Вакуумная дегазация стали

Вакуумные насосы Edwards с технологией сухой откачки получили широкое распространение в металлургии, в частности в процессе вакуумной дегазации стали.

Увеличение добавленной стоимости продукции, за счет повышения качества выплавляемой стали и выпуска марок сталей специального назначения, является целью инвестиций большинства современных металлургических предприятий в строительство цехов для вакуумной обработки, как при модернизации действующих, так и при строительстве новых производственных мощностей.

Процесс вакуумной дегазации протекает с выделением большого количества мелкодисперсной пыли. Главной целью этой операции является удаление растворенных в жидкой стали металлургических газов и легких элементов, связанных в форме оксидов. Таким образом, к вакуумным установкам в металлургии предъявляются требования по производительности в условиях значительной пылевой нагрузки.

Для проведения процессов вакуумной дегазации на металлургических комбинатах традиционно используются два различных типа насосов:

  • Многоступенчатые пароэжекторные системы с жидкостно-кольцевыми насосами;
  • Механические насосные станции на основе "сухих" насосов когтевого либо винтового типа с насосами Рутса

Традиционные вакуумсоздающие устройства для металлургической промышленности сконструированы на основе пароэжекторных насосов. Простота пароэжекторной технологии и невысокая стоимость самих насосов являются основными факторами, определяющими лидирующие позиции вакууматоров данного типа на рынке.

В то же время при оценке стоимости вакуума, создаваемого пароэжектором, недостаточно оперировать только стоимостью вакуумных насосов. Для непрерывной работы пароэжекторной станции требуется широкий ряд дополнительного и вспомогательного оборудования: бойлер, комплекс газовых коммуникаций, система подготовки оборотной воды, водоохладитель, очистные сооружения и другое. Стоимость капиталовложений в систему в несколько раз превышает начальную стоимость пароэжекторных насосов. Также следует учитывать высокую стоимость эксплуатации пароэжекторного вакууматора, складывающуюся из стоимости материальных ресурсов для выработки и утилизации пара, стоимости электроэнергии.

В условиях середины прошлого века эксплуатация пароэжекторных насосов была более выгодна, что вместе со способностью пароэжекторов транспортировать большое количество газа и пыли определило широкое распространение этих насосов в металлургических процессах. В дальнейшем, в связи с ростом цен на электроэнергию и природные ресурсы, необходимые для работы пароэжекторов, «пусковая» ступень стала заменяться на современные жидкостно-кольцевые насосы, позволившие снизить стоимость эксплуатации вакууматора и улучшить экономические показатели производства. Одновременно с этим, совершенствование технологии высокоточной механической обработки деталей машин сделало возможным применение экономически гораздо более эффективных вакуумных систем на основе сухих механических насосов. Они имеют достаточную производительность, которая к тому же может гибко меняться благодаря использованию дополнительных ступеней.

Вакуумные установки на основе механических насосов, работающих на принципе сухой откачки, позволяют существенно снизить стоимость эксплуатации, обслуживания и габаритные размеры вакууматора по сравнению с традиционными жидкостно-кольцевыми и пароэжекторными насосами. Отсутствие необходимости в утилизации какого-либо рабочего вещества (жидкости) значительно упрощает конструкцию установки, требует гораздо меньших производственных помещений по сравнению с пароэжекторной технологией и удешевляет стоимость процессов дегазации. Кроме того, высокая скорость и гибкость управления процессом откачки позволяют увеличить производительность сталеплавильного производства.

Таким образом, подобные системы, изначально более дорогостоящие в сравнении с пароэжекторными вакуумными насосами, или комбинированными пароэжекторными с жидкостно-кольцевым насосом на 1 ступени, за 2-3 года окупаются и приносят значительную экономию в дальнейшем.

Основой вакуумной установки Edwards на основе механических насосов являются большие механические бустерные насосы серии HV/SN, сконструированные по принципу Рутса, с высокой устойчивостью к пыли, и предназначенные для получения и поддержания низких рабочих давлений. Поставляемые механические бустеры комплектуются VSD преобразователем частоты с векторным управлением асинхронного двигателя. Путем регулирования частоты вращения роторов и быстрой реакции на скачки нагрузки удается стабильно поддерживать требуемое давление в вакуумной камере. В качестве форвакуумного насоса в данных вакуумных системах используются в основном винтовые насосы серии IDX.

Различные компании используют индивидуальные решения по комплектации откачных систем. Опираясь на широкий спектр технических возможностей и опыт ведения проектов, компания Edwards предлагает готовые решения для процессов дегазации с объемом плавки 50, 100 и 150 тонн. В заключение стоит отметить, что в ходе своих инсталляций компания Edwards постоянно совершенствовала технологию вакуумных насосов, предлагая покупателям гибкие инженерные решение и поставку установки «под ключ».

Оборудование для дегазации стали


Пересчитать
x