抽真空系统，有效解决了现有技术的真空脱气设备存在的能源浪费严重、环境污染严重、生产成本过高等技术问题。

为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：