RH真空精炼装置检漏试验工法.doc

1 前 言 1.1 工艺简介 RH真空精炼（概貌见图1）是连铸前炉外精炼工艺之一。为了保证连铸坯的质量，钢水在进入连铸机浇注前要对其进行精炼，即用RH钢水真空处理装置对钢水进行处理。目前炉外精炼已成为炼钢生产不可缺少的重要工序。 钢液真空循环处理原理是：从转炉或LF钢包精炼炉来的钢包通过行车将其吊放在RH钢包车上，钢包车将钢包运送至RH真空处理工位，真空泵采用四级安装在管道上的蒸汽喷射泵，当两个插入管插入钢液一定深度后，这时开启真空泵系统，真空室（见图2）被抽成真空。同时环流气体由氮气切换到氩气，启动液压顶升机构，将钢包顶升到预定高度，对钢水进行测温取样。根据测温取样及工艺参数，打开主真空阀，真空室内的高温废气经冷却器被抽出，随着真空室内的压力降低，上升管输入驱动气体（氩气及其它惰性气体、反应气体）。 驱动气体由于受热膨胀以及压力由p1降到p2而引起等温膨胀，即上升管内钢液与气体混合物密度降低，而驱动钢液上升像喷泉一样涌入真空室内，使真空室内的平衡状态受到破坏。为了保持平衡，一部分钢液从下降管回到钢包中，这样钢水受压差和驱动气体的作用不断地从上升管涌入真空室内，并经下降管回到钢包内，周而复始(如图3所示)，实现钢液循环。 钢水在真空室中，当达到要求的真空度时，可以进行不同工艺的操作，包括最终的成分微调，根据需要将合金元素经过真空料斗添加到循环的钢液中，通过再次测温和取样确定处理结果。真空处理结束后，关闭主真空阀，消除真空，钢包放置在钢包车上连同钢包车一起顶升或下降，（见图4）。同时将环流气体切换成氮气，钢包车运行至喂丝位，按钢种要求喂丝，喂丝后用行车将钢包吊至连铸机大包回转台。 1.2 工法简介 在整个RH真空精炼装置施工工艺中，RH真空系统的检漏及抽真空试验是最重要的工序之一。RH真空精炼装置的使用原理是：在真空泵系统的作用下，将主系统内部抽成相对真空（本次系统真空度要求应在67Pa以下），再将真空室的浸渍管插入钢包内的钢水中，在上升气体及其他各种气体的作用下，使钢水呈雾状在真空室内循环。从而达到深度脱氢、脱硫等有害杂质，调节钢的含碳量，调节合金成份的目的。然而，在安装RH真空精炼装置的过程中，如何保证该系统（特别是真空泵系统）的真空度？使其达到设计要求，则是关系到整个工程能否实现功能的关键。 确保该系统的真空度，在施工实践中，一般情况下采用施工单位自备的真空泵直接对系统抽真空以检验真空度。但对于RH真空精炼装置这样的高真空度、容积很大的系统来说，用自备的真空泵抽真空来检验真空度是很难做到的。一是很难找到既能保证这样高的真空度、又具有这么大抽气能力的真空泵，二是与该系统连接的管道有上百根，且有几十道焊缝，任何一点小泄漏都会影响系统真空度，并且难以发觉；三是既使知道有漏点也很难找到具体位置。也有人提出用RH真空处理系统自有的真空泵来进行检漏，但这要等工程全部完工才能进行，时间不允许，而且若系统安装有质量问题则损失不可估量。为解决这个问题，结合炼钢厂方坯连铸RH真空精炼装置的工作原理，并对设备的强度、耐压能力及相应的环境条件进行了全面的分析，根据保证真空度就是保证系统的密闭性的原理，因此我公司提出了采用正压检漏与真空试验的联合试验的方法，即用正压检漏的方法先检验真空系统的密闭性（用压缩空气充入系统到相应压力后，保压24小时，其泄漏量小于计算值既可），合格即进行RH真空精炼装置用系统自身的增压泵对系统进行真空检漏及试验。我公司已施工过同类装置多套，都应用了此方法，并且效果非常好，所以通过在施工过程中不断摸索、总结，从而形成了该工法—RH真空精炼装置检漏试验工法。 2 工法特点 2.1 本工法与传统施工方法相比，在节约施工工期及成本上有比较明显的优势，如果系统一开始就采用传统的抽真空检漏，不仅要购买用于抽真空用的真空泵，并且在检漏的时间上也无法把握，如用本工法只需要有大于0.15Mpa的压缩空气做动力源即可。 2.2本工法与传统施工方法相比，在施工操作上更简便快捷，如用正压检漏，对系统的漏点的检查比较方便，如用抽真空检漏则比较麻烦，还需要专用的检漏仪器。 3 适用范围 3.1 对工期要求紧，施工交叉作业比较多，特别能发挥其高效，干练性，同时本工法还适合少投入多产出的经济效益原则。 3.2 对同类型有要求保证其真空度的设备，具有较高的参考价值。 4 工艺原理 该工法的工艺原理是：按照RH真空精炼装置设计的要求将RH真空泵系统的设备(从C3、C2、C1冷凝器、E1-E5a喷射泵至移动弯管处止)的出口全部封闭，只留一个进气口，然后用压缩空气充入密闭系统内到0.15Mpa（设计图纸给定的系统压力）后，停止加压