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1、前言前言 为缓解蒸汽资源紧张局面，减少蒸汽消耗，降低炼钢工艺能耗，包钢于2011年对炼钢厂1#120吨真空脱气设备进行了改造，引入罗马尼亚ADREM INVEST公司先进真空技术，将1#VD由多级蒸气喷射泵真空脱气改为干式真空泵脱气。系统自2012年1月热试至今已处理VD钢 600余炉，系统运行稳定，冶金效果达到蒸汽VD水平，能够满足工艺要求，节能效果尤其显著。1.包钢干式VD主要工艺参数及设备情况1.1工艺参数 包钢1#120吨VD为单车双罐形式,年处理钢水能力约100万t。真空泵系统采用干式机械罗茨泵和螺杆泵。67Pa 时最大抽气能力300kg/h，极限真空度达20Pa。包钢120t VD
2、干式(机械泵)真空泵系统由4组真空泵组和1台启动泵组成(见图1)，每组干式真空泵组由3台机械泵组成。第1 级为螺杆泵;第2 级和 第3 级为罗茨泵。启动泵为自冷罗茨泵。螺杆泵、罗茨泵以电能作为能源介质。1.2干式真空泵系统 包钢干式真空系统布置图1.3除尘系统 罗茨泵与螺杆泵要求被抽气体的粉尘量5mg/m3。包钢干式真空系统过滤器采用旋风+布袋的除尘方式对废气进行过滤，以满足真空泵对被抽介质的需求,同时预防了烟尘向大气排放。2.罗茨泵工作原理及特点2.1罗茨式真空泵的工作原理 罗茨泵是一种双转子的容积式真空泵，其抽气过程如下图所示。在泵腔内有两个形状对称的转子，彼此朝相反方向旋转，由轴端齿轮驱
3、动同步转动。转子彼此无接触，转子与泵腔壁也无接触，泵腔靠间隙来密封。由于转子的不断旋转，被抽气体从吸气口进入泵腔，被封闭在吸气腔内，再经排气口排出泵外。两个转子的不断运转，即实现了罗茨泵的抽气过程。罗茨泵工作原理 2.2罗茨泵的特点 1）在一定的压力范围内有较大的抽速；2）转子之间、转子与泵腔壁之间有间隙，泵内运动件无摩擦，不必润滑，泵腔内无油；3）转子形状对称，动平衡性能良好，运转平稳；4）结构紧凑，占地面积小，通常选卧式结构，泵腔内气体垂直流动，有利于被抽的灰尘或冷凝物的排除；5）运转维护费用低。6）在罗茨泵压缩过程中产生的热量被传到转子和泵体上，泵体的热量很容易被散失到周围大气中，而转子
4、很难将热量传至泵外，因而转子与泵体之间就出现了温差。当泵负荷过大时，转子因热膨胀会造成与泵体的间隙消失，从而被卡死。3.干式VD实际应用效果3.1抽气能力：真空压力达到100Pa时间；平均4分30秒；极限真空度：10pa。3.2冶金效果：深真空（小于0.01Kpa）处理13min，脱氢率平均48.6%，最高67.8%；脱氧率平均40.6%，最高66.7%；脱氮率平均24.3%，最高52.8%。3.3设备稳定性 由于干式真空泵系统以电能作为能源，运行不受蒸气温度、压力的制约，不存在因蒸汽温度或压力波动造成的VD故障停机问题，因而设备运行稳定，基本上免维护。3.4其它方面 除尘系统采用干法除尘，不
5、产生污泥，生产间歇只需15min 左右清除过滤器除尘灰,方便快捷。由于系统相对独立，不受外界条件影响，可根据实际情况随时起停泵，生产组织方便。干式泵对水敏感，系统中不允许有大量水或水蒸气存在，因而对新砌VD罐及罐盖的烘烤质量要求较高，另外也增加了VD清渣作业的难度。4.干式VD和蒸汽VD运行成本比较 包钢120吨干式VD炉主要消耗能源为电力。耗电设备共有13台电机，一、二、三级泵各4台，辅助泵1台，全部采用先进的变频调速技术控制。因为所有电机都是变频调速控制，其频率、电流和功率是根据现场负载的情况实时改变的，不适合采用传统的检测方法计算耗能，故采用现场实时监测功率、时间数据来计算干式VD耗电量
6、。根据干式VD实时检测结果，计算得出干式VD炉吨钢能源费用为0.48元/t。包钢2#VD炉容量为100t，主要消耗能源为蒸汽和电力，主要耗电设备为10台泵。根据炼钢厂实际生产数据，VD生产即抽真空时一次蒸汽流量消耗平均为12t/h，减温除盐水消耗为平均4t/h。计算吨钢能源费用为6.5元/t。综上所述，120吨干式VD运行费用吨钢0.48元，100吨蒸汽VD运行费用吨钢6.5元，干式VD吨钢运行费用较蒸汽VD减少6.02元，按年处理量100万吨计算，可降低能源费用600余万元，节能效果明显。5.结论 1)5个多月600多炉钢的生产实践表明，包钢120t干式VD系统运行稳定正常，VD处理采用干式
7、真空泵系统可以满足工艺要求，因而可以显著缓解蒸汽供应压力。2)干式VD吨钢费用较蒸汽VD减少6.02元，按年处理量100万吨计算，可降低能源费用600余万元，节能效果明显，具有很大的推广应用价值。3)干式VD较蒸汽VD更加环保,生产组织灵活，设备维护量少 Adrem Invest公司在包头钢铁公司炼钢厂120吨VD改造项目中采用干式泵技术收到良好效果。双方为了更好的推广干式泵技术，包钢与Adrem Invest公司成立了“阿德莱姆技术（包头）有限公司”，将对包钢的有关干式泵技术的全部项目提供从设计、制作、安装、调试、售后服务等全方位的技术支持，包钢集团依托包钢机械设备制造有限公司完成干式泵项目的制作、安装、调试、售后服务工作。包钢新体系RH炉项目、包钢炼钢厂VD改造项目、包钢薄板厂RH炉改造项目的工程都将由合资新公司负责。
