RH精炼炉真空泵系统研究

ＲＨ精炼炉一级真空泵故障分析及对策许天琦①１　于宇２　李俊岩３（唐山钢铁集团有限责任公司热轧事业部　河北唐山０６３６１１）摘　要　机械真空泵作为精炼炉生产中最为关键的设备之一，对于生产冶炼以及产品质量有着至关重要的作用。

唐山钢铁集团有限责任公司热轧事业部ＲＨ精炼炉投产初期多次出现一级泵壳体炸裂、泵组温度高报警停泵等诸多问题，导致真空泵整体抽气能力下降，不足以保证最小真空度１ ２ｍｂａｒ的上限值，真空度不足导致影响脱碳效率、增加处理周期，不能满足公司整体品种攻关，本文主要针对机械式真空泵壳体炸裂、温高报警停泵两个原因进行调查、分析、研究，并采取相应的改进对策从根本上解决了真空泵故障问题，使得真空泵整体稳定运行。

关键词　真空泵　壳体　炸裂中图法分类号　ＴＦ７６９．４ 文献标识码　ＢＤｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－１２６９ ２０２２ ０６ ０１８ＦａｕｌｔＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＲＨＲｅｆｉｎｉｎｇＦｕｒｎａｃｅＦｉｒｓｔ ｓｔａｇｅＶａｃｕｕｍＰｕｍｐａｎｄＣｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓＸｕｔｉａｎｑｉ１　Ｙｕｙｕ２　Ｌｉｊｕｎｙａｎ３（ＴａｎｇｓｈａｎＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＨｏｔＲｏｌｌｉｎｇＢｕｓｉｎｅｓｓＤｉｖｉｓｉｏｎ，Ｔａｎｇｓｈａｎ０６３６１１）ＡＢＳＴＲＡＣＴ　Ａｓｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｃｒｉｔｉｃａｌｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｎｔｈｅｒｅｆｉｎｉｎｇｆｕｒｎａｃｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｖａｃｕｕｍｐｕｍｐｐｌａｙｓａｖｉｔａｌｒｏｌｅｉｎｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｓｍｅｌｔｉｎｇａｎｄｐｒｏｄｕｃｔｑｕａｌｉｔｙ．ＩｎｔｈｅｅａｒｌｙｓｔａｇｅｏｆＲＨｒｅｆｉｎｉｎｇｆｕｒｎａｃｅｏｆＴａｎｇｓｈａｎＩｒｏｎａｎｄＳｔｅｅｌＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，ｍａｎｙｐｒｏｂｌｅｍｓ，ｓｕｃｈａｓｐｒｉｍａｒｙｐｕｍｐｓｈｅｌｌｂｕｒｓｔ，ｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｌａｒｍｓｈｕｔｄｏｗｎ，ｒｅｓｕｌｔｅｄｉｎｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｐｕｍｐｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙｏｆｖａｃｕｕｍｐｕｍｐ，ｗｈｉｃｈｉｓｎｏｔｅｎｏｕｇｈｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｍｉｎｉｍｕｍｖａｃｕｕｍｌｉｍｉｔｏｆ１ ２ｍｂａｒ，ｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔｖａｃｕｕｍａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｄｅｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｃｙｃｌｅ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｓｍａｉｎｌｙｆｏｒｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｖａｃｕｕｍｐｕｍｐｓｈｅｌｌｂｕｒｓｔａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｌａｒｍｓｈｕｔｄｏｗｎ，ａｎｄｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｌｙｓｏｌｖｅｓｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｖａｃｕｕｍｐｕｍｐｗｉｔｈｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ，ｍａｋｉｎｇｔｈｅｏｖｅｒａｌｌｓｔａｂｌｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｖａｃｕｕｍｐｕｍｐ．ＫＥＹＷＯＲＤＳ　Ｖａｃｕｕｍｐｕｍｐ　Ｓｈｅｌｌ　Ｂｌａｓｔｃｒａｃｋ１　前言河钢唐钢ＲＨ精炼炉真空泵系统由四级泵组组成，机械真空泵一级罗茨泵共２６台，由豪顿华（Ｈｏｗｄｅｎ）供货，二级、三级泵罗茨泵各１５台，由普旭（Ｂｕｓｃｈ）供货，四级螺杆泵１５台，由普旭（Ｂｕｓｃｈ）供货。

书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
RH 真空精炼循环流动数值研究进展
RH 真空精炼循环流动数值研究进展
王晓冬1 韩杰1,2 闫熠1 张宇1 王维娜1 巴德纯1 屠基元3
(1.东北大学真空与流体工程研究所沈阳110819;2.辽宁石油化工大学职业技术学院抚顺113001;3.墨尔本皇家理工大学机械工程与航空学院澳大利亚3083)
摘要：RH 真空精炼是炉外真空精炼设备中处理量最大、处理果最好、发展最快的设备之一，是当前大批量制取纯净钢材的主要工艺手段。

RH 真空精炼循环流动受RH 几何参数、吹氩条件等因素影响，一直受到研究者和生产者的关注。

由于冶炼环境的限制，来至RH 真空精炼现场的实验数据较少，准确性难以保证。

采用水模型进行的RH 真空精炼物理模拟，其内部流动和均混时间的测定也受到实验条件、检测手段等限制，循环流量和流场结构对真空精炼效
率和精炼效果的影响研究以定性分析为主。

计算流体力学(CFD)作为研究单相流动、多相流与传热问题的重要手段，已经成为理解RH 真空精炼循环流动机制、研究RH 循环流动规律、改进RH 结构、优化吹氩条件的重要方法，并在实践中得到验证。

本文介绍了RH 循环流动数值模拟的理论模型、数值求解策略、特定RH 水模型结构参数和操作参数条件下的数值模拟结果，分析比较了不同上升管/下降管直径、上升管、下降管间距、浸入钢水深度、上升管/下降管与轴线的偏心距等对循环流动的影响，比较和分析了吹氩流量、吹氩管直径、吹氩管数量、
分布等吹氩条件对循环流动的影响，并与实验结果作了对比。

219管理及其他M anagement and otherRH 精炼炉真空碳脱氧速率研究白志坤，张文祥，张万庆，王子然（河钢集团唐钢新区，河北 唐山 063000）摘 要：热力学及动力学方面对HRH 真空精炼炉碳脱氧可行性进行了分析，并对低碳钢进行了小批量试验，通过试验验证了真空碳脱氧可行。

本文通过对RH 精炼炉在真空状态下运行设备工艺进行分析，结合在冶炼过程中热力学和动力学的学科内容，阐述了rh 精炼炉在中空状态下完成脱氧的可行性，通过生产实践研究，对低碳钢进行了部分冶炼试验，验证了可行性的同时明确指出了真空状态下脱氧速率的各种影响因素。

关键词：RH 精炼；脱氧；真空碳中图分类号：TF341 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）24-0219-2 收稿日期：2020-12作者简介：白志坤，男，生于1988年，河北唐山人，本科，中级工程师，研究方向：炼钢工艺技术。

伴随着我国石油化工等工业企业的全面发展，对品种钢的质量有了更高的要求。

随之而来的是各类品种钢需求量越来越大，在品种钢的冶炼过程中主要是针对硫，严格的硼和气体检查，尤其是低硅钢的硼和气体检查，对于优化整个精炼炉的冶炼过程至关重要。

由于生产时间长，该产品采用渣油系列CaO-CaF-A12O，CaO-SiO 渣系统和CaO-CaF 液体系统采用精炼炉碳真空脱氧技术，可以满足应用要求。

1 RH精炼炉工艺流程RH 精炼炉也被称为RH 真空循环脱气方法。

首次使用时是在20世纪的中期，在德国被应用到炼钢中。

该技术主要是从实际生产中借用的。

人们发现在铸造过程中经常会发生结渣。

经过多次实验，可以得出结论，液态钢中的氢和氮是引起这种现象的主要原因，真空清洁技术。

伴随着钢铁冶炼中真空精炼技术的不断成熟，RH 在处理工程中周期短，效率高，被更多的转炉炼钢企业应用于生产实践。

RH 精炼炉是属于对精加工的一种二次加工方法，在整个工艺当中，主要是真空状态进行的，并且将所精炼的炉内壁上，镶嵌耐火衬，使其不收到高温的破坏。

RH真空精炼炉发展及控制技术应用研究发布时间：2023-02-17T08:36:31.242Z 来源：《科学与技术》2022年19期作者：孟祥通[导读] 在信息化不断发展的推动下,钢铁工业也实现了自动化发展,在技术设备不断更新、市场对于低碳优质钢材的需求的提升下,RH工艺获得了较大的发展,在其真空精炼的环节,国外内都在对其工艺装备及自动化控制、开发及应用进行研究。

孟祥通在信息化不断发展的推动下,钢铁工业也实现了自动化发展,在技术设备不断更新、市场对于低碳优质钢材的需求的提升下,RH工艺获得了较大的发展,在其真空精炼的环节,国外内都在对其工艺装备及自动化控制、开发及应用进行研究。

RH工艺的实现必须保证其精炼炉为真空状态,相关的设施设备需要可靠而先进,这是获得稳定安全生产的基本前提。

基于此,本文以RH精炼炉作为研究对象,对其工艺装备和控制技术做了细致的研究,进一步分析了RH真空精炼炉的发展历程和工艺原理。

本研究对工程项目在质量管理方面的提升有着关键性作用。

关键词:RH真空精炼炉;控制技术;精炼炉发展0引言RH精炼是炉外精炼工艺的一种重要的冶炼方式,其优势是产能大、周期短、效果佳等,目前为炼钢行业所普遍采用。

截止到现在,RH不再单纯被应用于脱气技术,更是应用于真空脱碳、喷粉脱硫、吹氧脱碳、温度均匀以及补偿等方面,炉外精炼的功能越来越齐全。

在精炼技术与功能的不断发展下,RH技术对于超低碳钢的生产具有很大的优势,在目前现代化的钢厂中,作为炉外处理技术发挥着重要的作用。

1 RH真空精炼技术概述1.1 RH精炼炉真空处理工艺RH工艺流程图如图1所示，RH真空槽是整个真空脱气装置的核心设备,主要结构是由一个带有2个吸嘴,内砌耐火材料的真空室构成。

RH 真空处理过程中在对钢水进行真空处理时,位于真空室下部的两根插入管会随着钢包的上升而逐渐插入到钢液中,插入管深入到钢液中之后,利用真空室的结构对钢水进行抽真空的操作,使钢水中所含有的成分因此而改变。

RH精炼蒸汽站自动化控制系统研究与应用【摘要】RH精炼炉是通过真空冶炼进行脱气和除去钢水中的夹杂物，调整和均匀钢水成份、温度。

RH冶炼过程中进行脱气处理的必要介质为水和蒸汽。

能制造RH炉真空条件的真空泵是炼钢RH炉的关键设备。

真空泵是靠喷射蒸汽的，而蒸汽站通过调节阀，利用分程控制为RH精炼炉提供了压力、温度稳定的蒸汽，是RH精炼炉实现真空处理的重要组成部分。

【关键词】蒸汽；调节阀；分程控制2022年首钢迁钢1#RH精炼炉引进自德国西马克公司。

通过1#RH精炼炉是一座单工位冶炼炉，可生产出超低碳钢、汽车用钢材，填补了首钢迁钢的空白。

蒸汽站做为RH精炼炉的重要环节，为RH精炼炉提供稳定的蒸汽。

一、系统总貌蒸汽站作为RH精炼炉的核心部件，在整个冶炼周期中起着举足轻重的作用，蒸汽站所需蒸汽主要来自转炉产蒸汽（低压蒸汽）、电厂蒸汽锅炉产蒸汽（次高压蒸汽），经过混合输出压力：P=1.0MPa温度：T=210℃的混合蒸汽。

蒸汽站包含4个气动调节阀（C01、C02、C03、C04）。

C01位于次高压管路上，C02、C03并联在低压蒸汽管路上，C04位于次高压蒸汽管道放散侧。

通过混合后蒸汽压力、温度等反馈值，控制着四个蒸汽调节阀开度，达到蒸汽混合输出后温度、压力基本稳定。

RH精炼炉蒸汽泵的蒸汽条件是（压力：P=1.0MPa温度：T=210℃流量：Min：0.2t/hMax：25.6t/h）。

在控制上C02、C03采用了分程控制来保证冶炼和待工时的蒸汽压力P=1.0MPa。

C02调节阀参数气开DN50Hub30KVS21，C03调节阀参数气开DN200Hub80Kvs273。

二、分程控制的优点RH精炼炉的蒸汽站采取的分成控制是利用一个控制器的输出，通过与阀门定位器的配合，分段地控制两个或两个以上的调节阀的控制系统，称为分程控制系统。

由于分程控制系统能在被控变量的不同取值范围时采取不同的控制手段，满足某些特殊工况的需要，因此在复杂过程的控制中得到了较多的应用。

RH真空精炼过程中多相流动、混匀和脱碳行为的研究RH真空精炼过程中多相流动、混匀和脱碳行为的研究摘要：RH真空精炼是一种常用于钢铁冶金过程中的加工方法。

在该过程中，多相流动、混匀和脱碳是关键的步骤。

因此，本论文在大量研究的基础上，深入探究了RH真空精炼过程中的多相流动和混匀行为。

本文主要研究了多相混合气氛下的脱碳过程，探究了工艺参数对脱碳效果的影响，并建立了基于流场数值模拟的RH真空精炼脱碳模型。

研究结果表明，多相流动和混匀对RH真空精炼过程中的脱碳效果起重要作用。

本文的研究为RH真空精炼过程的优化提供了理论参考。

关键词：RH真空精炼；多相流动；混匀；脱碳一、引言RH真空精炼是一种将流动钢液置于真空环境中，以减少气体包裹和非金属夹杂物含量的方法。

在该过程中，钢液和精炼介质（如氢气）形成复合流，反应气氛中气体和钢液之间发生传质和反应，大量的非金属夹杂物被吸附和去除，同时脱气和脱碳效果也得到了提高。

目前，RH真空精炼已经成为钢铁冶金工业中最常用的加工方法之一。

然而，由于多相混合现象的复杂性，珍贵金属损失的频率仍然很高，使得精炼过程的效率和效果都有很大的提高空间。

因此，本文旨在深入研究RH真空精炼过程中的多相流动和混匀机理，并探究其对脱碳的影响，从而为生产实践提供理论指导。

二、多相流动和混匀机理分析RH真空精炼过程中，钢液和精炼介质混合后形成一种复合流。

由于钢液的密度和黏度明显高于精炼介质，因此在混合后形成了一个不稳定的两层流。

在气氛稳定后，流层开始发生相互作用，形成了一个由氢气和钢液相互穿插的多相流场。

多相流场的性质直接影响了精炼效果，因此研究多相流动和混匀机理对于优化RH真空精炼过程具有非常重要的意义。

钢液在精炼介质中运动时，受力分析可以看做他是在粘度相等的两个层面之间流动的。

当相对速度超过一定数值时，两层面之间的分界面出现不稳定现象。

因此，形成了干扰分层结构。

在RH精炼过程中，精炼介质导致含氢气氛溶解度降低，从而形成了钢液中的孔隙。