CN106399639A - 用于钢水二次精炼的干式机械真空泵脱气系统及脱气方法 - Google Patents
用于钢水二次精炼的干式机械真空泵脱气系统及脱气方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于钢水二次精炼的干式机械真空泵脱气系统及脱气方法，特点：真空主隔离阀、过滤器、4级串联泵组，其特征在于，第三级泵与第四级泵通过管道连接，管道上设有蝶阀，用于将4级泵系统切换成3级泵系统，第三级泵组与第四级泵组并联设置。这种方式可以根据不同的工艺要求（如RH炉、VD炉、VOD炉等）、以及冶炼不同的钢种，选择不同的工作模式，本系统可以实现三种模式：第一种模式，启用第一、二、三、四级泵，构成4级泵系统；第二种模式，启用第一、二、三级泵；构成3级泵系统；第三种模式，启用第一、二、四级泵，构成3级泵系统。根据生产情况，选择不同的工作模式，可以大大节约生产运行成本，起到节能、降耗的作用。
Description
技术领域：
本发明涉及一种用于钢水二次精炼的干式机械真空泵脱气系统及脱气方法，尤其涉及VD、VOD、RH、VAD、VAR干式机械泵钢水真空脱气系统。
背景技术：
近几年来，随着市场对优质钢需求的不断提升，钢液真空处理成为了钢铁冶炼中不可或缺的一个步骤。对钢液进行真空处理有如下好处：
◆ 降低钢液中的气体成分（H，N）含量；
◆ 净化提纯钢液；
◆ 降低碳含量。
钢液真空处理所需的真空度根据真空处理形式的不同而各不相同，最常见的不外乎要求真空度达到67Pa的“深真空脱气”或“深真空自动脱碳”，或是要求真空度控制在8KPa-15KPa之间的吹氧脱碳处理。
现阶段广为人知并且在钢厂中广泛应用的传统的抽真空方式是使用蒸汽喷射泵进行抽真空。但是，蒸汽喷射泵的耗能巨大，维护困难，并且在很多情况下难以进行自动化控制。
随着市场上出现了抽气能力可达到100000m3/h的机械真空泵，机械泵抽气技术应用在了钢液真空脱气处理当中。现在，在二次冶金流程中使用机械泵进行真空处理在钢铁行业中正渐渐成为一种潮流。相比于传统的使用蒸汽喷射泵的技术来说，这一新技术的优势是毫无争议的。除了大幅度降低能源消耗之外，其优势还包括：
◆ 灵活性——新型真空设备可以通过一键式的操作来进行启动或停止；
◆ 减少对环境的影响——进行真空处理时几乎不排放任何有害物质；
◆ 占地面积更小，节约空间；
◆ 低维护，高稳定性。
目前炉外精炼脱气使用的干式泵系统，通常采用数十套模块小气量干式机械真空泵组并联进行，每个模块机械真空泵组依次串联一级罗茨真空泵、二级罗茨真空泵和三级螺杆真空泵；三级螺杆真空泵为两个并联的结构。
但是，这种结构这种配置机械真空泵数量高达几十台，若一台机械真空泵出现故障时，同一单元的其它机械真空泵也将无法运行，这就使整个干式机械泵抽真空系统的可靠性降低，使得系统备机数量增加。
进一步，采用各级真空泵组并联，每一级泵组再串联的方式，是目前比较先进的泵组布置形式，但这种布置形式的缺点是：设计安装时采用3级或4级布置，生产成本比较高。
发明内容:
本发明的目的在于提供一种节能降耗，泵组运行效率高的用于钢水二次精炼的干式机械真空泵脱气系统及脱气方法。
技术解决方案：
用于钢水二次精炼的干式机械真空泵脱气系统，包括：真空主隔离阀、过滤器、4级串联泵组，其特征在于，第三级泵与第四级泵通过管道连接，管道上设有蝶阀，用于将4级泵系统切换成3级泵系统，第三级泵组与第四级泵组并联设置。
进一步：所述第一级泵组、第二级泵组、第三级采用罗茨机械真空泵，第四级泵组采用螺杆机械真空泵，第一级泵组至第四级泵组中，级与级之间采用串联设置；每一级泵组中，泵与泵之间采用并联设置，形成大串连、小并联的真空泵系统。
进一步：所述真空主隔离阀安装管路上设有旁路，旁路上安装有旁路切断阀，所述旁路切断阀与真空主隔离阀并联设置。
进一步：过滤器包括：壳体，壳体上部开有出风口，下部设有进风口，底部开有出灰口，壳体内设布袋过滤器和旋风过滤器，所述旋风过滤器置于布袋过滤器下方，所述进风口设置在旋风过滤器顶部下方，所述出风口置于布袋过滤器顶部上方；布袋过滤器顶部与出风口之间的壳体安装有氮气脉冲吹扫系统，所述氮气脉冲吹扫系统的氮气管穿入壳体内，置于壳体内的氮气管上安装有喷嘴。
所述旋风过滤器形状为锥形。
所述壳体顶设有带有安全阀的盖体。
用于钢水二次精炼的干式机械真空泵脱气系统脱气方法，其特征在于，采用RH方法步骤如下：
（一）预真空状态：
1）执行步骤K1，真空脱气系统处于停止状态；
2）执行步骤K2，接到预真空指令，预真空程序作出响应，准备进入预真空状态；
3）执行步骤K3，机械真空泵系统启动，第四级泵开启，第四级泵转速达到5Hz后，开启第四级泵切断阀门；
4）执行步骤K4，过滤器进口切断阀、出口切断阀开启；
5）执行步骤K5，系统管道到达10Kpa后，进入预真空状态，准备真空处理；
6）执行步骤K6，真空开始程序响应，开始真空脱气处理状态；
7）执行步骤K7，真空处理结束后，处理停止，回到预真空状态K5，等待下一个处理周期；
8）执行步骤K8，全部真空处理完成后，系统停止程序响应，预真空状态停止，回到步骤K1，真空脱气系统停止；
（二）真空脱气处理状态：
高真空运行模式：
1）执行步骤L1，系统处于预真空状态；
2）执行步骤L2，真空脱气处理开始，开启主阀旁路阀门，系统压力回升；
3）执行步骤L3，当系统压力降到20Kpa—35Kpa时，第三级泵组启动，第三级泵组转速达到5Hz后自动开启第三级泵组切断阀门，旁通阀门关闭；
4）执行步骤L4，主阀前后压力差小于5Kpa-8Kpa时，开启主阀，关闭主阀旁路阀门（5）；
5）执行步骤L5，系统压力降到5Kpa-15Kpa，第二级泵组启动，泵转速达到5Hz后开启第二级泵组切断阀门，旁通阀门关闭；
6）执行步骤L6，系统压力降到2Kpa-5Kpa时，第一级泵组启动，泵转速达到5Hz后开启第一级泵切断阀门，旁通阀门关闭；
7）执行步骤L7，此时的系统状态为，第四级泵组、第三级泵组、第二级泵组、第一级泵组均处于正常工作状态，机械泵真空脱气系统处于完全启动，进入深真空状态，钢水开始脱气；
8）执行步骤L8，吹氧模式：钢水处理过程中，当程序选为吹氧模式时，普通过滤器进出口切断阀关闭，耐高温过滤器保持开启状态，第一、二级泵组旁通阀门打开，第一、二级泵组切断阀关闭，第一、二级泵组停止运转，第三、四级泵组处于工作状态，吹氧开始。
9）执行步骤L9，吹氧结束后，切换至高真空模式；收到信号后，普通过滤器进、出口切断阀开启，恢复高真空运行模式； 执行步骤L5、6、7，继续进行钢水脱气处理；
10）执行步骤L10，钢水脱气处理停止后，第一级泵组、第二级泵组、第三级泵组顺序停止工作，开启相应的旁路切断阀；
11）执行步骤L11，第四级泵组继续运转，系统从真空状态回到预真空状态。
本发明另一种实施方式：系统中的4级泵组切换为3级泵组时，
预真空状态采用如下步骤：
1）执行步骤M1，真空脱气系统处于停止状态；
2）执行步骤M2，接到预真空指令，预真空程序作出响应，准备进入预真空状态；
3）执行步骤M3，机械真空泵系统启动，第四级泵开启，第四级泵（3d）转速达到5Hz后，开启第四级泵切断阀门；
旁通阀门（8c）开启，第三级泵组启动，第三级泵组转速达到5Hz后自动开启第三级泵组切断阀门；
4）执行步骤M4，过滤器进口切断阀、出口切断阀开启；
5）执行步骤M5，系统管道到达10Kpa后，进入预真空状态，旁通阀门关闭，准备真空处理，真空处理方法与4级泵组相同。
本发明第三种实施方式：当采用VD时高真空运行模式：采用如下步骤
1）执行步骤L1，系统处于预真空状态；
2）执行步骤L2，真空脱气处理开始，开启主阀旁路阀门，系统压力回升；
3）执行步骤L3，当系统压力降到20Kpa—35Kpa时，第三级泵组启动，第三级泵组转速达到5Hz后自动开启第三级泵组切断阀门，旁通阀门关闭；
4）执行步骤L4，主阀前后压力差小于5Kpa-8Kpa时，开启主阀，关闭主阀旁路阀门；
5）执行步骤L5，系统压力降到5Kpa-15Kpa，第二级泵组启动，泵转速达到5Hz后开启第二级泵组切断阀门，旁通阀门关闭；
6）执行步骤L6，系统压力降到2Kpa-5Kpa时，第一级泵组启动，泵转速达到5Hz后开启第一级泵切断阀门，旁通阀门关闭；
7）执行步骤L7，此时的系统状态为，第四级泵组、第三级泵组、第二级泵组、第一级泵组均处于正常工作状态，机械泵真空脱气系统处于完全启动，进入深真空状态，钢水开始脱气；
8）执行步骤L10，钢水脱气处理停止后，第一级泵组、第二级泵组、第三级泵组顺序停止工作，开启相应的旁路切断阀；
9）执行步骤L11，第四级泵组继续运转，系统从真空状态回到预真空状态。
本发明第四种实施方式：当采用VOD时高真空运行模式与RH相同，过滤器采用一个常温过滤器，一个高温过滤器即可。
本发明优点：
本发明是在这种大串联、小并联结构的基础上，进一步优化泵组结构的布置形式，并发明了与之配套的旋风+布袋除尘过滤器，这样大大提高了泵组的运行效率。
具体特点如下；
1. 正确配置的干式机械泵真空脱气系统，在这种大串联、小并联结构的基础上如图1所示为本发明干式机械泵真空脱气系统结构示意图，所述系统包括液压驱动的真空主隔离阀、一套高效的过滤系统、一套4级压缩工艺的真空泵组。
2.干式机械真空泵组的每一级泵组的各个真空泵并联，而第一级罗茨机械真空泵组、第二级罗茨机械真空泵组、第三级罗茨机械真空泵（组）及第四级螺杆机械真空泵组依次串联。即大串连、小并联的真空泵组的布置形式。
3. 第三级的真空泵组为带预注气体冷却的罗茨真空泵，可以按照炼钢工艺的需求，通过阀门切换，随时将真空泵系统在3级及4级之间切换。在开始抽气时可直连大气，切换成3级泵系统，抽到一定压力后，再切换至4级泵系统，均匀各级泵组的压缩比，这样可以缩短预真空时间，提高真空泵系统的运行效率，保证炼钢生产的工作节奏；同时，减少了4级泵的配置数量，大大节约了投资成本。
4. 本系统还可以根据不同的工艺要求（如RH炉、VD炉、VOD炉等）、以及冶炼不同的钢种，选择不同的工作模式，本系统可以实现三种模式：第一种模式，启用第一、二、三、四级泵构成4级泵系统；第二种模式，启用第一、二、三级泵；构成3级泵系统；第三种模式，启用第一、二、四级泵，构成3级泵系统。这种根据生产实际情况，选择不同的工作模式，可以大大节约生产运行成本，起到节能、降耗的作用。
5. 真空泵组每级并联，每个泵独立工作，设计时考虑一定量的冗余，即使一级泵中个别泵出现问题，其它泵仍可正常运行，保证生产的需要。
6. 在各级与各级泵组之间的真空管道上，设置真空气体冷却器，使进入下一级的气体温度降低，可以降低各级泵组的温度。
7. 这种泵组布置形式可以保证系统每一级的温度和真空度的平衡。即使在单一泵发生故障的情况下，并不影响其它泵的正常工作。这种形式真空泵的配置数量降低，设备投资低，系统运行可靠性显著增加，系统故障率显著降低。
8. 真空泵组布局灵活，还可以选择平面式或高架式布局，以适应使用现场场地紧张的情况。
9. 本发明的真空泵组使用4级泵系统，可以优化每级泵之间的压缩比，从而提高系统的效率并降低发热量。
10. 本发明的真空泵组根据钢水精炼具体工艺要求，配置泵组的种类及每一级泵的大小和数量。正确的配置可以显著降低系统的经济投入成本、运行能耗成本及系统维护成本，提高泵的使用寿命。
11. 真空主隔离阀安装在真空槽和过滤器之间。它是一个带有自动密封清扫系统的液压驱动杯阀。特殊设计的杯阀可以更好的保持真空泵系统的密闭性。
12. 真空主隔离阀可以实现过滤器，连接管道以及泵组在脱气工艺开始前的预抽。而过滤器和真空泵组的预真空是真空处理的必要过程，不但会节省时间，还能防止因高温金属粉尘在过滤器中的反应对布袋的损毁。
13. 为实现本发明的目的，本发明还提供了一种组合式过滤器，即旋风+布袋过滤器，这是一种结合了旋风分离设备以及反向脉冲喷射袋式过滤设备的新型过滤器。组合式过滤器安装在真空主阀和泵组之间，具有高除尘率（除尘率达到99.8%），并能瞬时耐高温(900℃，时间不超过1分钟。这种过滤器可以允许压差20Pa气体通过。
14. 过滤器中安装有能够有效除尘的脉冲反吹清扫系统。当过滤器的通过率低于一定界限时，脉冲反吹系统在真空状态下亦会对布袋进行吹扫。
15. 过滤器上安装有温度监控设备和激光粉尘监控设备以确保过滤器的功能。在布袋受到被破坏威胁时，激光粉尘监控设备立刻预警，以避免大颗粒的粉尘接近并破换真空泵。通过过滤器的气体粉尘含量可以控制在小于5 mg/m3，激光粉尘探测器在粉尘含量超过 10 mg/m3时报警。
本发明所述的干式机械真空泵脱气系统与蒸汽泵的对比：
（1）干式机械泵的原理是体积的转移，因此:
v其抽气能力在所有真空度下恒定
v其抽气能力在所有温度下恒定
v其抽气能力在所有湿度下恒定
蒸汽泵的原理是质量的转移，因此:
v不同温度下抽气能力不恒定
v抽气能力受湿度影响
v抽气能力受粉尘分离器影响。
（2）干式机械真空泵系统使用电力运行，因此:
v无需提前蓄能
v可依需要产生“一键式”的真空
v无需能源输送
蒸汽喷射泵使用高温高压的蒸汽运行，因此:
v需要锅炉进行蒸汽生产和贮存
v无法依据需要产生真空，需持续预热
v需要为锅炉运输燃料和气体，并通过蒸汽管道为泵运输蒸汽。
（3）干式机械泵系统不接触水，因此:
v无泵污染，维护少
v粉尘干燥易处理
v粉尘处理利于环境管理
蒸汽泵会将水和粉尘混合起来，因此:
v因为水和粉尘的结合因此需要大量的维护
v从水和粉尘的混合物中很难分离出粉尘
v不利于环境管理。
（4）环保方面：
干式机械泵
v无空转损耗（按需产生真空）
v使用寿命长
v显著节能
v维护量少
v比蒸汽泵吨钢成本降低90%。
附图说明
图1为本发明真空脱气系统的结构示意图；
图2为本发明过滤器结构示意图；
图3为图2 剖视图；
图4为本发明4级泵组预真空状态工艺流程图；
图5为本发明4级泵组切换成3级泵组预真空状态工艺流程图；
图6为本发明真空处理状态工艺流程图；
图7为100吨RH真空脱气系统结构示意图；
图8为100吨VD真空脱气系统结构示意图；
图9为100吨VOD真空脱气系统结构示意图。
具体实施方式
本发明用于钢水二次精炼的干式机械真空泵脱气系统，包括，真空主隔离阀、过滤器，所述真空主隔离阀安装管路上设有旁路，旁路上安装有旁路切断阀，所述旁路切断阀与真空主隔离阀并联设置；真空主隔离阀通过管路与过滤器连接，过滤器通过管路与泵组连接，泵组包括：第一级泵组、第二级泵组、第三级泵组、第四级泵组，所述第三级泵组与第四级泵组通过管道连接，管道上设有蝶阀，将4级泵组系统切换成3级泵组系统，第三级泵组与第四级泵组并联设置。
所述第一级泵组、第二级泵组、第三级采用罗茨机械真空泵，第四级泵组采用螺杆机械真空泵，第一级泵组至第四级泵组中，级与级之间采用串联设置；每一级泵组中，泵与泵之间采用并联设置，形成大串连、小并联的真空泵系统。
所述过滤器包括：壳体，壳体顶部有带有安全阀的盖体，壳体上部开有出风口，下部设有进风口，底部开有出灰口，壳体内设布袋过滤器和锥形旋风过滤器，所述旋风过滤器置于布袋过滤器下方，所述进风口设置在旋风过滤器顶部下方，所述出风口置于布袋过滤器顶部上方；布袋过滤器顶部与出风口之间的壳体安装有氮气脉冲吹扫系统，所述氮气脉冲吹扫系统的氮气管穿入壳体内，置于壳体内的氮气管上安装有喷嘴。
实施例1
见图7，以100吨RH干式机械泵真空脱气系统为例：
当采用100吨RH方法进行真空冶炼时，第一级泵组采用7个罗茨泵、第二级泵采用7个罗茨泵、第三级泵采用5个带预注气体冷却的罗茨泵、第四级泵采用5个螺杆泵；由于在RH真空脱气装置中加入顶枪吹氧,因此，真空处理状态有高真空运行模式和吹氧模式两种，同时，过滤器只采用两个或三个常温过滤器和一个在吹氧状态下使用的高温过滤器。具体方法步骤如下：
（一）预真空状态：
1）执行步骤K1，真空脱气系统处于停止状态；
2)执行步骤K2，接到预真空指令，预真空程序作出响应，准备进入预真空状态；
3)执行步骤K3，机械真空泵系统启动，第四级泵（3d）开启，第四级泵（3d）转速达到5Hz后，开启第四级泵切断阀门（4d）；
4)执行步骤K4，过滤器进口切断阀（6）、出口切断阀（7）开启；
5)执行步骤K5，系统管道到达10Kpa后，进入预真空状态，准备真空处理；
6)执行步骤K6，真空开始程序响应，开始真空脱气处理状态；
7)执行步骤K7，真空处理结束后，处理停止，回到预真空状态K5，等待下一个处理周期；
8)执行步骤K8，全部真空处理完成后，系统停止程序响应，预真空状态停止，回到步骤K1，真空脱气系统停止；
（二）真空脱气处理状态：
高真空运行模式：
1)执行步骤L1，系统处于预真空状态；
2)执行步骤L2，真空脱气处理开始，开启主阀旁路阀门（5），系统压力回升；
3)执行步骤L3，当系统压力降到20Kpa—35Kpa时，第三级泵组（3c）启动，第三级泵组（3c）转速达到5Hz后自动开启第三级泵组切断阀门（4c），旁通阀门（8c）关闭；
4)执行步骤L4，主阀前后压力差小于5Kpa—8Kpa时，开启主阀（1），关闭主阀旁路阀门（5）；
5)执行步骤L5，系统压力降到5Kpa-15Kpa，第二级泵组（3b）启动，泵转速达到5Hz后开启第二级泵组切断阀门（4b），旁通阀门（8b）关闭；
6)执行步骤L6，系统压力降到2Kpa-5Kpa时，第一级泵组（3a）启动，泵转速达到5Hz后开启第一级泵切断阀门（3a），旁通阀门（8a）关闭；
7)执行步骤L7，此时的系统状态为，第四级泵组（3d）、第三级泵组（3c）、第二级泵组（3b）、第一级泵组(3a)均处于正常工作状态，机械泵真空脱气系统处于完全启动，进入深真空状态，钢水开始脱气；
8)执行步骤L8，吹氧模式：钢水处理过程中，当程序选为吹氧模式时，普通过滤器进出口切断阀关闭，耐高温过滤器保持开启状态，第一、二级泵组旁通阀门打开，第一、二级泵组切断阀关闭，第一、二级泵组停止运转，第三、四级泵组处于工作状态，吹氧开始。
9)执行步骤L9，吹氧结束后，切换至高真空模式；收到信号后，普通过滤器进、出口切断阀开启，恢复高真空运行模式； 执行步骤L5、6、7，继续进行钢水脱气处理；
10)执行步骤L10，钢水脱气处理停止后，第一级泵组（3a）、第二级泵组（3b）、第三级泵组（3c）顺序停止工作，开启相应的旁路切断阀（8a、8b、8c）；
11)执行步骤L11，第四级泵组（3d）继续运转，系统从真空状态回到预真空状态。
实施例2
见图8，以100吨VD干式机械泵真空脱气系统为例：
当采用100吨VD方法进行真空冶炼时，第一级泵组采用5个罗茨泵、第二级泵采用5个罗茨泵、第三级泵采用3个带预注气体冷却的罗茨泵、第四级泵采用3个螺杆泵；由于该方法没有吹氧阶段，过滤器只采用一个常温过滤器，高真空运行模式与RH方法相同，没有吹氧模式。具体方法步骤如下：
1）执行步骤L1，系统处于预真空状态；
2）执行步骤L2，真空脱气处理开始，开启主阀旁路阀门（5），系统压力回升；
3）执行步骤L3，当系统压力降到20Kpa—35Kpa时，第三级泵组（3c）启动，第三级泵组（3c）转速达到5Hz后自动开启第三级泵组切断阀门（4c），旁通阀门（8c）关闭；
4）执行步骤L4，主阀前后压力差小于5Kpa-8Kpa时，开启主阀（1），关闭主阀旁路阀门（5）；
5）执行步骤L5，系统压力降到5Kpa-15Kpa，第二级泵组（3b）启动，泵转速达到5Hz后开启第二级泵组切断阀门（4b），旁通阀门（8b）关闭；
6）执行步骤L6，系统压力降到2Kpa-5Kpa时，第一级泵组（3a）启动，泵转速达到5Hz后开启第一级泵切断阀门（3a），旁通阀门（8a）关闭；
7）执行步骤L7，此时的系统状态为，第四级泵组（3d）、第三级泵组（3c）、第二级泵组（3b）、第一级泵组(3a)均处于正常工作状态，机械泵真空脱气系统处于完全启动，进入深真空状态，钢水开始脱气；
8）执行步骤L10，钢水脱气处理停止后，第一级泵组（3a）、第二级泵组（3b）、第三级泵组（3c）顺序停止工作，开启相应的旁路切断阀（8a、8b、8c）；
9）执行步骤L11，第四级泵组（3d）继续运转，系统从真空状态回到预真空状态。
实施例3
以100吨VOD干式机械泵真空脱气系统为例：见图9
当采用100吨VOD方法进行真空冶炼时，第一级泵组采用5个罗茨泵、第二级泵采用5个罗茨泵、第三级泵采用3个带预注气体冷却的罗茨泵、第四级泵采用3个螺杆泵；高真空运行模式与RH相同，过滤器采用一个常温过滤器，一个高温过滤器即可。
（一）预真空状态：
1)执行步骤K1，真空脱气系统处于停止状态；
2)执行步骤K2，接到预真空指令，预真空程序作出响应，准备进入预真空状态；
3)执行步骤K3，机械真空泵系统启动，第四级泵（3d）开启，第四级泵（3d）转速达到5Hz后，开启第四级泵切断阀门（4d）；
4)执行步骤K4，过滤器进口切断阀（6）、出口切断阀（7）开启；
5)执行步骤K5，系统管道到达10Kpa后，进入预真空状态，准备真空处理；
6)执行步骤K6，真空开始程序响应，开始真空脱气处理状态；
7)执行步骤K7，真空处理结束后，处理停止，回到预真空状态K5，等待下一个处理周期；
8)行步骤K8，全部真空处理完成后，系统停止程序响应，预真空状态停止，回到步骤K1，真空脱气系统停止；
（二）真空脱气处理状态：
高真空运行模式：
1)执行步骤L1，系统处于预真空状态；
2)执行步骤L2，真空脱气处理开始，开启主阀旁路阀门（5），系统压力回升；
3)执行步骤L3，当系统压力降到20Kpa—35Kpa时，第三级泵组（3c）启动，第三级泵组（3c）转速达到5Hz后自动开启第三级泵组切断阀门（4c），旁通阀门（8c）关闭；
4)执行步骤L4，主阀前后压力差小于5Kpa-8Kpa时，开启主阀（1），关闭主阀旁路阀门（5）；
5)执行步骤L5，系统压力降到5Kpa-15Kpa，第二级泵组（3b）启动，泵转速达到5Hz后开启第二级泵组切断阀门（4b），旁通阀门（8b）关闭；
6)执行步骤L6，系统压力降到2Kpa-5Kpa时，第一级泵组（3a）启动，泵转速达到5Hz后开启第一级泵切断阀门（3a），旁通阀门（8a）关闭；
7)执行步骤L7，此时的系统状态为，第四级泵组（3d）、第三级泵组（3c）、第二级泵组（3b）、第一级泵组(3a)均处于正常工作状态，机械泵真空脱气系统处于完全启动，进入深真空状态，钢水开始脱气；
8)执行步骤L8，吹氧模式：钢水处理过程中，当程序选为吹氧模式时，普通过滤器进出口切断阀关闭，耐高温过滤器保持开启状态，第一、二级泵组旁通阀门打开，第一、二级泵组切断阀关闭，第一、二级泵组停止运转，第三、四级泵组处于工作状态，吹氧开始。
9)执行步骤L9，吹氧结束后，切换至高真空模式；收到信号后，普通过滤器进、出口切断阀开启，恢复高真空运行模式； 执行步骤L5、6、7，继续进行钢水脱气处理；
10）执行步骤L10，钢水脱气处理停止后，第一级泵组（3a）、第二级泵组（3b）、第三级泵组（3c）顺序停止工作，开启相应的旁路切断阀（8a、8b、8c）；
11）执行步骤L11，第四级泵组（3d）继续运转，系统从真空状态回到预真空状态。
Claims (10)
1.用于钢水二次精炼的干式机械真空泵脱气系统，包括：真空主隔离阀、过滤器、4级串联泵组，其特征在于，第三级泵与第四级泵通过管道连接，管道上设有蝶阀，用于将四级泵系统切换成3级泵系统，第三级泵组与第四级泵组并联设置。
2.根据权利要求1所述的用于钢水二次精炼的干式机械真空泵脱气系统，其特征在于，所述第一级泵组、第二级泵组、第三级采用罗茨机械真空泵，第四级泵组采用螺杆机械真空泵，第一级泵组至第四级泵组中，级与级之间采用串联设置；每一级泵组中，泵与泵之间采用并联设置，形成大串连、小并联的真空泵系统。
3.根据权利要求1所述的用于钢水二次精炼的干式机械真空泵脱气系统，其特征在于，所述真空主隔离阀安装管路上设有旁路，旁路上安装有旁路切断阀，所述旁路切断阀与真空主隔离阀并联设置。
4.根据权利要求1所述的用于钢水二次精炼的干式机械真空泵脱气系统，其特征在于，过滤器包括：壳体，壳体上部开有出风口，下部设有进风口，底部开有出灰口，壳体内设布袋过滤器和旋风过滤器，所述旋风过滤器置于布袋过滤器下方，所述进风口设置在旋风过滤器顶部下方，所述出风口置于布袋过滤器顶部上方；布袋过滤器顶部与出风口之间的壳体安装有氮气脉冲吹扫系统，所述氮气脉冲吹扫系统的氮气管穿入壳体内，置于壳体内的氮气管上安装有喷嘴。
5.根据权利要求4所述的用于钢水二次精炼的干式机械真空泵脱气系统，其特征在于，旋风过滤器形状为锥形。
6.根据权利要求4或5所述的用于钢水二次精炼的干式机械真空泵脱气系统，其特征在于，所述壳体顶设有带有安全阀的盖体。
7.用于钢水二次精炼的干式机械真空泵脱气系统脱气方法，其特征在于，采用RH方法步骤如下：
（一）预真空状态：
1）执行步骤K1，真空脱气系统处于停止状态；
2）执行步骤K2，接到预真空指令，预真空程序作出响应，准备进入预真空状态；
3）执行步骤K3，机械真空泵系统启动，第四级泵（3d）开启，第四级泵（3d）转速达到5Hz后，开启第四级泵切断阀门（4d）；
4）执行步骤K4，过滤器进口切断阀（6）、出口切断阀（7）开启；
5）执行步骤K5，系统管道到达10Kpa后，进入预真空状态，准备真空处理；
6）执行步骤K6，真空开始程序响应，开始真空脱气处理状态；
7）执行步骤K7，真空处理结束后，处理停止，回到预真空状态K5，等待下一个处理周期；
8）执行步骤K8，全部真空处理完成后，系统停止程序响应，预真空状态停止，回到步骤K1，真空脱气系统停止；
（二）真空脱气处理状态：
高真空运行模式：
执行步骤L1，系统处于预真空状态；
执行步骤L2，真空脱气处理开始，开启主阀旁路阀门（5），系统压力回升；
执行步骤L3，当系统压力降到20Kpa—35Kpa 时，第三级泵组（3c）启动，第三级泵组（3c）转速达到5Hz后自动开启第三级泵组切断阀门（4c），旁通阀门（8c）关闭；
执行步骤L4，主阀前后压力差小于5Kpa—8Kpa时，开启主阀（1），关闭主阀旁路阀门（5）；
执行步骤L5，系统压力降到5Kpa-15Kpa，第二级泵组（3b）启动，泵转速达到5Hz后开启第二级泵组切断阀门（4b），旁通阀门（8b）关闭；
执行步骤L6，系统压力降到2Kpa-5Kpa时，第一级泵组（3a）启动，泵转速达到5Hz后开启第一级泵切断阀门（3a），旁通阀门（8a）关闭；
执行步骤L7，此时的系统状态为，第四级泵组（3d）、第三级泵组（3c）、第二级泵组（3b）、第一级泵组(3a)均处于正常工作状态，机械泵真空脱气系统处于完全启动，进入深真空状态，钢水开始脱气；
执行步骤L8，吹氧模式：钢水处理过程中，当程序选为吹氧模式时，普通过滤器进出口切断阀关闭，耐高温过滤器保持开启状态，第一、二级泵组旁通阀门打开，第一、二级泵组切断阀关闭，第一、二级泵组停止运转，第三、四级泵组处于工作状态，吹氧开始；
执行步骤L9，吹氧结束后，切换至高真空模式；收到信号后，普通过滤器进、出口切断阀开启，恢复高真空运行模式； 执行步骤L5、6、7，继续进行钢水脱气处理；
执行步骤L10，钢水脱气处理停止后，第一级泵组（3a）、第二级泵组（3b）、第三级泵组（3c）顺序停止工作，开启相应的旁路切断阀（8a、8b、8c）；
11）执行步骤L11，第四级泵组（3d）继续运转，系统从真空状态回到预真空状态。
8.根据权利要求7所述的用于钢水二次精炼的干式机械真空泵脱气系统，其特征在于，系统中的4级泵组切换为3级泵组时
预真空状态采用如下步骤：
执行步骤M1，真空脱气系统处于停止状态；
执行步骤M2，接到预真空指令，预真空程序作出响应，准备进入预真空状态；
执行步骤M3，机械真空泵系统启动，第四级泵（3d）开启，第四级泵（3d）转速达到5Hz后，开启第四级泵切断阀门（4d）；
旁通阀门（8c）开启，第三级泵组（3c）启动，第三级泵组（3c）转速达到5Hz后自动开启第三级泵组切断阀门（4c）；
执行步骤M4，过滤器进口切断阀（6）、出口切断阀（7）开启；
执行步骤M5，系统管道到达10Kpa后，进入预真空状态，旁通阀门（8c）关闭，准备真空处理，真空处理方法与4级泵组相同。
9.根据权利要求7所述的用于钢水二次精炼的干式机械真空泵脱气系统，其特征在于，当采用VD炉时高真空运行模式：采用如下步骤
1）执行步骤L1，系统处于预真空状态；
2）执行步骤L2，真空脱气处理开始，开启主阀旁路阀门（5），系统压力回升；
3）执行步骤L3，当系统压力降到20Kpa—35Kpa时，第三级泵组（3c）启动，第三级泵组（3c）转速达到5Hz后自动开启第三级泵组切断阀门（4c），旁通阀门（8c）关闭；
4）执行步骤L4，主阀前后压力差小于5Kpa-8Kpa时，开启主阀（1），关闭主阀旁路阀门（5）；
5）执行步骤L5，系统压力降到5Kpa-15Kpa，第二级泵组（3b）启动，泵转速达到5Hz后开启第二级泵组切断阀门（4b），旁通阀门（8b）关闭；
6）执行步骤L6，系统压力降到2Kpa-5Kpa时，第一级泵组（3a）启动，泵转速达到5Hz后开启第一级泵切断阀门（3a），旁通阀门（8a）关闭；
7）执行步骤L7，此时的系统状态为，第四级泵组（3d）、第三级泵组（3c）、第二级泵组（3b）、第一级泵组(3a)均处于正常工作状态，机械泵真空脱气系统处于完全启动，进入深真空状态，钢水开始脱气；
8）执行步骤L10，钢水脱气处理停止后，第一级泵组（3a）、第二级泵组（3b）、第三级泵组（3c）顺序停止工作，开启相应的旁路切断阀（8a、8b、8c）；
9）执行步骤L11，第四级泵组（3d）继续运转，系统从真空状态回到预真空状态。
10.根据权利要求7所述的用于钢水二次精炼的干式机械真空泵脱气系统，其特征在于，当采用VOD炉时高真空运行模式与RH炉相同，过滤器采用一个常温过滤器，一个高温过滤器即可。
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