ADREM开发钢水真空脱气革新技术

ADREM开发钢水真空脱气革新技术

近年来工业发展和提高工业产品质量的重点在于开发更高性能的材料，其中开发高品质钢材是主要目标之一。一般来说，提高钢品质的关键环节在于炉外精炼，特别是钢水的真空脱气。

Adrem投资公司是一家罗马尼亚公司，致力于工业领域的真空技术解决方案。该公司8年前就开发出一项用于钢水真空脱气的新技术，该技术的特点是使用干式机械泵代替原来的蒸汽喷射泵。“在钢水脱气设备革新进程中，这项革新的意义相当于在铁路运输中将火车的蒸汽发动机更换成电动发动机”，Adrem投资公司总裁、物理学家AdrianBodea 说。

湿泵在钢水真空脱气工艺中已经应用超过45年。多年来一直将蒸汽喷射真空泵作为钢水脱气工艺的唯一解决方案，其原因是钢水脱气需要大功率泵且操作条件恶劣(高温、粉尘等)，这些就需要一种非常可靠的解决方案。蒸汽喷射泵需要使用大量的蒸汽(5～40t／h)才能达到必需的真空度(0．5mbar)。近些年，很少尝试使用机械泵，迄今为止只在小容积的真空脱气装置(5～40t钢包)中使用液体环式泵，但也属于湿式泵。

在90年代初期，高功率干式压缩机的开发打开了在大型钢水脱气装置中应用干式真空技术的道路。

用于钢水脱气大型设备的干式真空泵的发展经历了三个阶段，逐渐将大流量罗茨式真空升压机与螺旋式真空压缩机卓越的压缩能力结合在一起。

每组泵布置在一个独立的台架上，泵之间由互相连通的管道系统连接。这些泵均配备可变速电机驱动(VSD)，以确保泵在台架上的正确运转。气体吹洗和水冷却连接设在台架边缘处，采用单点连接方式。所有电气线路连接到一个安装在台架上的单独控制面板上。

为达到VD炉所需要的更低压力，多级增压机组是必需的。其布置已通过计算机模型进行了优化，以确保泵的数量和布置符合工艺要求。

对于VD工艺，一套完整的增压泵是必要的，且增压泵采用干式真空泵。频率转换器控制增压泵的转速，从而控制输出功率并优化操作。

所需台架(泵组)的数量取决于钢包容积，即取决于从钢水中排出的气体负荷、泄漏率和工艺气体负荷(氩气流量)。

与蒸汽喷射技术相比，干式真空技术的主要优点是：

◆ 能耗和运行成本减少了10倍多(见表中比较结果)；

◆ 更好的技术性能(较高的脱氢率)。脱氢率取决于钢水上方气体中氢的分压(由西韦茨定律决定)。采用湿式泵时，钢水上方的真空气氛充满水蒸汽，从而使钢水上表面具有较高的氢分压。为获得良好的脱气效果，必须在低压(高真空)下工作。而使用干式泵，压力对脱气效果的影响不大。在较高压力(10mbar)和较低压力(0．5mbar)下，脱气效率相同；

◆ 更容易维护。由于该技术不使用水而采用过滤器，因而使管道／阀门系统维护更容易。该泵的机械装置操作简单，从维护的角度考虑，高可靠性使系统更方便；

◆ 减少对环境的影响。实际上几乎对环境没有影响。由于所有的水只用于冷却，且工艺过程中不涉及水。采用了滤尘系统，使粉尘浓度降至5mg／m³以下；

◆ 减少碳足迹，并降低温室气体排放。减少能耗，不直接使用天然气燃烧(但蒸汽喷射泵需采用)，有助于减少碳足迹(CFP)和温室气体(GHE)排放。这对当前所有技术特别是像钢铁这样高耗能行业是必须要考虑的问题； 。

◆ 快速开／关服务：基本采用按钮操作。

目前，Adrem投资公司是在安装这类脱气设备方面拥有丰富经验的供应商，现已安装了10种不同的脱气(Vacuum Teeming)装置，如VD，真空浇铸，VOD、RH，炉容从6t到250t不等。

Adrem投资公司与真空泵供应商结成战略合作伙伴关系，使其能够测试最新的干式真空泵技术。

通过真空泵与过程模拟技术的结合，Adrem投资公司能够为客户提供“交钥匙”工程。

Adrem投资公司设计用于高温和高流速下运转的过滤系统，是该公司的核心技术。

自动化标准(包括2级自动化系统)可以与任何类型的PLC控制系统匹配，还可与工厂自动化设计原则集成。该公司在2级自动化系统中配备了工艺设计和在线检测仪。

目前，Adrem投资公司正在开发新的检测仪，如将激光诱导等离子体光谱学、烟气质谱学用于在线检测上。