RH真空脱气设备提升系统解析
  发布时间:2016年03月23日 点击数:

在钢包冶金领域,RH真空循环脱气精炼法已经成为大规模生产高品质真空处理钢的主要方法之一。为了将浸渍管浸入钢液,各个企业开发了多种提升系统。当前装备的发展水平满足了短循环时间和高效率真空处理的需求。德国学者研究了不同的真空室提升系统和钢包提升系统,并指出了具体提升系统的利弊。

RH真空脱气装置主要由一个耐火材料内衬真空室和两个浸渍管(附属在真空室底部的大型钢液管道)组成。浸渍管内部全部砌有耐火材料,但外部只有下部包裹耐火材料。钢水的上升管内安装有一定数量的气体注射管道,两个浸渍管充分浸入钢液后,脱气工序开始。达到要求的浸入深度后,真空泵将反应器内的气体排空。

RH设备的提升技术可以分为真空室提升和钢包提升。真空室提升是将RH真空室浸入到工作钢包中,钢包提升是将钢包提升到固定真空室下的一个位置。

真空室可以用绞车、液压或摇臂装置进行提升,钢包可以通过底部活塞气缸、液压缸、绞车或钢包摇臂的机架来提升。不同提升系统必须与设备理念相匹配,即与单工位、双工位和快换设备匹配。

不同理念下的设备配置

为了满足不同的客户需求,业界形成了许多RH设备的配置理念,主要为单工位设备配置、双工位设备配置和快换设备配置。

单工位设备处理站由真空室和真空泵组成,这在提升方面有一定的灵活性。处理和浸渍管维护在处理位进行。砌筑耐火材料时,真空室必须用天车运送到修理站。浸渍管维护、真空室更换和真空室加热的停工时间是决定这种设备可用性的因素。

双工位设备配置由两个处理站组成,每个处理站都有一个真空室。该设备配置方式的每个单元都装备有合金添加系统,通过移动弯管切换到真空泵进行处理。其中,一个真空室进行浸渍管维护,同时另一个真空室进行处理。真空室更换期间,设备可以作为单工位设备暂时继续运行。双工位处理站具有高的设备可用性。

真空室快换设备配置有一个处理站和两个预加热位。经过一定炉数处理后,真空室可以通过传送小车运送到备用位。在备用位可以进行浸渍管维护,同时真空室保持高温,真空室也可以送到修理站。与其他两种设备配置相比,真空室快换设备提供了极高的灵活性。由于真空室放置在交换车上,工作时只需要钢包提升。

真空室提升移动量大

影响真空室提升的因素包括真空室相对于真空泵组件的移动、与合金添加系统的连接等。连接必须设计成在气体冷却器和1号增压器连接管之间的真空密封回转接头。真空室合金料槽和合金口之间连接必须用加压伸缩接头零件制成。这些方面是潜在的泄漏点,须要常规维护。

绞车真空室提升吊笼。绞车提升系统在提升吊笼中升高和降低真空室,其关键点是绞车系统的设计,以及钢结构的负载和应力。绞车提升负载设计包括RH真空室、气体冷却器和真空合金系统等。为了安全提升和设备安全,该系统装有不同的安全装置,如过载限制器和下垂绳索限制器等。该系统必须进行日常和密集维护,绳索必须进行日常检查,在规定时间间隔内必须更换。

液压缸真空室提升吊架。该系统的真空室升降用提升吊架控制,其载荷分布与其他提升系统类似(尽管液压缸控制的提升吊架移动意味着该系统的简化)。由于力只作用在液压缸末端,该系统不必通过钢结构转移载荷,即钢结构的质量变小了。同样,该系统减少了复杂的绳索监控和定期检查。

但是,该系统的位置监控系统不可或缺。此外,排气线和枢轴承是装配在一起的,也必须提供一个单独的浸渍管维护车进行浸渍管维护。该系统只能用于单工位和双工位。

真空室摇臂装置。对摇臂装置来说,真空室通过摇臂系统移动,摇臂系统实质上由提升平台、锁定平台、摇臂、扭曲管、平行导轨、摇轴箱、钢结构和轴承支座组成。真空室和气体冷却器安装在提升平台上,真空室可以用天车向上或向下提出,气体冷却器通过排气线和铰链三节点与真空泵连接。摇臂装置可由一个或两个液压缸运行。

该系统安装了一个对重装置以防止将真空室提出钢包时发生液压系统失效。对重装置包含特殊处理的厚板部件,在建造时进行安装,它比提升平台在处理时所有装备以及从钢包带出来的钢水都重。如果发生能源供应失效,先释放液压缸压力之后,真空室可以由重摇臂提出钢包。该系统必须提供一个单独的浸渍管维护车进行浸渍管维护。

钢包提升易维护

垂直式侧向液压缸钢包提升。垂直侧向液压缸钢包提升系统可以一起提升钢包和放置它的提升架,导承架布置在钢包小车旁边,整合到稳定、高强度的侧护板中,侧向导承架在提升托架下进行按压运动。导承架、液压缸和管路由保护罩保护,防止钢包破裂。由于提升托架需要钢包车一起运动,处理过程中不能更换钢包车。

悬浮式侧向液压缸钢包提升。该提升系统能够用带钩子的提升吊梁将钢包提出钢包车,带有两个钩子的提升吊梁与4个液压缸保持悬浮,液压缸反过来依次以铰链式悬浮在钢结构的顶部。导承架布置在钢包车侧面,整合到稳定、高强度的侧护板中。即使气缸发生失效,液压缸的这种设计也允许紧急下降。导承架、液压缸和管路由保护罩保护,防止钢包破裂,处理过程中可以实现钢包车的更换。

钢包车钢包提升。一种更进一步的提升方法是用钢包车上的液压缸提升钢包,该方案适用于RH设备没有充足空间的情况。该系统把提升和传送移动联合起来,给设备选择提供了高灵活性,单工位、双工位、快换设备配置都可以实现。由于钢包占据钢包车,不能实现钢包车更换,同时,须要另外提供带提升气缸的维护车进行浸渍管维护。

绞车钢包提升。一种可靠性高但比较复杂的钢包提升系统是包含起重绞车的提升系统。该系统用绕绳筒和绕索绳组成的轮滑组降低绞车的有效提升载荷,钢包通过钩子提出钢包车,钩子分别安装在各自的提升吊梁上。

该系统必须充分重视精细控制系统和安全措施。为了安全提升和日常安全,该系统装备有许多安全设施,如符合天车标准的过载限制器和下垂绳索限制器等。该系统也必须进行定期和密集的维护,绳索必须定期检查、定期更换。该系统在处理过程中可以更换钢包车。

钢包摇臂提升。钢包摇臂提升系统集成了很多系统的优点,同时保持了灵活性。钢包通过摇臂系统移动,其基本组成包括侧向臂、连接管、轴承及轴承座和摇臂箱。真空室和气体冷却器安装在固定的钢结构上,除去了摇臂单元使用的回转接头,杜绝了泄漏,减轻了维护任务。真空室能由天车吊动向上提升。同样,与摇臂单元相反,真空阀和可能的合金仓都安装在固定钢结构上,因此显著降低了须要移动的重量。另外,传送带不必带有铰链的设计。

摇臂包括特殊处理的厚板部件,在建造时安装,液压系统中的节流阀可以实现下降控制。为了维护浸渍管,须要提供单独的浸渍管维护车。在技术方面,钢包摇臂提升系统能替代所有常用的提升系统,在设备的安全性和可用性上也有一定优势。

两种提升方式之利弊

真空室提升系统最大的特点是需要大重量的移动,也需要与真空系统和合金添加系统的移动连接。这些要求导致了大量的维护工作。真空室提升所有系统的共同点是所谓的“可通过方案”,也就是钢包车可以从设备下面通过。因此,在另一跨供给传送位可以不须要进一步中间传送,这也意味着在处理过程中不能更换钢包车。此外,浸渍管维护须要提供独立的浸渍管维护车。

钢包提升系统中,设备最重要的部分被安装在固定的钢结构上,因此真空泵和合金添加系统的连接是静态的,不易于泄漏,降低了维护费用,提高了可用性。相比于真空室提升系统,钢包移动所使用的液压系统更小,也更加容易设计。

RH提升设备和提升系统的选择要考虑上游单元和下游连铸机的冶炼周期,也要考虑钢厂的优势条件。真空室提升系统可以在单工位和双工位设备安装,某些情况下也可在快换设备上安装。

放气处理时,当用真空室提升系统时,总是须要把真空室从钢液中提出。也就是说,不管是电力还是液压系统,能量必须是可用的。使用钢包提升系统时,钢包不使用能量也能下降,也可以通过节流阀人工实现。由于钢包提升理念和设备的进一步发展,模块化的基本设备可以通过断开真空室与静态设备零件的连接发挥作用。

---文章摘自《冶金信息网》