专利名称：一种全蒸汽vd真空精炼炉的无阀控制回路的制作方法
技术领域：
本发明涉及钢铁冶金技术领域，具体地讲，本发明涉及一种全蒸汽VD真空精炼炉的无阀控制回路。
背景技术：
对于全蒸汽VD真空精炼炉，通常设置三个并联的蒸汽泵支路，以提高在预抽气阶段的抽气能力，迅速将密闭管路里的废气排除。图I示出了根据传统技术的全蒸汽VD真空精炼炉的有阀控制回路的示意图。
参照图1，根据传统技术的全蒸汽VD真空精炼炉的控制回路为三个并联的蒸汽泵支路。具体地讲，在图I中，B1、B2、B3为三级主泵；E4a-E4b、E5a-E5b为两路并联辅助泵；Ec为启动级蒸汽泵；VE4b、VE5b、VEc为控制回路中的蒸汽切断阀；C1、C2为冷凝器；AC为排放级冷凝器。如图I所示，根据传统技术的全蒸汽VD真空精炼炉的控制回路包括三个并联的蒸汽泵支路a回路，由E4a和E5a构成；b回路，由VE4b、E4b、VE5b和E5b构成；Ec回路，由VEc和Ec构成。具体地讲，a回路为常开式，在整个抽气过程中均处于开启状态，不需要阀门控制；b回路泵只在预抽气阶段工作，当主泵B3开启时，整个b回路便关闭；Ec回路为启动级回路，只在系统启动时运行，当E4b开启时关闭。在传统技术中，b回路的启闭通常的做法是在回路中安装真空逆止阀以实现自动启闭，由于逆止阀的故障率太高，后来发展为气动蝶阀控制，以有效地降低故障率，但是采用气动蝶阀控制的b回路仍然无法根除故障的发生。此外，在如图I所示的根据传统技术的全蒸汽VD真空精炼炉的控制回路中，由于蒸汽切断阀VE4b、VE5b、VEc的存在，实际生产过程中故障率表现较高，存在阀芯关闭不严、关闭开启动作反应滞后等情况。另外，当Ec回路和b回路中的蒸汽泵停止工作时，容易造成真空泄漏；然而，由于控制回路属于较庞大的密闭系统，蒸汽切断阀检漏难度较大，所以容易造成整个系统工作的异常。因此，亟需对现有技术的全蒸汽VD真空精炼炉的控制回路进行改进。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述的至少一个问题，本发明提供了一种无需具有阀门的全蒸汽VD真空精炼炉的控制回路。根据本发明的一方面，提供了一种全蒸汽VD真空精炼炉的无阀控制回路，所述全蒸汽VD真空精炼炉的无阀控制回路包括三级主泵、第一冷凝器以及与三级主泵和第一冷凝器连接的三个并联的蒸汽泵支路，所述三个并联的蒸汽泵支路为启动级回路、辅助抽气回路和主抽气回路，其中，所述主抽气回路由顺序设置的第一辅助泵、第二冷凝器、第二辅助泵和排放级冷凝器构成，所述辅助抽气回路由顺序设置的第三辅助泵、第三冷凝器和第四辅助泵构成，所述启动级回路由启动级蒸汽泵构成。
根据本发明，所述全蒸汽VD真空精炼炉的无阀控制回路还可以包括连接到所述启动级回路的第一水冷排放分离器和连接到所述预抽气回路的第二水冷排放分离器。根据本发明，所述第一水冷排放分离器和所述第二水冷排放分离器可以连接到热井水封池并位于热井水封池中的水的液面以下。通过本发明的全蒸汽VD真空精炼炉的无阀控制回路，能够节省投资，彻底消除蒸汽切断阀带来的故障隐患，使全蒸汽VD真空精炼炉系统长期可靠运行，实现了真空密闭管路系统的免维护。
包括附图来提供进一步的理解，并且附图并入在本说明书中并且构成本说明书的一部分。附图示出了示例性实施例，并且与描述一起用来解释发明构思的原理。在附图中图I示出了根据传统技术的全蒸汽VD真空精炼炉的有阀控制回路的示意图；图2示出了根据本发明的全蒸汽VD真空精炼炉的无阀控制回路的示意图。
具体实施例方式在根据传统技术的全蒸汽VD真空精炼炉的控制回路中，由于蒸汽切断阀VE4b、VE5b、VEc的存在，使得故障率较高，容易造成真空泄漏。为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出了不利用阀门进行抽气控制的回路。具体地讲，根据本发明，将传统技术的全蒸汽VD真空精炼炉的控制回路中的阀门彻底取消，通过真空的原理，依靠水在负压状态下实现自密封，因此，阀门故障频发的问题将得到革命性的解决，整个VD真空泵系统的运行可靠性也将得到质的提高。下文中，将参照附图来更充分地描述本发明，附图中示出了本发明的示例性实施例。在整个说明书中，使用相同的标号表示相同的元件。下面将结合附图来详细地描述根据本发明的全蒸汽VD真空精炼炉的无阀控制回路。图2示出了根据本发明的全蒸汽VD真空精炼炉的无阀控制回路的示意图。图2示出的全蒸汽VD真空精炼炉的无阀控制回路是对如图I所示的根据传统技术的全蒸汽VD真空精炼炉的有阀控制回路的改进。参照图2，根据本发明的全蒸汽VD真空精炼炉的无阀控制回路包括三个主泵、三个冷凝器、四个辅助泵、一个排放级冷凝器和两个水冷排放分离器。因此，与图I所示的根据传统技术的全蒸汽VD真空精炼炉的控制回路不同的是，根据本发明的全蒸汽VD真空精炼炉的无阀控制回路中的冷凝器为三个，并且该无阀控制回路还包括两个水冷排放分离器。具体地讲，如图2所示，根据本发明的全蒸汽VD真空精炼炉的无阀控制回路包括均与三级主泵BI、B2和B3以及第一冷凝器Cl连接的三个并联的蒸汽泵支路，即主抽气回路(a回路)、辅助抽气回路(b回路)和启动级回路(Ec回路)，其中，a回路由顺序设置的第一辅助泵E4a、第二冷凝器C2、第二辅助泵E5a和排放级冷凝器AC构成，a回路为常开式，在整个抽气过程中一直处于开启状态；b回路由顺序设置的第三辅助泵E4b、第三冷凝器C3和第四辅助泵E5b构成，b回路只在预抽阶段工作，当主泵B3开启时，b回路便处于关闭状态停止工作；Ec回路由启动级蒸汽泵Ec构成,并且为启动级回路,只在系统启动时Ec回路运行，待系统正常运行后Ec回路随之关闭。此外，根据本发明，启动级回路(Ec回路)和辅助抽气回路(b回路)还分别连接到水冷排放分离器PX1和PX2。参照图2，第一水冷排放分离器PX1连接到启动级回路，使得在启动回路中产生的被抽气体经由第一水冷排放分离器PX1直接排到热水井中；第二水冷排放分离器PX2连接到辅助抽气回路，使得在辅助抽气回路中产生的被抽气体经由第二水冷排放分离器PX2直接排到热水井中。由于水冷排放分离器直接浸入水封池液面以下，能够迅速将抽出的高温蒸汽冷凝为液态水，将被抽出的不溶于水的气体快速分离，同时由于分离器的屏蔽作用，即使b路和Ec回路工作时高速气流激发出较强的水流冲击也不会破坏真空的自密封。参照图2，水冷排放分离器PX1和PX2浸入在水封池液面以下一个合适的深度(例如，预定的深度)，以充分地发挥其自密封作用。水封池液面是指热井水封池中水的液面。 这里，热井水封池(未示出)是热井装置中的一个组成部件，具体地讲，热井装置为本领域技术人员通常所知的热井装置，包含热井水封池、热井泵、热井风机等组成部件。热井水封池为真空泵冷凝器提供水封并且接收真空泵冷凝器排出的冷却水。因此，根据本发明的全蒸汽VD真空精炼炉的控制回路无需通过阀门进行控制。与图I示出的全蒸汽VD真空精炼炉的有阀控制回路相比，根据本发明的全蒸汽VD真空精炼炉的控制回路省去了图I中的蒸汽切断阀VE4b、VE5b、VEc，将原冷凝器C2分解成两个较小的冷凝器C2、C3，将b回路及Ec回路独立出来，并将其产生的被抽气体经过水冷排放分离器PX1和PX2直接排到热水井中，当Ec回路和b回路的泵停止工作时，由于系统已经形成一定真空度，依靠负压下压升的水柱便可实现可靠的真空密封。这里，冷凝器的作用是将前级泵排出的蒸汽冷凝成水以提高后级喷射泵的效率。为了更好地解释本发明，下面将参照附图来说明根据本发明的全蒸汽VD真空精炼炉的无阀控制回路的操作方法。首先，根据系统组合的要求，辅助泵E5a、E5b和蒸汽泵Ec泵需要同时开启，以便迅速将管路中的废气给予排出。此时，b回路和Ec回路抽出的气体经水冷排放分离器PXi和PX2直接排入热水井之中，a回路产生的气体经排放级冷凝器AC直接排入大气。待系统真空度从大气压降至预定真空度(例如，27KPa)时，开启辅助泵E4a、E4b，同时关闭Ec泵，此时第一水冷排放分离器PX1依靠水实现自密封，第二水冷排放分离器PX2排出的气体继续排入热水井之中，a回路产生的气体经排放级冷凝器AC排入大气。该阶段处于开启的泵为E5a、E5b、E4a、E4b，关闭的泵为 Ec。接着，当系统真空度继续下降到预定真空度(例如，8KPa)时，再开启主泵B3，同时切断辅助泵E5b、E4b，此时b回路完全停止，由于系统已经产生较大的负压，水冷分离器依靠负压水柱实现自密封。该阶段处于开启的泵为B3、E4a、E5a，关闭的泵为Ec、E4b、E5b。随后，当系统真空度达到预定真空度(例如，2. 2KPa)时开启主泵B2，当系统真空度达到预定的真空度(例如，480Pa)时开启主泵BI，直至系统真空度达到期望的真空度(例如，67Pa)，此时泵BI、B2、B3、E4a、E5a处于运行状态，经过主回路的抽气及冷凝器Cl、C2和排放级冷凝器AC的冷凝操作，充分地将全蒸汽VD系统中的气体排出，这种组合一直到完成钢水的冶金反应，达到冶金脱气的要求为止。B回路与Ec回路始终处于关断状态，水冷排放分离器PXpPX2处于水柱自密封状态。因此，根据本发明，全蒸汽VD真空精炼炉的这种无阀的控制回路，巧妙地利用了大气压自身原理实现了真空回路的自我密封，节省了投资，彻底消除了蒸汽切断阀带来的故障隐患，使整个系统的运行实现了免维护，该技术促使全蒸汽VD系统的运行可靠性大幅提高，在全蒸汽VD真空精炼炉的设计制造行业中有着良好的推广前景。虽然已经参照本发明的示例性实施例具体示出并描述了本发明，但是本领域普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在此做出各种形式和细节上的改变。·
权利要求
1.一种全蒸汽VD真空精炼炉的无阀控制回路，其特征在于所述全蒸汽VD真空精炼炉的无阀控制回路包括三级主泵、第一冷凝器以及与三级主泵和第一冷凝器连接的三个并联的蒸汽泵支路，所述三个并联的蒸汽泵支路为启动级回路、辅助抽气回路和主抽气回路，其中，所述主抽气回路由顺序设置的第一辅助泵、第二冷凝器、第二辅助泵和排放级冷凝器构成，所述辅助抽气回路由顺序设置的第三辅助泵、第三冷凝器和第四辅助泵构成，所述启动级回路由启动级蒸汽泵构成。
2.根据权利要求I所述的全蒸汽VD真空精炼炉的无阀控制回路，其特征在于所述全蒸汽VD真空精炼炉的无阀控制回路还包括连接到所述启动级回路的第一水冷排放分离器和连接到所述辅助抽气回路的第二水冷排放分离器。
3.根据权利要求2所述的全蒸汽VD真空精炼炉的无阀控制回路，其特征在于所述第一水冷排放分离器和所述第二水冷排放分离器连接到热井水封池并位于热井水封池中的水的液面以下。
全文摘要
本发明提供了一种全蒸汽VD真空精炼炉的无阀控制回路。所述全蒸汽VD真空精炼炉的无阀控制回路包括三级主泵、第一冷凝器以及与三级主泵和第一冷凝器连接的三个并联的蒸汽泵支路，所述三个并联的蒸汽泵支路为启动级回路、辅助抽气回路和主抽气回路，其中，所述主抽气回路由顺序设置的第一辅助泵、第二冷凝器、第二辅助泵和排放级冷凝器构成，所述辅助抽气回路由顺序设置的第三辅助泵、第三冷凝器和第四辅助泵构成，所述启动级回路由启动级蒸汽泵构成。通过本发明的全蒸汽VD真空精炼炉的无阀控制回路，能够节省投资，彻底消除抽气回路蒸汽切断阀带来的故障隐患，使全蒸汽VD真空精炼炉系统长期可靠运行，实现了真空密闭管路系统的免维护。
文档编号C21C7/10GK102796848SQ20121026989
公开日2012年11月28日 申请日期2012年7月31日 优先权日2012年7月31日
发明者陶务纯, 朱宝晶, 张武, 王宝 申请人:莱芜钢铁集团有限公司