90tvd炉在方大特钢的应用实践

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1、冶金之家网站90tVD炉在方大特钢的应用实践曾海华，吴湧涛(方大特钢科技有限公司)摘要：介绍了方大特钢在多次优化和改进设计方案后建设的VD装备的设备特点和技术特点，通过磨合、调试，设备状态良好，采取优化的操作和工艺，应用生产流程顺畅，冶金效果良好，满足了高品质钢种的生产要求。关键词：VD炉；工艺；装备；特点；冶金效果0前言随着新工艺、新技术的不断进步，真空处理技术日益成熟，其中VD真空精炼炉(以下简称“VD”)工艺逐步得以广泛应用，VD的作用是降低钢中气体含量(H、N)、提高钢水纯净度[1]，可有效提高钢材产品的附加值和提升钢材产品的市场

2、竞争力。方大特钢炼钢厂经多次优化和改进设计方案，于2012年在转炉现有厂房钢水接收跨新建一座90tVD炉，5月份试投产，通过应用新技术、新设备、新工艺及设备的热试、调试、磨合，满足了冶金设计要求ω(H)<(1.0～2.0)×10-6、ω(N)<(40～60)×10-6的钢水，为公司进行产品结构调整和实行“十二五”整体规划奠定了基础。1VD装备及技术特点1.1设备参数VD密封为罐式结构，VD主要由真空罐、真空罐盖、抽气系统(抽气方式蒸汽喷射泵)和钢包组成，其基本参数见表1。其中抽气系统包括真空泵(形式为五级蒸汽喷射泵)和水系统，真空泵主要参

3、数见表2，水系统主要参数表3。1.2技术特点VD是钢水在真空条件下脱去其中的氢和氮的设备，利用真空泵(蒸汽喷射泵)将具有一定压力的工作水蒸气通过拉瓦尔喷嘴，工作水蒸气减压增速(蒸气的势能转化为动能)，以超音速喷入吸入室，使吸入室产生负压区，炉气通过真空罐、管道进入吸入室，蒸气与炉气混合仍为高温气体，高温气体进入扩压器后减速增压并进入冷凝器内，在冷凝水的喷淋冷却作用下，高温气体与冷却水进行热交换，水蒸气被冷却水冷凝成为冷凝水并随冷却水一起由冷凝器底部的下口流至水池内，而被抽炉气从冷凝器上方的出口排至下一级喷射泵或大气中。VD功能设备是抽气系

4、统，依靠真空罐与盖系统、水处理系统、电气系统、吹氩系统、钢包系统等配合(或支持)实现功能。抽气系统由真空切断阀、蒸气喷射泵、冷凝器、水分离器、蒸气分配器、冷凝水分配器、水池等7部分组成。2新设备新技术的应用2.1真空罐的优化设计真空罐是存放钢包的装置，为钢板焊接结构件，主要由筒体、密封法兰、钢包座架、漏钢排放装置、漏钢报警装置等所组成，并设计了方便钢包顺利进入的定位导向板。冶金之家网站真空罐与真空罐盖一起构成真空容器，钢液包就放置在罐里进行脱气处理。罐与罐盖间水冷法兰的密封靠O型密封圈，密封圈位于水冷法兰的冷却水通道中；当罐盖升起移动时，

5、密封圈处于水浸状态；以避免钢渣溅上烧损密封圈。当罐盖合上时，密封槽中的水自动排出。罐体内表面砌有耐火砖以保护罐体并减少热损。在罐底内部设有一耐材砌筑的漏钢接钢槽，当钢水大量漏入接钢槽，钢水会融化安装罐体底侧的漏钢排放装置铝板，自动排到罐外漏钢接钢坑内。在真空罐底部设有漏钢报警装置。2.2采用五级蒸汽喷射真空泵抽气系统主要由真空泵来实现，采用400kg/h蒸汽喷射真空泵系统。真空系统设计了5级7台真空泵，其中4级、5级分别为一台主喷射泵，一台辅喷射泵，形成一级双泵的格局。主泵由蒸汽喷射泵(B1+B2+B3+E4a+E5a)组成；辅泵由蒸汽喷

6、射泵(E4b)+(E5b)组成，辅泵(E4b+E5b)与主泵(E4a+E5a)并联，组成变量泵机组。采用主、辅喷射泵并联的方式，辅喷射泵的切断与连通的操作由气动阀门控制，可有效提高低真空段的抽气能力和缩短抽气时间，满足持续高真空的能力。2.3高效冷凝器及在线高压水清洗炼钢废气从VD真空罐抽至气体冷凝器后进入真空泵。冷凝器的作用是将前级泵排出的蒸汽冷凝成水以提高后级喷射泵的效率，设计采用倒塔式多喷嘴喷淋冷凝结构，是德国WIEGAND公司近年推出的最新技术，具有冷却效果好、不会堵塞、喷头寿命长、维护方便等优点。在VD装置的废气中含有大量的粉尘

7、，尤其在初真空阶段(≥8kPa)，如直接进入真空泵会造成一、二、三级增压器及弯接管严重结灰，严重影响真空泵的抽气能力和工作真空度，设计在B1、B2、B3级喷射泵的串联管路上并联了一条旁通管道，初真空阶段，炼钢废气通过该旁路直接进入C1冷凝器，避免高粉尘烟气对前3级泵的污染。同时在一、二、三级增压器上设置在线高压水清洗装置，在真空泵的工作间歇，通过设置在一、二、三级增压器内的清洗喷嘴利用高压水对增压器进行清洗，保证增压器内不会结灰。减少了真空泵清灰的劳动强度。2.4双罐单盖处理考虑到连铸每炉浇钢时间在40min～55min，VD的处理周期在

8、30min～35min，设计采用“双罐单盖”处理方式，有两个真空罐体，单真空罐盖利用罐盖车移动到工作罐位，真空系统切换装置采用移动弯头的形式，在真空管道上设1个移动小车切换装置，自动切换到2个