傳統(tǒng)的真空脫氣依賴于大型蒸汽噴射真空系統(tǒng)，由于增加了燃料費(fèi)用和廢水處理成本，該系統(tǒng)成本昂貴。配備了模塊干式真空泵系統(tǒng)的最新真空脫氣站，可以保證鋼水質(zhì)量穩(wěn)定、可靠，保護(hù)環(huán)境，具有重大的經(jīng)濟(jì)效益。

　　1 真空脫氣概述

　　鋼的干式真空泵脫氣是在真空下、借助氬氣等惰性氣體對(duì)鋼水進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇禑?，除去鋼水中有害的氣體夾雜物（特別是氫氣和氮?dú)猓┘捌渌⒘吭兀ń饘倥c非金屬），實(shí)現(xiàn)鋼的精煉。鋼水經(jīng)過真空脫氣，可除去大多數(shù)影響最終鋼產(chǎn)品質(zhì)量的固態(tài)非金屬（如氧化物）夾雜，原因是這些夾雜物影響產(chǎn)品的力學(xué)性能以及產(chǎn)品在熱加工和其它加工條件下的適宜性。采用合適的液態(tài)保護(hù)渣，也有利于脫去鋼水中的硫化物。

　　利用真空脫氣（VD）進(jìn)行二次精煉，可以高效且有效地優(yōu)化鋼的性能，滿足產(chǎn)品性能特定要求，提高產(chǎn)品附加值。

　　VD工藝將鋼水在“最優(yōu)的”真空環(huán)境下，保持約20min，真空度通常為0.67mbar，同時(shí)，將惰性氬氣流通入鋼水中攪拌鋼水，氫氣從紊流鋼水中擴(kuò)散進(jìn)入到氬氣泡中，真空度保持適度，可使氣泡尺寸最大，同時(shí)使氬氣消耗處在合理的范圍，并保證氣體混合物從渣中快速排走。采用類似的途徑脫去氮?dú)?，但效率低，因此通常鋼水中的氮?dú)夂烤S持在較高水平。

　　2 機(jī)械法與蒸汽法脫氣比較

　　最優(yōu)的VD處理效率需要以低成本的方式在VD罐中創(chuàng)造一個(gè)穩(wěn)定、可靠的真空環(huán)境，歷史上采用蒸汽驅(qū)動(dòng)的噴射系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)真空，而許多現(xiàn)代化的鋼水脫氣車間如今采用干式機(jī)械真空抽吸系統(tǒng)。

　　計(jì)算得出的上述氣體的綜合流率可用于確定名義抽吸流量額定值，在典型的工作參數(shù)下，VD處理一噸鋼水時(shí)，真空度0.67mbar下，大約需要1259m3/h的泵流量，這相當(dāng)于在該壓力下等效質(zhì)量流量為1.0kg/h（空氣溫度20℃）。

　　3 干式真空泵系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

　　早期為各個(gè)車間設(shè)計(jì)的定制機(jī)械式真空系統(tǒng)，不具備靈活性、效率低、成本高且相對(duì)復(fù)雜。如今開發(fā)出來的模塊化三段干式真空抽吸系統(tǒng)在鋼水脫氣處理、電耗及減低動(dòng)力消耗方面進(jìn)行了優(yōu)化，同時(shí)也便于快速安裝及快速投入使用。最新的模塊化系統(tǒng)是完全集成的三段泵系統(tǒng)，安裝在一個(gè)移動(dòng)式臺(tái)架上，對(duì)VD和VOD（真空吹氧脫碳）過程進(jìn)行優(yōu)化。

　　模塊系統(tǒng)中的2段泵名義排氣量為8640m3/h，可提供中等真空度下的高壓縮率。干式運(yùn)行的“主”真空泵是最新一代的IDX大型、雙頭可調(diào)式螺桿泵，這種泵已成為干式真空脫氣的國際標(biāo)準(zhǔn)。該泵在2段泵之后提供相對(duì)平緩的“補(bǔ)償”抽吸速率，名義排氣量為1000m3/h或1300m3/h。

　　4 干式真空泵系統(tǒng)的運(yùn)行

　　操作者根據(jù)需要，通?？梢钥刂葡到y(tǒng)，改變所有的抽吸速率，這通過將泵控制系統(tǒng)直接集成到車間控制系統(tǒng)中，采用電子變頻驅(qū)動(dòng)控制模塊中的泵馬達(dá)來實(shí)現(xiàn)的。電子驅(qū)動(dòng)的使用也提高了抽吸效率，實(shí)現(xiàn)能耗的最優(yōu)使用，使泵在最有效的方式下工作。模塊化真空系統(tǒng)配置該驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)高度可再現(xiàn)的運(yùn)行效果。

　　5 降低成本

　　模塊化三段機(jī)械式真空泵系統(tǒng)與蒸汽噴射真空系統(tǒng)相比，主要優(yōu)點(diǎn)之一是實(shí)現(xiàn)運(yùn)行成本的節(jié)約。

　　在許多老式VD廠，驅(qū)動(dòng)蒸汽噴射抽吸系統(tǒng)的蒸汽成本的增加已成為一個(gè)關(guān)鍵因素。燃料成本不斷攀升，燃料的穩(wěn)定供應(yīng)成為世界一些地區(qū)的熱點(diǎn)問題。在一座典型的VD廠，蒸汽消耗的成本可能占總的抽吸系統(tǒng)運(yùn)行成本的50%以上。此外，還要考慮給水、冷凝水和污水處理成本。而運(yùn)行一座等效的機(jī)械式真空泵系統(tǒng)所需的電力費(fèi)用僅占蒸汽發(fā)生費(fèi)用的5%。

　　模塊化干式機(jī)械抽吸系統(tǒng)的初始投資成本可能超過購買新的蒸汽鍋爐和噴射裝置所需費(fèi)用，但如污水處理廠等現(xiàn)有設(shè)備需要升級(jí)改造才能處理噴射器產(chǎn)生的污水，則蒸汽噴射真空系統(tǒng)所需的總成本就可能與干式抽吸系統(tǒng)相當(dāng)。在這種情況下，干式抽吸系統(tǒng)提供的運(yùn)行成本的節(jié)約就能很快實(shí)現(xiàn)投資成本的回收，使之成為切實(shí)可行的方案。