RH機械設備介紹PPT演示文稿

1、RH機械設備介紹,一、RH工藝簡介,RH精煉全稱為RH真空循環(huán)脫氣精煉法。是爐外精煉技術中的重要的一種,1.1、 RH的歷史與發(fā)展,德國的魯爾鋼(Ruhrstabl)公司，對于大型鍛造用鋼錠的脫氫進行了持續(xù)的研究。他們?yōu)槭固幚碓O備小型廉價和易于在煉鋼廠采用，于1956年前后投入了RH的開發(fā)。 RH處理法由真空泵廠家赫拉烏斯(Heraeus)公司提案，根據(jù)使用鉛和汞做的模擬實驗，確認了技術可能性之后，繼而在Ruhrstabl公司進行100t鋼包的工業(yè)化試驗，于1959年確立為RH真空循環(huán)脫氣處理法,技術發(fā)展之路,1.2、RH的功能,脫氣： 在真空狀態(tài)下，流經(jīng)真空槽鋼水中的氬氣、氫氣、氮氣等氣體在

2、鋼液循環(huán)過程中被抽走。 脫碳： 利用真空條件下的碳氧反應，分自然脫碳和強制脫碳（吹氧）。 化學成分調(diào)整及均化： 通過加入合金進行成份微調(diào)和均化。其特點是合金基本不與爐渣反應，合金直接加入鋼水之中，收得率高;鋼水能快速均勻混合;合金成分可控制在狹窄的范圍之內(nèi) 溫度調(diào)整： 利用頂槍進行化學加熱升溫，使鋼水溫度達到連鑄的要求,1.3、工藝流程,待處理鋼水包由行車吊運至RH鋼包臺車上，鋼包臺車開到真空槽下部的處理位置。并進行人工判定鋼水液面高度。 根據(jù)所判定的鋼水液面高度，鋼包被液壓缸頂升，使真空槽的浸漬管浸入鋼水到預定的深度。同時，上升浸漬管以一定的流速噴吹氬氣。隨著浸漬管完全浸入鋼液，真空泵啟動。

3、 各級真空泵根據(jù)預定的抽氣曲線進行工作。 進行測溫、取樣、定氧操作。 真空脫氫處理，將在規(guī)定時間及規(guī)定低壓條件下持續(xù)進行循環(huán)脫氣操作以達到氫含量的目標值。 真空脫碳處理(低碳或超低碳等級鋼水)，循環(huán)脫氣將持續(xù)一定時間以獲得碳含量的目標值。在脫碳過程中，鋼水中的碳和氧反應形成一氧化碳通過真空泵排出。如氧氣不夠，可通過頂槍吹氧提供氧氣。脫碳結束時，鋼水通過加鋁進行脫氧。 鋼水脫氧后，合金料通過真空閘閥加入真空槽。 對鋼水進行測溫、定氧和確定組織成份。 鋼水處理完畢時，真空泵系統(tǒng)依次關閉，真空槽復壓，重新處于大氣壓之下。 處理完畢后，鋼包下降。 上升浸漬管自動改吹氬為吹氮。 鋼包臺車開到鑄鋼垮。行車

4、把鋼包吊運連鑄工位澆注,二、RH機械設備介紹,2.1、RH鋼包臺車,用途及要求 RH鋼包臺車的作用是將鋼包從鋼水接收跨的承接位置運送到真空槽處理工位進行真空處理，真空處理后再將鋼包運送到輔助工位進行相關工藝操作，最后運送回鋼包吊運位置,設備組成及結構 RH鋼包臺車主要由車架、鋼包托架、傳動裝置、走行裝置、潤滑裝置、電纜卷筒、激光測距儀及編碼器、事故牽引裝置、輔助裝置、渣斗、鋼包底吹氬閥站等組成,2.2鋼包升降系統(tǒng),用途及要求 鋼包升降系統(tǒng)用于在真空處理位頂升鋼包，使RH真空槽浸漬管插入鋼水一定深度，待鋼水處理結束后，再將鋼包降落在鋼包臺車上。 正常工作時，鋼包升降系統(tǒng)在控制室內(nèi)的操作臺上進行控

5、制操作。在停電或其他緊急事故狀態(tài)下，可手動操作,主要技術參數(shù)（以4RH為例） 升降能力5900 kN 液壓工作壓力 約18MPa 升降作業(yè)行程約2650 mm 升降設備行程約2750 mm 升降速度 高速約2.9 m/min 低速約1 m/min,鋼包升降裝置的組成 鋼包升降裝置由液壓缸、升降框架、上蓋、升降導軌、滾輪組件、手動干油潤滑設備、行程檢測部件、行程開關等組成,2.3真空槽系統(tǒng),用途及要求 真空槽安裝在真空槽臺車上。真空槽本體采用鍋爐鋼板焊制內(nèi)砌耐材，槽體采用分體式。上部槽與熱彎管用法蘭連接；下部槽與浸漬管焊接連接。 真空槽側(cè)壁上焊有一段末端帶水冷法蘭的斜管，通過伸縮接頭與合金溜槽相

6、連。合金溜槽的對接法蘭設氮氣保護密封。 真空槽壁耐材內(nèi)埋設一組熱電偶，以便監(jiān)測真空槽內(nèi)的溫度,真空槽為分體式，由三部分組成 上部槽、下部槽、浸漬管,熱彎管 熱彎管本體由鋼板焊制，內(nèi)砌耐材。熱彎管設計成倒凹字形。 熱彎管頂部設置頂槍孔組件、澆鑄耐材用盲板及操作維修平臺；熱彎管兩側(cè)設檢修人孔。 熱彎管本體上與真空槽連接一側(cè)設一個孔口法蘭用于插入熱電偶，以便實時監(jiān)測真空槽內(nèi)溫度,2.4 真空抽氣主管道設備,從主膨脹節(jié)至1B泵入口間的設備稱為真空抽氣主管。真空抽氣主管是用于真空泵系統(tǒng)與真空槽的連接。從真空槽熱彎管排出的高溫煙氣經(jīng)氣冷器冷卻后溫度將小于300，經(jīng)真空主閥后進入真空泵系統(tǒng)。 真空抽氣主管設

7、備主要由排氣口伸縮節(jié)、水冷管、氣體冷卻器、真空主閥、檢修用盲板及膨脹節(jié)、真空抽氣管道組成,排氣口伸縮節(jié),由內(nèi)套、氣缸，水冷法蘭，波紋管等組成。 外部有吹掃氮幕管及灰塵吹掃口,氣體冷卻器,氣體冷卻器用于冷卻從真空槽中抽出的高溫氣體并除塵，因此在氣冷器的前后抽氣管道上設置入口、出口溫度檢測，并在操作站上顯示及報警。 氣體冷卻除塵器結構為采用外水冷盤管，氣體進入冷卻器本體，與水冷盤管發(fā)生熱量交換使溫度降低。冷卻器內(nèi)設置有旋流式導流葉片起旋風分離器作用，廢氣中顆粒煙塵在離心、慣性作用下積聚到下錐體部位，被接灰箱收集,防爆閥,真空主閥,特點：蝶閥形式，液壓驅(qū)動，耐高溫，硬密封,檢修用盲板及膨脹節(jié),盲板的

8、作用是在真空泵系統(tǒng)測試中用于真空泵系統(tǒng)的封閉，使真空泵系統(tǒng)與真空槽系統(tǒng)隔離。 膨脹節(jié)的作用是補償真空泵在運行中真空管道的位移,2.5 真空泵系統(tǒng),蒸汽噴射泵原理 水環(huán)泵的原理 蒸汽噴射泵系統(tǒng)的組成 水環(huán)泵-蒸汽噴射泵系統(tǒng)的組成 真空泵系統(tǒng)中各元件介紹,蒸汽噴射泵的原理,拉瓦爾噴嘴是一個收縮擴張型噴管。通過此噴嘴能夠使具有一定壓力及較低速度的氣體產(chǎn)生超音速流,噴射泵,水環(huán)泵原理,優(yōu)點：結構簡單，制造精度要求不高，容易加工。泵腔內(nèi)沒有金屬磨擦表面，無須對泵內(nèi)進行潤滑，而且磨損很小。轉(zhuǎn)動件與固定件之間的密封可直接由水封來完成。吸氣均勻，工作平穩(wěn)可靠，操作簡單，維修方便。起動時間短等特點。 不足：由于

9、受工作液飽和蒸汽壓的限制，極限真空度低。工作效率低,蒸汽噴射泵系統(tǒng)的組成,單級蒸汽噴射泵的工作真空度只能達到100Torr760Torr之間，一套實際應用的真空系統(tǒng)多數(shù)是由多級噴射泵串聯(lián)組成，而為了獲得良好的精煉脫氣效果，工作真空度一般設定為0.5Torr（67Pa），二級串聯(lián)的真空泵一般工作在30Torr-100Torr，三級串聯(lián)的真空泵一般工作在5Torr-30Torr，并不能滿足真空度的要求。所以在實際應用中，常用五、六級泵串聯(lián)或是新型的四級泵串聯(lián)以及用水環(huán)泵串聯(lián)的蒸汽泵組,六級泵（原1RH,系統(tǒng)中共有6個蒸汽噴射泵，4個冷凝器，系統(tǒng)所選用的蒸汽壓力一般為0.8MPa，排出壓力為大氣壓7

10、60Torr，而各級泵的真空度如下表如示,排氣能力（換算為常溫空氣）： 在200乇 時 7000kg/h 在10乇 時 3000kg/h 在0.5乇 時 950kg/h 在0.15乇 時 250kg/h 排氣時間：當脫氣槽內(nèi)耐火材料完全干燥，系統(tǒng)漏氣量（換算為常溫空氣）在15kg/h以下時， 從大氣壓力下降至1乇的時間在5分鐘內(nèi),四級泵（2RH,系統(tǒng)有四個蒸汽泵和三個冷凝器，所選用的蒸汽壓力為1.2MPa-1.4Mpa。各個吸入口的壓力如下表如示,蒸汽壓力：1.2-1.5Mpa（在蒸汽分配器處） 蒸汽溫度：210-250 冷卻水壓力：0.3Mpa（在水分配器處） 冷卻水溫度：34,運行模式（2

11、RH,水環(huán)泵-蒸汽泵組合系統(tǒng)（4RH,抽氣能力（20空氣） 1,500kg/h67Pa（0.5Torr）或以下 5,000kg/h 6,700Pa（50Torr）或以下 10,000kg/h13,300Pa (100Torr) 或以下 抽氣時間 抽氣時間是指空氣在下列狀況下從大氣壓0.1013MPa（760Torr）抽至133Pa（1.0Torr）的時間。 排除剩余氣體0kg/H，空氣泄漏55kg/h 最大抽氣時間為3.0min。 抽氣負荷1500kg/h，空氣泄漏55kg/h 最大抽氣時間為4.5min,蒸汽參數(shù) 蒸汽壓力1.3MPa（蒸汽噴嘴位置） 蒸汽耗量最大28000kg/h 蒸汽溫度

12、飽和 冷卻水參數(shù) 冷卻水類型濁循環(huán)水 冷卻水壓力最小0.2MPa （冷凝器入口） 冷卻水消耗量最大2200t/h(其中50t/h為水環(huán)泵用水） 冷卻水溫最大34 空氣泄漏 最大55kg/h (真空泵系統(tǒng)為：25kg/h,運行模式,真空泵系統(tǒng)各元件介紹,真空泵 冷凝器 水環(huán)泵 熱井罐,蒸汽噴射真空泵,噴嘴,噴射泵的一些特點,四級泵的1B泵的減壓噴嘴 1B泵的保溫 噴嘴的安裝方式,減壓噴嘴,1B保溫套,目的防止高真空度下蒸汽凝結,噴嘴的安裝方式,1、真空泵垂直布置時，可直接螺栓聯(lián)接或凹凸法蘭連接。噴嘴長度比較長時，要用導向套筒。 2、真空泵斜布置時，一般法蘭連接加支撐架,冷凝器,冷凝器形式分類 冷

13、凝器功能分類 冷凝器結構詳解,冷凝器的作用是將混合物中的可凝性蒸汽部分凝結排除,以減少下級噴射器的負荷,冷凝器形式分類,A：強制噴淋式 B:分水盤式C:篩板式D：列管間冷式,冷凝器功能分類,冷凝器按其在噴射泵系統(tǒng)中的安裝位置,又分為前冷凝器、中間冷凝器 和后冷凝器。 前冷凝器安裝在第一級噴射器入口前,主要為了減少第一級泵的負荷。只有當被抽混合物中含有大量的可凝性蒸汽,并且其蒸汽分壓強大于冷卻水溫所對應的飽和蒸汽壓時方可使用。 中間冷凝器安裝在多級泵中間,具體位置應視進入冷凝器的混合物中的蒸汽分壓強及冷卻水溫而定,其作用是減少下級泵的負荷。 后冷凝器安裝在末級噴射器之后,主要是為了消除末級噴射器

14、的廢氣、噪聲,有時用來回收未級噴射器的余熱,強制噴淋式冷凝器的結構詳解（以C1“第一級中間冷凝器”為例,水環(huán)泵的結構,主要參數(shù)：吸入口徑：250mm*2 電機：320KW 6000V 1480rpm 排氣口徑：250mm*2減速比：1/3.7 輸出轉(zhuǎn)速 400rpm 排氣量：160m3/min 真空度：200Torr,熱井罐,用于冷凝器大氣腳的水封和冷凝水的匯集。 熱井罐的最重要參數(shù)是要保證水封面到冷凝器底部的距離大于10米。常規(guī)的水封形式為溢流式。 熱井罐常見的布置形式有豎直安裝、水平安裝或地面坑,2.6真空槽臺車,用途和要求 真空槽臺車將真空槽連同熱彎管沿軌道在處理工位和待機工位之間交替移

15、動。能源介質(zhì)通過拖鏈系統(tǒng)提供給車上的各個用戶點,真空槽臺車由車體、傳動裝置、主動輪組、從動輪組、動力氣缸及附件、夾緊裝置、車體隔熱裝置、手動干油潤滑裝置、拖鏈、電纜滑線槽、定位裝置、平臺梯子、聲光報警裝置、閥站等部分組成。 （1) 臺車車體 車體為整體焊接結構，臺車面上設有安裝真空槽的支座。 臺車驅(qū)動裝置上方的蓋板做成帶銷軸的翻板式，以便于傳動裝置的檢修。 （2) 傳動裝置 真空槽臺車單獨傳動，采用電機直聯(lián)減速機，分別傳動主動車輪，使臺車在軌道上行走。傳動裝置安裝在車體內(nèi),3) 夾緊裝置 夾緊裝置用于真空槽臺車在處理工位的臺車鎖定，以防止真空槽在處理鋼水時產(chǎn)生位移,夾緊式,插入式,4) 拖鏈裝

16、置 拖鏈裝置有兩條拖鏈和支架等組成，可向真空槽臺車及真空槽提供各種能源介質(zhì)。包括真空槽用冷卻水、氬氣/氮氣、壓縮空氣、儀表用空氣。拖鏈的一端固定在臺車所在鋼結構平臺上，另一端與真空槽臺車相連，并隨臺車的走行而移動,2.7 頂槍系統(tǒng),1) 頂槍用途和要求 頂槍裝置由頂槍槍體和頂槍升降裝置組成，安裝在真空槽處理位的上部，頂槍裝置具有吹氧脫碳功能、化學加熱功能、噴吹燃氣加熱功能。噴粉功能,2)頂槍主要技術參數(shù) 頂槍槍體 型式多重式套管 加熱范圍8001450 真空槽加熱速度Max50/h OB氧氣最大流量約2800Nm3/h 烘烤氧氣最大流量約800Nm3/h 煤氣最大流量約 800Nm3/h 槍總

17、長度約14020mm 槍外徑273mm 槍頭部材料銅 槍體材料碳鋼 槍體安裝精度1/1000,3) 設備組成及結構 a）頂槍槍體 頂槍結構為水冷多層套管形式。氧氣、氮氣或氬氣、加熱煤氣、冷卻水和粉劑都是通過與槍體法蘭聯(lián)接的軟管進入槍體。在真空處理過程中，氮氣或氬氣是作為保護氣體從槍的噴嘴吹入槽內(nèi)。同樣為了安全，槍在剛剛完成吹氧和煤氣加熱之后，槍桿內(nèi)須充滿保護氣體。頂槍內(nèi)預留噴粉通道,b）頂槍升降裝置 頂槍升降裝置布置在真空槽處理位的上方，支撐在平臺鋼結構上。用于RH頂槍的夾持，并帶動頂槍在待機位和工作位之間垂直升降。頂槍升降裝置上帶有真空密封通道，以保證槽內(nèi)真空度。 頂槍升降采用變頻控制，可保

18、證頂槍的精確定位。當斷電等意外情況發(fā)生時，可使用UPS備用電源或氣動馬達帶動頂槍提升，防止槍體燒壞。 頂槍升降裝置帶動頂槍在4個主要工位運動：吹氧工位、加熱工位、槽外待機位、槽內(nèi)待機位。 還包括上極限和下極限兩個機械限位,升降小車用于頂槍的夾持，并帶動頂槍在待機位和工作位之間走行。 升降小車主要由車體、夾持器、車輪和軟管過渡架等部分組成。 夾持器分為上夾持器和下夾持器，其中上夾持器上帶有1個凹型的球面座，可以和頂槍槍體上的凸型球面安裝板相配合，凹型球面座采用三點夾持，每個夾持點都有與夾持臂連接的螺栓，可以調(diào)節(jié)松緊，以方便頂槍定位,頂槍密封通道 真空密封通道套在頂槍上，并通過鏈條連接在升降小車上

19、。當頂槍進入真空槽時，密封通道底部的法蘭與熱彎管上頂槍入口處的法蘭接觸，并由夾緊氣缸夾緊（夾緊氣缸固定在熱彎管上），使密封通道與熱彎管之間密封；同時密封通道內(nèi)的氣囊充氣使密封通道與頂槍之間密封，從而保證槽內(nèi)的真空度,2.8 預熱槍系統(tǒng),預熱槍裝置主要由預熱槍槍體、預熱槍升降/旋轉(zhuǎn)裝置、軟管組和預熱槍閥站等組成。 預熱槍裝置用于真空槽在待機位置時對槽體保溫、槽體內(nèi)耐材挖補或重新修砌后的加熱。真空槽待機位有2個，分別設置在處理位的兩側(cè)，共設置2套預熱槍裝置。 當斷電等意外情況發(fā)生時，可使用UPS備用電或氣動馬達帶動預熱槍提升，防止槍體燒壞。 預熱槍裝置帶旋轉(zhuǎn)功能，以讓出熱彎管和真空槽正上方的吊運空間,主要技術參數(shù)： 型式多重式套管，內(nèi)帶點火燒嘴 加熱范圍201450 加熱速度Max 50/h 槍體通入介質(zhì)冷卻水、COG、氧氣、燃燒空氣、氮氣等 槍外徑298.5mm 槍體總長度約14120mm 焦爐煤氣最大流量約800Nm3 /h,設備組成及結構 a）預熱槍本體 預熱槍本體結構為水冷多層管形式，主要由槍體、點火裝置、火焰檢測器等組成， B）旋轉(zhuǎn)裝置 用于帶動預熱槍槍架旋轉(zhuǎn)。 預熱槍旋轉(zhuǎn)裝置主要由旋轉(zhuǎn)用電動缸、電動缸支架和固定銷等組成。 電動缸水平布置，安裝支架固定在廠房鋼結構平臺上，電動缸推力點設置在槍架下端，通過推動槍體支撐裝