3號(hào)RH真空系統(tǒng)測(cè)試及異常處理方法

周雪方　鄭吉南　黃繼利

摘 要：本文介紹了韶鋼煉鋼廠3號(hào)RH真空泵的原理，著重介紹了3號(hào)RH真空系統(tǒng)的測(cè)試方法，結(jié)合日常生產(chǎn)中容易出現(xiàn)的真空系統(tǒng)異常，總結(jié)出真空系統(tǒng)常見(jiàn)異常的處理方法，為查找真空系統(tǒng)異常提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：真空泵；真空系統(tǒng)；異常

中圖分類號(hào)：TB753 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）13-0043-02

1 前言

韶鋼煉鋼廠于2012年組建了一條特鋼生產(chǎn)線，該線配置了2條KR脫硫裝置、2座轉(zhuǎn)爐、2座雙工位LF爐、1座雙工位RH真空爐（3號(hào)RH真空爐）及1臺(tái)5機(jī)5流的大方坯連鑄機(jī)等成套設(shè)備。其中，3號(hào)RH于2012年10月建成投產(chǎn)，采用三車五位的布置形式，即二個(gè)真空槽處理位，三個(gè)烘烤位，年處理能力為113萬(wàn)噸。

2 蒸汽噴射真空泵的原理

蒸汽噴射泵主要由噴嘴、接受室、混合室、擴(kuò)壓室等幾部分組成（如圖1所示）。蒸汽噴射泵是利用流體流動(dòng)時(shí)的靜壓能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)換的氣體動(dòng)力學(xué)原理來(lái)形成真空。具有一定壓力的水蒸汽通過(guò)拉瓦爾噴嘴喉口時(shí)達(dá)到聲速，到噴嘴的擴(kuò)散部時(shí)，靜壓能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，達(dá)到超聲速，同時(shí)噴嘴出口處形成真空，被抽氣體在壓差的作用下，被抽入吸入室，和以超聲速的蒸汽一邊混合一邊進(jìn)入文丘里管，然后以亞聲速?gòu)奈那鹄锏臄U(kuò)散管排出，同時(shí)混合的氣體速度逐漸降低，壓力隨之升高，而后從排出口排出。如果將幾個(gè)噴射泵串聯(lián)起來(lái)使用，泵與泵中間加入冷凝器使蒸汽冷凝，便可得到更高的真空度。整臺(tái)蒸汽噴射真空泵右若干級(jí)泵體與冷凝器兩大部分組成。

噴射泵的性能為不同級(jí)數(shù)噴射泵的性能。多級(jí)泵的每級(jí)噴射器所噴射出的混合氣體為被抽氣體與工作蒸汽的混合物，除末級(jí)排入大氣外，都被后一級(jí)抽除，這就會(huì)增加后一級(jí)的負(fù)載或使泵的工作性能變壞。因此，多級(jí)泵常在兩級(jí)噴射器間安裝中間冷凝器，使混合氣體中大部分可凝氣體冷凝。

3 真空系統(tǒng)測(cè)試方法

3.1 性能測(cè)試前的確認(rèn)

真空泵性能測(cè)試進(jìn)入各級(jí)增壓泵和噴射泵的蒸汽均由汽包通過(guò)相應(yīng)的蒸汽管道供應(yīng)，在各級(jí)泵的蒸汽管道上均設(shè)有氣動(dòng)切斷閥，以控制該級(jí)泵的啟閉。

進(jìn)入各級(jí)冷凝器的冷卻水則由水包通過(guò)相應(yīng)的冷卻水管道供應(yīng)，C1、C2和C3冷凝器的進(jìn)水均分別由該冷凝器的上部和下部進(jìn)水管供應(yīng)，這些進(jìn)水管上也配置有相應(yīng)的氣動(dòng)切斷閥控制其啟閉。真空泵工作時(shí)，相應(yīng)的冷卻水控制閥打開(kāi)，保證真空泵正常工作。

冷凝器在真空泵啟動(dòng)與正常工作時(shí)的開(kāi)、閉情況見(jiàn)表1。

冷凝器工作時(shí)的耗水量見(jiàn)表2。

每個(gè)冷凝器均設(shè)置排水出口溫度檢測(cè)，并在HMI上對(duì)溫度進(jìn)行顯示及報(bào)警。

3.2 基本操作和控制要求

當(dāng)脫氣開(kāi)始時(shí)，首先關(guān)閉蒸汽放散閥，開(kāi)噴射泵S4A和S4B，當(dāng)真空度達(dá)到33KPa以下時(shí)，打開(kāi)噴射泵S3A和S3B；當(dāng)真空度達(dá)到8KPa以下時(shí)，關(guān)閉噴射泵S3B和S4B，打開(kāi)噴射泵S2，真空度達(dá)到1KPa以下時(shí)，打開(kāi)噴射泵S1，最終達(dá)到極限真空度20Pa。

當(dāng)脫氣處理結(jié)束時(shí)，按照下列順序關(guān)閉真空泵：

S1→S2→S3A→S4A

當(dāng)S4A關(guān)閉后，打開(kāi)蒸汽放散閥。

3.3 真空測(cè)試數(shù)據(jù)

系統(tǒng)測(cè)試過(guò)程中，通常對(duì)系統(tǒng)增加負(fù)載，測(cè)試時(shí)主要載荷為三個(gè)等級(jí)，分別為700Kg、1000Kg、1500Kg，本文以負(fù)載為1000Kg時(shí)，實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。

4 真空系統(tǒng)異常處理方法

在外部條件滿足的情況下，真空系統(tǒng)異常主要表現(xiàn)在真空度達(dá)不到要求或真空度反彈，出現(xiàn)異常情況，首先判斷影響真空度異常的部位，通過(guò)關(guān)閉真空主閥，真空泵投入使用，判斷出是閥前還是閥后影響真空效果（如真空效果好，則判斷為閥前設(shè)備泄露，若效果不好則閥后設(shè)備一定有泄露，閥前設(shè)備待進(jìn)一不判斷）。

4.1 閥前檢查要點(diǎn)

4.1.1 真空槽本體泄露檢查

（1）熱彎管的孔徑，由于處理過(guò)程中的鋼水飛濺，孔徑會(huì)越來(lái)越小，這個(gè)變化逐步影響槽內(nèi)的真空度，但表面上看真空度極好，但實(shí)際上槽內(nèi)真空度差，因此檢查熱彎管進(jìn)口的孔徑必不可少，檢查時(shí)一定要注意安全，離浸漬管垂直距離1米以外觀察，同時(shí)水冷彎頭也要定期清理，防止排氣不暢。（2）密封通道，一般情況下密封通道本體壽命在一年左右，長(zhǎng)時(shí)間使用后，密封通道本體變形，容易將氣囊拉壞，造成真空度不好，真空度往往在0.40KPa左右徘徊，用塑料紙封堵頂槍口后，真空度基本能達(dá)到正常水平。密封通道下部大法蘭也是容易泄露的地方，為了更好的密封，在法蘭當(dāng)中增加防火橡膠墊，來(lái)提高密封效果，同時(shí)，在合金伸縮接上，也增加一塊高溫石棉墊來(lái)提高真空效果。

4.1.2 合金密閉系統(tǒng)查漏

（1）合金密封料倉(cāng)上部密封閥和下部密封閥，如果上部密封閥泄露則影響真空料斗抽真空，嚴(yán)重時(shí)造成無(wú)法加料，而且每次加料都將引起槽內(nèi)真空度的反彈。如果是下部密封閥泄露，則造成上部密封閥無(wú)法打開(kāi)，無(wú)法添加合金。最麻煩的是上部密封閥和下部密封閥同時(shí)泄露。所以對(duì)密封料倉(cāng)上、下部密封閥要足夠重視，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題盡早處理，做到定期檢查、定期清理。（2）均壓管道泄露，均壓管道是用來(lái)抽合金料倉(cāng)里真空的，目的是威力接近槽內(nèi)真空度便于合金料倉(cāng)下部密封閥的打開(kāi)，均壓管的一端接在合金密封料倉(cāng)的頂部，另一端接在C1冷凝器的頂部，處理過(guò)程中利用C1冷凝器負(fù)壓來(lái)抽取合金密封料倉(cāng)內(nèi)的真空。均壓管道泄露往往發(fā)生在管道彎頭部位。

4.1.3 排氣口泄露

（1）由于經(jīng)常移槽的緣故，排氣口泄露發(fā)生率也相當(dāng)高，一般情況下發(fā)生泄露要檢查一下排氣口密封圈是否完整。對(duì)這些部位要做到定期檢查、及時(shí)更換。（2）移槽定位不準(zhǔn)，造成和排氣口錯(cuò)位，所以移槽過(guò)程中一定要確認(rèn)好定位準(zhǔn)確，槽臺(tái)車處理位信號(hào)不可短接。（3）水冷彎頭或排氣口伸縮節(jié)有雜物卡在當(dāng)中至使兩個(gè)面不密封，造成泄露，這種情況比較好處理，把雜物清理干凈即可。要求RH操作人員每次移槽都要清理干凈。

4.2 閥后真空異常檢查要點(diǎn)

（1）檢查設(shè)備各人孔，B2泵下部排水管、真空主閥等是否密封。（2）檢查各焊縫是否有泄露點(diǎn)，若有進(jìn)行處理。（3）檢查蒸汽壓力是否在壓力范圍內(nèi)（長(zhǎng)時(shí)間未煉鋼，管道內(nèi)可能有水份）。（4）檢查冷凝水溫度是否在要求范圍內(nèi)（水溫高則不能完全將蒸汽消化，則冷凝器內(nèi)有蒸汽，真空度不高）。（5）系統(tǒng)內(nèi)泄（3B切斷閥、4B切斷閥泄漏，導(dǎo)致蒸汽在3級(jí)泵和4級(jí)泵內(nèi)循環(huán)，影響真空效果。（6）大氣復(fù)壓閥泄漏（處理狀態(tài)下，用袋子套住大氣復(fù)壓閥，檢查是否泄漏）。（7）檢查C1冷凝器的擋水板是否被擊穿，C1冷凝器底部是否熔損。（8）冷凝器內(nèi)的噴淋頭是否磨穿。（9）噴嘴及S1與S2泵之間是否有垃圾，及時(shí)清理。（10）真空儀表檢查、吹掃。

5 結(jié)語(yǔ)

（1）通過(guò)對(duì)3號(hào)RH真空泵系統(tǒng)測(cè)試方法的介紹，以及測(cè)試過(guò)程的相關(guān)數(shù)據(jù)的收集，為RH真空系統(tǒng)測(cè)試及更換蒸汽噴嘴等日常維護(hù)后的測(cè)試提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。（2）通過(guò)對(duì)RH真空系統(tǒng)在日常生產(chǎn)過(guò)程中常出現(xiàn)真空系統(tǒng)異常情況的分析，總結(jié)出了真空系統(tǒng)異常的查找方法，為處理真空系統(tǒng)異常提供部分理論依據(jù)。