CN112609044B - 一种rh预抽真空装置与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种RH预抽真空装置与方法，涉及炉外精炼技术领域，解决了现有真空室在RH前无法具备真空度并且主阀门打开困难的技术问题。该装置包括真空室、主管路与旁管路，真空室连接有浸渍管，主管路连通于真空系统与真空室之间，主管路内设置有主阀门，旁管路的两端分别与主阀门两侧的主管路相连通，旁管路内设置有旁阀门，浸渍管连接有封堵装置。本发明通过在主管路上增设旁管路与旁阀门，并且通过封堵装置对浸渍管进行密封，使真空室能够通过旁管路进行预抽真空，从而使真空室在RH之前就具备真空度。同时，在RH过程中，由于主阀门的两侧均具有真空度，还降低了主阀门打开的难度，提高了RH效率。

Description

一种RH预抽真空装置与方法
技术领域
本发明涉及炉外精炼技术领域，具体来说，是指一种RH预抽真空装置与方法。
背景技术
RH精炼即钢液真空循环脱气法，通过预抽真空技术使钢液在真空室内进行脱碳、脱氧、脱气、去杂质等处理工艺。具体步骤是，在钢液处理之前，关闭真空抽气管路的主阀门，对抽气管路先预抽真空，等待钢液与真空室接触时，打开主阀门使真空室通过抽气管路快速的真空化，从而实现钢液在真空室内的RH处理。
现有技术中，由于真空室的容积较大，即使抽气管路中具有较低的真空度，但真空室内却依然是常压的状态。首先，由于主阀门的两侧具有压差，主阀门的开启就很困难，需要较多的开启时间。其次，当主阀门打开后，真空室仍然需要一定的时间后才能逐渐形成真空度，真空化速度慢。不仅降低了RH效率，而且还很容易导致钢液在局部真空度较低的条件下喷溅在真空室的内侧壁上，从而形成冷钢结瘤。冷钢结瘤不仅影响后续钢液的RH效果，而且后期在真空室下线耐火材料维修时，还需要先清除耐火材料上的冷钢结瘤后才能进行耐火材料维修，极大降低了RH效率。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，第一方面，提供一种RH预抽真空装置，以解决现有真空室在RH前无法具备真空度并且主阀门打开困难的技术问题。
本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：
一种RH预抽真空装置，包括：
真空室，连接有用于浸入钢包内钢液的浸渍管；
主管路，连通于真空系统与所述真空室之间，所述主管路内设置有主阀门；以及，
旁管路，两端均与所述主管路连通，所述旁管路内设置有旁阀门；
其中，所述旁管路的两端分别与所述主阀门两侧的主管路相连通，所述浸渍管连接有用于封堵浸渍管的封堵装置。
在上述技术方案的基础上，该RH预抽真空装置还可以做如下的改进。
可选的，所述封堵装置包括可溶解于所述钢液内的封堵板，所述封堵板的面积大于或者等于所述浸渍管的截面积，所述封堵板连接于所述浸渍管上以封堵所述浸渍管。
可选的，所述浸渍管的侧壁上连接有固定件，所述固定件通过吊索将所述封堵板固定在所述浸渍管的底部。
可选的，所述固定件为圆环形结构，所述圆环形结构上开设有多个孔洞，所述吊索通过所述孔洞连接于所述固定件上。
可选的，所述封堵板与所述浸渍管之间设置有密封件。
可选的，所述密封件的材质为石棉布。
可选的，所述旁管路的管径为所述主管路管径的10-20％。
第二方面，本发明还提供一种RH预抽真空方法，使用上述的RH预抽真空装置，包括以下步骤：
S1、关闭所述主阀门并且打开所述旁阀门，所述真空系统通过所述旁管路对所述真空室预抽真空；
S2、当所述真空室的真空度达到第一设定值时，将所述浸渍管浸入所述钢包的钢液内；
S3、打开所述主阀门并且关闭所述旁阀门；
S4、在RH精炼结束后，关闭所述主阀门，对所述真空室与所述主管路破真空后抽离所述浸渍管。
在上述技术方案的基础上，该RH预抽真空方法还可以做如下的改进。
可选的，所述步骤S1包括以下步骤：
S11、关闭所述旁阀门，所述真空系统对所述主管路预抽真空；
S12、当所述主管路的真空度达到第二设定值时，打开所述旁阀门，所述真空系统通过所述旁管路对所述真空室预抽真空。
可选的，所述第一设定值为0.05-0.08MPa，所述第二设定值为0.02-0.03MPa。
与现有技术相比，本发明提供的RH预抽真空装置具有的有益效果是：
本发明通过在主管路上增设旁管路与旁阀门，并且通过封堵装置对浸渍管进行密封，使真空室能够通过旁管路进行预抽真空，从而使真空室在RH之前就具备真空度。同时，在钢液的RH过程中，由于主阀门的两侧均具有真空度，还降低了主阀门打开的难度，提高了RH效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明RH预抽真空装置的结构示意图；
图2是图1中封堵装置的放大结构示意图；
图3是本发明RH预抽真空方法的流程图。
图中：
1—真空室；2—主管路；3—主阀门；4—旁管路；5—旁阀门；6—浸渍管；61—封堵板；62—固定件；63—吊索；64—密封件；7—钢包。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全面的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
实施例1：
现有技术中，在RH前，先关闭主阀门，通过真空系统对抽气管路进行预抽真空，使抽气管路具备一定的真空度。在RH过程中，打开主阀门，真空室通过抽气管路逐渐形成真空度，再对钢液进行RH。由于主阀门在真空系统的一侧为低真空度，在真空室的一侧为常压状态，因此主阀门的开启很困难。并且整个真空过程中，真空室1的真空化速度慢。
其中，本发明所说的RH是指钢液真空循环精炼法。本发明所说的RH前，是指真空室还未与钢液接触的时候，此时通过真空系统对抽气管路进行预抽真空。本发明所说的RH过程中，是指真空室已与钢液接触后，此时真空室通过抽气管路抽真空，以对钢液进行RH。
本发明提供一种RH预抽真空装置，如图1所示，包括真空室1、主管路2以及旁管路4。真空室1的底部连接有两根浸渍管6，用于浸入钢包7内的钢液，使真空室1与钢液接触。真空室1的侧壁上连通有主管路2，主管路2的另一端连接有用于抽真空的真空系统，主管路2内设置有主阀门3。旁管路4的两端均与主管路2连通，在旁管路4内设置有旁阀门5。其中，旁管路4的两端分别位于主阀门3的两侧。真空系统包括但不限于水力喷射器、蒸汽式喷射泵、往复泵或者离心式真空泵等结构或者组合结构。
可以理解的是，根据真空室1实际容积的大小，还可以在真空室1的侧壁上连通多个旁管路4，每个旁管路4分别通过真空系统抽真空，但本发明将旁管路4与主管路2相连通，能够减少真空系统的设置，节省RH成本。根据真空室1实际容积的大小，本发明将旁管路4的管径设计为主管路2管径的10-20％，以保证对真空室1抽真空的速率。
如图2所示，浸渍管6的底部连接有封堵装置，用于封堵浸渍管6。具体来说，封堵装置包括封堵板61与固定件62。封堵板61为可溶解于钢液内的薄钢板或者钢片等结构，固定件62为圆环形结构，固定件62通过焊接或者螺栓连接等方式连接在浸渍管6的侧壁上。固定件62上开设有多个孔洞，封堵板61与固定件62之间设置有吊索63，吊索63通过孔洞连接在固定件62上，封堵板61通过吊索63封堵在浸渍管6的底部。其中，封堵板61的面积大于或者等于浸渍管6的截面积。
为了保证浸渍管6的密封性，在封堵板61与浸渍管6之间设置有密封件64，密封件64的材质为石棉。由于封堵板61具有一定的硬度，当浸渍管6浸入钢液后底部不平整，使后续RH的封堵板61与浸渍管6之间存在缝隙。石棉的设计就是为了弥补封堵板61与浸渍管6之间的缝隙，使封堵板61与浸渍管6之间密实。当然，还可以采用橡胶圈作为密封件64，或者采用结构胶将封堵板61粘接在浸渍管6的底部。
本发明通过在主管路2上增设旁管路4与旁阀门5，并且通过封堵装置对浸渍管6进行密封，使真空室1能够通过旁管路4进行预抽真空，从而使真空室1在RH之前就具备真空度。同时，在RH过程中，由于主阀门3的两侧均具有真空度，还降低了主阀门3打开的难度，提高了RH效率。
实施例2：
第二方面，本发明还提供一种RH预抽真空方法，如图3所示，在RH前先关闭主阀门3并且打开旁阀门5，启动真空系统。由于浸渍管6已被封堵装置封堵，真空系统通过旁管路4对真空室1预抽真空。当真空室1的真空度达到第一设定值时，等待处理钢液。然后将钢包7顶升至浸渍管6位置，浸渍管6浸入钢包7的钢液内，打开主阀门3并且关闭旁阀门5。封堵板61与密封件64溶解进入钢液中，钢液在大气压力作用下通过浸渍管6进入真空室1内进行RH。RH结束后，关闭主阀门3，对主阀门3一侧的真空室1以及主阀门3另一侧的主管路2分别进行破真空处理。最后，抽离浸渍管6，清理吊索63，重新安装封堵板61并在封堵板61上铺放石棉布，等待后续对真空室1继续预抽真空，为下一次钢液的RH做准备。
特别地，为了缩短真空室1达到深真空度的时间。在真空室1预抽真空时，先关闭旁阀门5(此时主阀门3也是关闭的状态)，通过真空系统对主管路2预抽真空。当主管路2的真空度达到第二设定值时，打开旁阀门5，真空室1内的气压迅速通过旁管路4进入主管路2内，从而实现对真空室1的预抽真空。根据真空室1实际容积的大小，可以将第一设定值设计为0.05-0.08MPa，第二设定值设计为0.02-0.03MPa。
本发明在RH前，通过旁管路4对真空室1进行预抽真空，使得真空室1在RH前就具备了一定的真空度。当对钢液进行RH时，由于真空室1内的真空度均匀，钢液被平稳的抽吸，避免了钢液由于局部真空度较低而喷溅在真空室1内侧壁上形成冷钢结瘤的问题。同时，当对钢液进行RH时，由于真空室1与主管路2中均具有真空度，主阀门3两侧的压差小甚至是没有压差，能够方便快速的开启主阀门3。采用本发明的RH预抽真空装置，相较于现有技术，能够实现RH过程中，真空室1从开始抽真空到深真空状态的时间缩短1-2min。
其中，在真空室1预抽真空时，先关闭旁阀门5通过真空系统对主管路2预抽真空这一操作步骤，当打开旁阀门5时能够使旁管路4在开始时就快速的抽吸真空室1内的空气，从而避免了由于封堵装置对浸渍管6封堵不严密而造成的漏真空的问题。
实施例3：
选用210t的RH真空室1，将主管路2的直径设置为1500mm，旁管路4的直径设置为250mm。当主管路2的真空度达到0.02MPa时，开启旁阀门5。通过旁管路4继续对真空室1预抽真空，当真空室1的真空度达到0.05MPa时，关闭旁阀门5，准备对钢包7内的钢液进行真空处理。整个预抽真空过程，测得：现有RH真空室1达到深真空的时间为5min，本发明的RH真空室1达到深真空的时间为3.5min。
实施例4：
选用300t的RH真空室1，将主管路2的直径设置为1800mm，旁管路4的直径设置为300mm。当主管路2的真空度达到0.03MPa时，开启旁阀门5。通过旁管路4继续对真空室1预抽真空，当真空室1的真空度达到0.08MPa时，关闭旁阀门5，准备对钢包7内的钢液进行真空处理。整个预抽真空过程，测得：现有RH真空室1达到深真空的时间为5min，本发明的RH真空室1达到深真空的时间为4min。
实施例5：
选用210t的RH真空室1，将主管路2的直径设置为1400mm，旁管路4的直径设置为200mm。当主管路2的真空度达到0.03MPa时，开启旁阀门5。通过旁管路4继续对真空室1预抽真空，当真空室1的真空度达到0.08MPa时，关闭旁阀门5，准备对钢包7内的钢液进行真空处理。整个预抽真空过程，测得：现有RH真空室1达到深真空的时间为6min，本发明的RH真空室1达到深真空的时间为4min。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种RH预抽真空装置，其特征在于，包括：
真空室(1)，连接有用于浸入钢包(7)内钢液的浸渍管(6)；
主管路(2)，连通于真空系统与所述真空室(1)之间，所述主管路(2)内设置有主阀门(3)；以及，
旁管路(4)，两端均与所述主管路(2)连通，所述旁管路(4)内设置有旁阀门(5)；
其中，所述旁管路(4)的两端分别与所述主阀门(3)两侧的主管路(2)相连通，所述浸渍管(6)连接有用于封堵浸渍管(6)的封堵装置；
所述浸渍管(6)被所述封堵装置封堵后，真空系统通过所述旁管路(4)对真空室(1)预抽真空，当所述真空室(1)的真空度达到第一设定值时，浸渍管(6)浸入钢包(7)的钢液内，打开主阀门(3)并关闭旁阀门(5)；
所述封堵装置包括可溶解于所述钢液内的封堵板(61)。
2.根据权利要求1所述的RH预抽真空装置，其特征在于，所述封堵板(61)的面积大于或者等于所述浸渍管(6)的截面积，所述封堵板(61)连接于所述浸渍管(6)上以封堵所述浸渍管(6)。
3.根据权利要求2所述的RH预抽真空装置，其特征在于，所述浸渍管(6)的侧壁上连接有固定件(62)，所述固定件(62)通过吊索(63)将所述封堵板(61)固定在所述浸渍管(6)的底部。
4.根据权利要求3所述的RH预抽真空装置，其特征在于，所述固定件(62)为圆环形结构，所述圆环形结构上开设有多个孔洞，所述吊索(63)通过所述孔洞连接于所述固定件(62)上。
5.根据权利要求2所述的RH预抽真空装置，其特征在于，所述封堵板(61)与所述浸渍管(6)之间设置有密封件(64)。
6.根据权利要求5所述的RH预抽真空装置，其特征在于，所述密封件(64)的材质为石棉。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的RH预抽真空装置，其特征在于，所述旁管路(4)的管径为所述主管路(2)管径的10-20％。
8.一种RH预抽真空方法，其特征在于，使用权利要求1至7中任一项所述的RH预抽真空装置，包括以下步骤：
S1、关闭所述主阀门(3)并且打开所述旁阀门(5)，所述真空系统通过所述旁管路(4)对所述真空室(1)预抽真空；
S2、当所述真空室(1)的真空度达到第一设定值时，将所述浸渍管(6)浸入所述钢包(7)的钢液内；
S3、打开所述主阀门(3)并且关闭所述旁阀门(5)；
S4、在RH精炼结束后，关闭所述主阀门(3)，对所述真空室(1)与所述主管路(2)破真空，所述钢包(7)脱离所述浸渍管(6)。
9.根据权利要求8所述的RH预抽真空方法，其特征在于，所述步骤S1包括以下步骤：
S11、关闭所述旁阀门(5)，所述真空系统对所述主管路(2)预抽真空；
S12、当所述主管路(2)的真空度达到第二设定值时，打开所述旁阀门(5)，所述真空系统通过所述旁管路(4)对所述真空室(1)预抽真空。
10.根据权利要求9所述的RH预抽真空方法，其特征在于，所述第一设定值为0.05-0.08MPa，所述第二设定值为0.02-0.03MPa。
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