_vd精煉爐真空系統(tǒng)的常見故障分析與解決

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1、VD精煉爐真空系統(tǒng)的常見故障分析與處理張志信（河冶科技股份有限公司，河北，石家莊，050000）摘要：結(jié)合河冶科技VD精煉爐真空設(shè)備，介紹VD精煉爐蒸汽噴射真空泵的工作原理，并根據(jù)我公司VD精煉爐發(fā)生的故障，分析故障發(fā)生的原因以及介紹相應(yīng)的故障解決方法。關(guān)鍵詞：精煉爐；蒸汽噴射真空泵；工作原理；因素；故障處理緒論：VD精煉爐實際抽真空過程比較抽象，造成有故障不易排查。它不像機(jī)械和液壓等問題那樣可用圖紙作為依據(jù)進(jìn)行排查，需要用能量分析和工作經(jīng)驗相結(jié)合的方式綜合考慮處理?，F(xiàn)對我公司VD精煉爐抽真空過程及問題進(jìn)行描述分析，供各位同仁參考。正文：VD精煉爐描述：

2、　　我公司VD（VacuumDegassing）精煉爐是將經(jīng)中頻爐和LF精煉爐冶煉調(diào)成份后次煉鋼水置于真空罐中，同時鋼包底部吹氬攪拌的一種脫氣真空爐。其原理是利用對真空罐進(jìn)行抽真空，在真空狀態(tài)下對鋼水進(jìn)行脫碳、脫氣、脫硫、去除雜質(zhì)、合金化和均勻鋼水溫度、成分等處理。其主要設(shè)備由真空系統(tǒng)、真空罐系統(tǒng)、真空罐蓋車、水系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)等組成。蒸汽噴射真空泵抽氣量大，結(jié)構(gòu)簡單，但出現(xiàn)故障時，不易及時排查，引起熱停工時間較長，損失較大，本文對我公司真空系統(tǒng)的原理進(jìn)行了講解，并對常見故障及影響因素進(jìn)行了分析，以便設(shè)備維護(hù)人員及時排查解決類似設(shè)備故障。我公司真空系統(tǒng)簡圖

3、如下：　　圖：河冶科技真空系統(tǒng)簡圖該系統(tǒng)由四級蒸汽噴射泵加一級水環(huán)式機(jī)械真空泵（簡稱水環(huán)泵）組成5級真空泵組，主泵由（B1+B2+B3+E2a+E5c）組成；輔泵由（E2b+E5c）組成，輔泵（E2b+E5c）與主泵的噴射泵（E2a+E5c）并聯(lián)，組成變量泵機(jī)組。同時為了提高真空系統(tǒng)的啟動速度，設(shè)計了啟動泵（Ec）。冷凝器的作用是將前級泵排出的蒸汽冷凝成水，以提高后級噴射泵的效率?，F(xiàn)將蒸汽噴射真空泵工作原理介紹一下：1、蒸汽噴射真空泵的工作原理及過程　　蒸汽噴射真空泵是利用流體流動時的靜壓能與動能相互轉(zhuǎn)換的氣體動力學(xué)原理來形成真空。具有一定壓力的水蒸汽通

4、過拉瓦爾噴嘴喉徑時達(dá)到聲速，到噴嘴的擴(kuò)散部時，靜壓能全部轉(zhuǎn)化為動能，達(dá)到超聲速，由壓力能轉(zhuǎn)化為速度能，在噴嘴出口處由于高速蒸汽流的引射作用形成低壓。工作蒸汽與被抽氣流在混合室進(jìn)行混合，并進(jìn)行能量交換，混合氣流在擴(kuò)壓管內(nèi)得到減速增壓。如果將幾個噴射泵串聯(lián)起來使用，泵與泵中間加入冷凝器使蒸汽冷凝，便可得到很高的真空度（67Pa）。整臺蒸汽噴射真空泵由5級泵體與3級冷凝器兩大部分組成。各級泵體均由噴嘴、吸入室及擴(kuò)壓器組成，噴嘴采用不銹鋼材料焊接，吸入室和擴(kuò)壓器等其它部件采用碳鋼材料焊接而成。蒸汽噴射式真空泵結(jié)構(gòu)簡圖1-吸入室2-工作蒸汽進(jìn)入室3-拉瓦爾噴嘴4-

5、混合室5-擴(kuò)壓器6-壓縮器A—被抽氣體入口B—工作蒸汽入口C—混合氣體出口1.1蒸汽噴射式真空泵工作步驟1.1.1第一階段：工作蒸汽經(jīng)過拉瓦爾噴嘴變成超音速氣流而噴入混合室內(nèi)，由于蒸汽流為高速，壓力降低，同時溫度降低，使吸入混合室內(nèi)形成負(fù)壓區(qū)。此時，被抽氣體進(jìn)入混合室。1.1.2第二階段：工作蒸汽與被抽氣體兩股氣流在混合室內(nèi)相互混合，并進(jìn)行動量和能量交換，將工作蒸汽由壓力能轉(zhuǎn)變而來的動能傳遞給被抽氣體，從而使工作蒸汽速度逐漸降低，被抽氣體速度逐漸增高，兩者速度逐漸接近。最后在擴(kuò)壓器喉部某處，兩者速度達(dá)到一致并產(chǎn)生激波，使得混合氣流速度下降，從激波的超音速

6、下降到激波后的亞音速同時壓力上升。1.1.3第三階段：在某一給定的壓力下，亞音速混合氣流在擴(kuò)壓器喉部流出的瞬間，其速度可能再次達(dá)到音速。然后，混合氣流在擴(kuò)壓器漸擴(kuò)段速度下降，壓力增高，直至擴(kuò)壓器的出口處，混合氣流壓力增高速度降低氣體被排出。2.我公司主要出現(xiàn)過的故障2.1低真空抽不下去甚至反彈2.2高真空到一定程度下不去，但是未達(dá)標(biāo)2.3高真空狀態(tài)時不能進(jìn)一級泵，否則反彈嚴(yán)重3影響VD爐真空系統(tǒng)真空度的主要因素及故障現(xiàn)象的簡單處理　　3.1工作蒸汽壓力、溫度及干度　　3.1.1蒸汽壓力過低及壓力波動均對真空泵的能力有較大影響，因此蒸汽壓力不應(yīng)低于要求的工

7、作壓力，我公司煉鋼分廠工作蒸汽壓力為0.8MPa（表壓），實際工作中工作蒸汽壓力低于0.8MPa，后期尤其至0.6Mpa后真空度就很難降下來，理論上來說工作蒸汽壓力越高工作蒸汽溫度就越高。3.1.2蒸汽壓力穩(wěn)定，蒸汽壓力就不會出現(xiàn)波動，真空泵性能就會穩(wěn)定。3.1.3蒸汽的干度對真空泵的性能也有較大影響。其中含水會引起真空波動，含水過多甚至?xí)椴黄鹫婵?。如果真空管道?nèi)有水，在比較低的氣壓下水很容易汽化，水的汽化熱很大，很少量的水汽化會帶走大量的熱，真空狀態(tài)下熱傳遞是通過對流熱傳導(dǎo)途徑被阻斷了，氣體熱傳導(dǎo)和輻射的傳熱量相對很小，就會出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象，特別是1級泵

8、拉瓦爾噴嘴喉徑很小直徑在3mm左右，對蒸汽的品質(zhì)要求高，含微量水分都可能引起噴嘴