[发明专利]一种混合式真空泵系统

说明书

技术领域

本发明涉及钢液炉外真空精炼装置技术领域，尤其涉及一种混合式真空泵系统。

背景技术

目前，钢液炉外精炼装置所需的真空冶炼条件的提供设备有三种形式，分别是纯蒸汽喷射式真空泵、纯机械式真空泵和蒸汽喷射式+水环式真空泵系统。

纯蒸汽喷射式真空泵系统一般由4级、5级和6级等不同形式的多级蒸汽喷射式真空泵组成。

纯机械式真空泵系统一般由各种干式机械泵或湿式机械泵组成。干式机械泵常用罗茨泵、螺杆泵等，湿式机械泵常用油旋片泵、水环泵等。其中，由于纯水环式真空泵为钢液处理提供的真空度仅能达到20kPa左右，因此仅能用于代替多级蒸汽喷射式真空泵系统中的末级泵。根据钢液炉外精炼工艺对系统抽气能力的需求，机械式真空泵系统常常由多个机械式真空泵模组组合而成，模组彼此间可选配相同的机械泵型，也可选配不同机械泵型，具体选配则依据各种机械泵各自抽气性能进行。

众所周知，蒸汽喷射式真空泵工作蒸汽和冷却水的消耗明显，但这种真空泵系统抽气能力大、抽速快、操作简单、维护成本低，能很好地适用于各种钢液真空炉外精炼工艺的需求；机械式真空泵能耗低、但抽气能力小、抽速慢、维护成本高、投资成本高、目前还不能很好地适用于各种钢液真空炉外精炼工艺的需求；蒸汽喷射+水环式真空泵改造简单，但水环式真空泵的真空度较低，节能有限。在国家要求冶炼行业节能减排的严峻形势下，各钢厂和铸造厂需要一种更加节能、投资成本低、易于改造和实施的新型真空泵系统。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种混合式真空泵系统，充分满足炉外精炼工艺，同时实现高效节能的需求。

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种混合式真空泵系统，包括真空室1，真空室1通过第一抽气管道3与气体冷却除尘器2入口连接，气体冷却除尘器2出口分为两分路：一分路通过第三抽气管道14与蒸汽喷射式(+水环式)真空泵系统13连通，该分路上安装有第二真空切断阀15；另一分路通过第二抽气管道5与机械式真空泵系统6连通，该分路上安装有第一真空切断阀4，蒸汽喷射式(+水环式)真空泵系统13的第二排气管道12与机械式真空泵系统6的第一排气管道7在流量计9之前汇合经过排气管道10伸出厂房外。

第一排气管道7上安装有第一气体止回阀8，第二排气管道12上安装有第二气体止回阀11。

真空度测量系统16通过测量管道17安装在除尘器2之后的第一抽气管道3上。

第一真空切断阀4、第一气体止回阀8和第二真空切断阀15、第二气体止回阀11分别控制各自间的真空泵系统参与真空室排气工作，在钢液炉外精炼处理开始时，保持第一真空切断阀4关闭，开启第二真空切断阀15，启动蒸汽喷射式(+水环式)真空泵系统13对真空室1排气；当真空度测试系统16检测到真空室1内的压力降低到工艺所需压力前，预先开启机械式真空泵系统6，但仍然保持第一真空切断阀4关闭，使机械式真空泵系统6预先进入工作准备状态；当真空度测试系统16检测到真空室1内的压力降低到工艺所需的压力时，关闭第二真空切断阀15和蒸汽喷射式(+水环式)真空泵系统13，同时开启第一真空切断阀4，此时机械式真空泵系统6将继续对真空室1排气并稳定维持系统内的气体压力，直至满足钢液炉外精炼处理对真空室1内真空度的要求，在蒸汽喷射式(+水环式)真空泵系统13和机械式真空泵系统6交替排气的过程中，流量计9用于测量排气管道内废气流量。

气体冷却除尘器2是与蒸汽喷射式(+水环式)真空泵系统13匹配的用于钢液废气除尘和冷却的设备，在对真空室1内钢液抽气的初始阶段，将颗粒度≥50u的粉尘清除下来，以满足蒸汽喷射式(+水环式)真空泵系统13对钢液废气颗粒度的要求；当真空室1内钢液经过一段时间的抽气和其他冶炼工艺的处理后，废气量和粒度明显下降，当切换机械式真空泵系统6后，废气颗粒对机械泵的影响很小，温度900～1000℃的高温废气经过气体冷却除尘器2降至100～150℃，甚或更低，气体冷却除尘器2出口废气温度是机械式真空泵系统6选型重要依据之一。

本发明的有益效果是：

钢液炉外精炼处理过程中，本发明不但可以充分发挥蒸汽喷射式(+水环式)真空泵系统13抽气能力强、抽速快的优势，而且可以发挥机械式真空泵系统6真空度高、抽气能力稳定和能耗低的优势，充分满足钢液炉外精炼处理工艺对真空室1内建立和维持真空度的要求。