自耗炉真空分压控制系统的制作方法

文档序号:12793676阅读:503来源:国知局

本实用新型涉及一种压力控制装置,特别涉及一种自耗炉真空分压控制系统。



背景技术:

真空自耗炉是在真空条件下利用电弧加热原理进行熔炼的高端冶炼装备。它即可以用来对通过电渣炉等设备熔炼而成的初级钢锭进行二次重熔,也可以用来炼活泼金属钛或钛合金,这就要求设备具备精确的真空压力控制与完善的过程监控。

当真空自耗炉作为二次熔炼设备时,它是对钢材本身性能的进一步提升,这较前级熔炼装备来说具备更高的过程控制与更科学的工艺流程。对于真空自耗炉来讲,真空环境的构造直接关系到熔炼的结果。相对于大气电弧在真空条件下也是极为不易控制的,所以这些都提高了设备对真空系统的要求。真空自耗炉的真空系统主要由三种真空泵组成,即前级机械泵、次级罗茨泵以及高真空的扩散泵。通常设备厂家的自耗炉是不具备熔炼过程中的调压控制,只是单纯的将这几种泵组合起来进行一个启动控制,也就是说当最终扩散泵启动后真空度是一成不变的,在整个熔炼过程也是维持一个恒定的值。而在有些特殊钢种冶炼的过程中它要求在某一阶段进行特殊控制,即它的工作真空不是一成不变,这种情况下如果真空度不可调,也就无法炼出满足性能要求的合格钢种。

而当真空自耗炉炼钛或钛合金时,是把成份均匀的海绵钛压制成块作为熔炼电极,然后通过电弧加热对其进行一次二次多次熔炼,从而提高钛锭的密度。相对于炼钢来说它的整个熔炼过程较为短暂,而控制上也较为困难,这就更加提高了对真空系统的考验。而作为活性金属钛,在熔炼过程中的真空度要求也是区别于炼钢时期,所以要想同时满足炼钢与炼钛的需要求,主腔体的真空度必须要具有可调性,否则需要重新采购设备大大增加了成本,造成了相应的资源浪费,这时自耗炉真空分压控制的优点就凸显了起来。



技术实现要素:

本实用新型的目的是提供一种自耗炉真空分压控制系统,主要解决常规真空自耗炉在达到工作真空后,真空度只能维持恒定无法进行调整的技术问题。

本实用新型的技术方案为:一种自耗炉真空分压控制系统,包括主腔体,主腔体通过主管道依次连接初级真空阀、罗茨泵和机械泵,提升阀 、扩散泵 、前级真空阀串联后并联在初级真空阀两端,其特征是在主腔体后的主管道上设有真空规,并在初级真空阀两端并联真空分压支路。所述的真空分压支路由旁通阀和调节真空阀串联而成;在扩散泵和前级真空阀之间通过管路接维持泵。

本实用新型的有益效果是:可以在整个熔炼过程中精确对真空度进行调整,满足了不同工艺阶段的真空要求,优化并完善了生产;同时具备分压控制的真空自耗炉可同时满足炼钢与炼钛的需要,大大节省了企业的成本,增加了设备的扩展性与功能性。

附图说明

图1为本实用新型原理控制结构图。

图中:1-主腔体, 2-真空规 ,3-提升阀, 4-扩散泵, 5-前级真空阀, 6-维持泵, 7-机械泵, 8-罗茨泵, 9-初级真空阀, 10-调节真空阀,11-旁通阀, 12-主管道, 13-真空分压支路。

具体实施方式

参照图1,一种自耗炉真空分压控制系统,包括主腔体1,主腔体1通过主管道12依次连接初级真空阀9、罗茨泵8和机械泵7,提升阀3 、扩散泵4 、前级真空阀5串联后并联在初级真空阀9两端,在主腔体1后的主管道上设有真空规2,并在初级真空阀9两端并联真空分压支路13。所述的真空分压支路13由旁通阀11和调节真空阀10串联而成;在扩散泵4和前级真空阀5之间通过管路接维持泵6。

主腔体1为密闭的熔炼腔体,而高精度真空规2则作为主腔体真空度反馈。提升阀3、前级真空阀5、初级真空阀9、旁通阀10则在满足相应的真空条件时打开或关闭以完成相应的真空要求。

当熔炼开始时首先会打开初级真空阀9,而此时机械泵7作为初级真空泵开始工作,当真空达到一定程度后罗茨泵8开始工作,进行进一步抽真空,当满足扩散泵4工作真空要求时,前级真空阀5与提升阀3打开,此时扩散泵4开始工作,进而得到熔炼要求的高真空。

而当熔炼进行到某个节点时,由于工艺或安全生产的要求,会进行真空度的降低,这时候就要通过控制切断主管路,即提升阀3、前级真空阀5、初级真空阀9三个阀门关闭,从而阻断主管路的真空回路,停止高真空的保持状态。而对于一个确定的罗茨泵来说,真空管道接口的尺寸会决定抽真空的效率,从而影响单位时间内腔体的真空度,这时候机械泵7与罗茨泵8通过管径小于主管道12的真空分压支路13对主腔体1进行抽真空。

在分压支路工作时,首先主腔体1的真空度会通过高精度真空规2反馈给操作人员,操作人员会根据工艺生产要求对真空分压支路13进行调整。真空分压支路13上旁通阀11负责整个管道的导通与关断,调节真空阀10则负责调整真空分压支路13的导通状况。调节真空阀10采用电动控制,通过4-20ma或0-10vdc的模拟量输入来控制其中阀体的打开角度,从而控制整个真空分压支路13的气体通过口径,从而影响真空泵的抽速,去对腔体内的真空度进行调节。

当有长时间的分压控制要求时,调节真空阀10也可以搭配高精度真空规2组成一个简单的比例-积分-微分控制结构,从而达到简化操作完善工艺的目的。

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