一、项目名称：机械真空泵系统钢水真空精炼装备与技术

项目英文名称：Equipment a↑nd technology of mechanical vacuum pump system fo↑r molten steel vacuum refining

二、技术分类：

三、技术内容简介及指标

蒸气喷射泵的应用曾经是钢水真空精炼技术产业化最重要的推动力，但蒸气气源供应、运行稳定性和能耗一直是真空精炼效率和成本的主要问题。20世纪80年代末，机械真空泵系统在抽气能力与系统净化技术上取得重大突破，使其在钢水真空精炼生产中的应用成为可能。1997年，世界上第一套采用机械真空泵系统的10 t VOD装置在罗马尼亚投产，至今已有40多套投运。

重钢的世界上第一台采用机械真空泵系统的210 t RH于2010年投产，近3年来运行一直非常成功。传统的RH抽真空采用蒸气喷射泵技术，高温烟气经冷却后由蒸气喷射泵带入冷凝器，冷凝器采用喷水冷却，把高温的蒸气和烟气冷却，烟气中灰尘进入了冷却水中，这样就得使用大量的水并对水进行处理，处理后的污泥难以使用，而且运输容易引起二次污染，而且蒸气波动压力对运行稳定性（尤其是初始抽真空期间）影响很大。而机械真空泵系统采用的是清洁能源电，烟气过滤采用干法，泵冷却用净环水，水耗大大降低，抽真空采用机械真空泵模块（如每个模块由两级罗茨泵和一级螺杆泵组成），该抽真空技术可以根据RH工艺使用过程中工艺的变化，选择运行的真空模块组数和模块本身的变频来调节抽气量，这就极大地节约了能源，而且真空度可以根据需要任意调节，比蒸气喷射泵容易调节、调节快，启动快，效率高，安全性好，而且烟气排放指标先进，收集的粉尘，可以继续在钢铁生产环节中利用，占地少，操作简单，维护方便，吨钢处理成本大幅下降。与传统的蒸气喷射泵系统相比可以大幅度节能。

四、技术应用情况、效果及案例

在国内机械真空泵系统装备与技术目前已经成功地应用于重钢210 t RH和包钢80 t VD钢水精炼装置中。如果消耗的蒸气发电，将大大超过机械真空泵系统的电耗，因而生产稳定，冶金效果良好，已引起了国内很多钢铁厂的关注，并且表示出了极大的兴趣。如到重钢参观交流的有宝钢、唐钢、首钢、山东钢铁、建龙、迁安扎一钢铁集团、贵钢等大型钢铁公司，重钢还给有的公司做了相应的技术方案。目前已经与迁安轧一签订了150 t RH干式真空合同。

重钢210 t RH的应用情况如下：

从1个大气压力到67 Pa时间：平均为4.34 min；极限真空度：21 Pa，排放气体含尘量应小于20 mg/m³；含尘粒度不大于10 μm，电耗：2.7～3.0 kWh/t(钢)；水耗：0.03 m³/t(钢)；能耗：2.63 kgce/t(钢)；氮气消耗：2.06 m³/t(钢)

钢水在初始氢质量分数≤4×10^-6时，钢水循环10 min，钢水中氢质量分数已≤2×10^-6，在循环时间为15 min时可达到1.5×10^-6以下；最低可至0.7×10^-6，平均1.12×10^-6。

钢水初始碳质量分数250×10^-6～350×10^-6，初始氧质量分数500×10^-6～600×10^-6，真空度≤266 Pa情况下，循环15 min钢水中碳质量分数可达30×10^-6以下，循环20 min可达15×10^-6以下，最低可达9×10^-6。

重钢210 t RH钢水精炼装置年处理钢水量150万t；该工程年节标煤1.3万t，年节水48万m³。据统计，采用机械真空泵系统与同规模蒸气喷射泵系统相比，节能幅度在65%左右。

五、技术推广前景

重钢和包钢还分别与国内外相关企业建立了机械真空泵系统钢水真空精炼工程公司，机械真空系统国产化的工作也正在加快进行中(国产机械真空泵应用成功后，投资成本将大大降低)，已具备了在国内推广应用的基本条件。重钢机械真空泵RH装备工艺技术获“中国钢铁工业协会、中国金属学会2011年冶金科学技术奖一等奖”。该技术可以在国内超过240多套的RH、VD、VOD、VC上推广使用，根据这些设备吨位的大小不同，配备不同的过滤器、模块组数和不同抽气量的模块来满足。