rh真空室更換方式選擇

rh真空室更換方式選擇

1rh真空室的發(fā)展過(guò)程自1959年rh真空精煉技術(shù)在德國(guó)的rhag和herraus的發(fā)明以來(lái)，rh真空技術(shù)在進(jìn)一步提高和擴(kuò)大品種方面取得了廣泛應(yīng)用和長(zhǎng)期發(fā)展。特別是近幾年來(lái),隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展,各行各業(yè)對(duì)鋼材質(zhì)量的要求越來(lái)越高,而且純凈鋼的需求量不斷增加,RH多功能精煉技術(shù)得到了迅速發(fā)展。由于RH真空室屬于周轉(zhuǎn)件,真空室耐材需要定期維護(hù)和更換,因此真空室在處理位的運(yùn)輸更換操作不可避免。由于真空室布置形式的多樣化,真空室的更換方式也各不相同,而不同的真空室更換方式在RH設(shè)計(jì)產(chǎn)量、占地面積、投資費(fèi)用、生產(chǎn)調(diào)度等方面又各有優(yōu)缺點(diǎn),因此如何選用合適的型式,是企業(yè)用戶在建設(shè)RH時(shí)首先面對(duì)的重要問(wèn)題。2真空室的運(yùn)行方式真空室更換是指將待更換的真空室從處理位運(yùn)輸至維修位,而將待用的真空室運(yùn)輸至處理位,繼續(xù)生產(chǎn)的過(guò)程。按真空室運(yùn)行方式的不同可以劃分為旋轉(zhuǎn)式,升降式,平移式,固定式;平移式又可以分為橫移式和縱移式。按真空室運(yùn)行的部位不同可以劃分為真空室整體移動(dòng)式,本體移動(dòng)式和頂部移動(dòng)式。按每個(gè)處理位配套的待機(jī)真空室數(shù)量可以劃分為單室更換式,雙室更換式和準(zhǔn)雙室更換式。2.1真空室與鋼液的植入設(shè)置真空室旋轉(zhuǎn)更換式是指將真空室置于旋轉(zhuǎn)臂上,在處理位和待機(jī)位/維修位之間通過(guò)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行切換。適用于單工位或雙工位布置,可配置單室或雙室更換式。RH真空室與鋼液的浸入方式分為真空室升降式(又稱上動(dòng)式)和鋼包升降式(又稱下動(dòng)式)。當(dāng)采用單室更換時(shí),常與真空室升降式的插入管浸入方式配合使用;當(dāng)采用雙室更換式,常與鋼包升降式的插入管浸入方式配合使用。待機(jī)位可以進(jìn)行真空室的修砌、噴補(bǔ)、更換插入管等工作。雙室更換式可以獲得更高的設(shè)備作業(yè)率,從而提高產(chǎn)量。2.2支撐結(jié)構(gòu)鋼包車真空室升降更換式是指將真空室頂部和真空室本體等置于一套升降機(jī)構(gòu)上,通過(guò)液壓或卷?yè)P(yáng)等方式來(lái)驅(qū)動(dòng)真空室升降。當(dāng)需要更換時(shí),先將頂部利用天車吊出,與此同時(shí)將一個(gè)定制的支撐結(jié)構(gòu)置于鋼包車上,然后升降機(jī)構(gòu)下降,直至將真空室置于支撐結(jié)構(gòu)上,通過(guò)鋼包車將真空室運(yùn)出,利用天車實(shí)現(xiàn)真空室吊運(yùn)和更換。真空室升降更換式適用于RH單工位或雙工位布置,其特點(diǎn)在于,不需要設(shè)置液壓頂升裝置,避免出現(xiàn)液壓系統(tǒng)與鋼包熱源太近,因?yàn)R渣、漏鋼等事故造成火災(zāi)的情況;但是,需要解決與真空室相連的真空管道等的動(dòng)態(tài)密封及設(shè)備使用壽命問(wèn)題;真空室更換往往需要依次吊運(yùn)真空室頂部和真空室本體,耗時(shí)較長(zhǎng)。2.3真空室體制更換圖2為中冶南方設(shè)計(jì)的多種真空室平移更換式。真空室平移更換式是目前國(guó)內(nèi)最常見的真空室更換形式。下面結(jié)合不同的分類方法對(duì)常見的幾種型式進(jìn)行介紹。2.3.1rh單工況、雙工況真空室整體是指包括真空室頂部和真空室本體等在內(nèi)的整體。真空室整體平移式適用于RH單工位或雙工位布置,是指將真空室整體等置于真空室臺(tái)車上,需要更換時(shí),將載有舊真空室的真空臺(tái)車開至待機(jī)位,利用天車吊運(yùn)實(shí)現(xiàn)更換。真空室整體平移式是在真空室升降更換式的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,多用于雙室和準(zhǔn)雙室更換式。2.3.2升升機(jī)驅(qū)動(dòng)和更換真空室真空室本體平移式適用于RH單工位或雙工位布置,是指將真空室本體和頂部分離,把真空室頂部布置在平臺(tái)上,通過(guò)液壓缸進(jìn)行升降驅(qū)動(dòng);把真空室本體置于真空室臺(tái)車上,可以在待機(jī)位和處理位之間進(jìn)行切換。這是對(duì)整體平移式的改進(jìn)。當(dāng)需要更換時(shí),先將頂部通過(guò)液壓缸頂升,實(shí)現(xiàn)真空室頂部和本體的分離,然后將載有舊真空室的真空臺(tái)車開至待機(jī)位,從而實(shí)現(xiàn)更換。真空室本體平移式是目前常用的一種真空室更換方式,根據(jù)需求的不同,可以配置為單室、雙室、準(zhǔn)雙室等多種更換形式。2.3.3真空室頂部更換真空室頂部平移式充分利用了真空室不同部位使用壽命的差異,僅將真空室頂部等置于真空室臺(tái)車上,當(dāng)需要更換時(shí),先將頂部通過(guò)車載液壓缸頂升,實(shí)現(xiàn)真空室頂部和本體的分離,然后將載有真空室頂部的真空臺(tái)車開至待機(jī)位,通過(guò)吊車將真空室本體從處理位吊出,實(shí)現(xiàn)更換。2.3.4中間真空室的切換和切換準(zhǔn)雙室平移式通常出現(xiàn)于RH雙工位布置,又稱三車五工位布置。每個(gè)處理位配置一個(gè)待機(jī)位,一個(gè)真空室,同時(shí)在兩個(gè)處理位之間設(shè)置第三個(gè)待機(jī)位,第三個(gè)真空室。中間的真空室可以在兩個(gè)處理位和一個(gè)待機(jī)位共三個(gè)位置進(jìn)行切換,從而可以靈活調(diào)度,保證每個(gè)處理位可以有兩個(gè)待機(jī)位來(lái)進(jìn)行輔助作業(yè),從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)。當(dāng)中間待機(jī)位的真空室正在其中一個(gè)處理位工作時(shí),這一處理位的真空室互換可以視為雙室橫移式,而另一個(gè)處理位僅能按單室橫移式考慮。因此,三車五工位布置并非真正意義上的雙室平移式布置,其調(diào)度的要點(diǎn)在于盡量將中間待機(jī)位的真空室處于備用狀態(tài)。3比較真空間交換方法的比較3.1真空室更換式RH早期多是以真空室升降式或旋轉(zhuǎn)式更換型式出現(xiàn)的,而后隨著對(duì)真空密封效果、設(shè)備維護(hù)和設(shè)備利用率等各方面的要求越來(lái)越高,更多的工廠選用了真空室平移更換式。但由于各個(gè)國(guó)家處在不同的發(fā)展階段,對(duì)布置形式的選擇有不同的出發(fā)點(diǎn),目前全世界范圍內(nèi)使用的真空室更換方式存在多樣性。3.2不同運(yùn)營(yíng)區(qū)域的真空室交換方法的比較3.2.1真空室本體更換式與真空室本體更換式的對(duì)比以單工位真空室雙室更換為例,表2列出了真空室整體更換式與真空室本體更換式的對(duì)比情況。從表2中可知,真空室本體更換式在設(shè)備投資、工藝布置靈活性、設(shè)備維護(hù)等多方面均明顯優(yōu)于真空室整體更換式,前者是對(duì)后者技術(shù)的顯著改進(jìn)。3.2.2真空室頂部更換式在設(shè)備投資及維護(hù)方面的優(yōu)勢(shì)以雙工位真空室單室更換為例,表3列出了真空室本體更換式與真空室頂部更換式的對(duì)比情況。從表3中可知,真空室頂部更換式在設(shè)備投資和設(shè)備維護(hù)方面有優(yōu)勢(shì);真空室本體更換式可以在待機(jī)位設(shè)置烘烤裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)真空室升溫。當(dāng)然,我們也可以通過(guò)離線烘烤器來(lái)實(shí)現(xiàn)真空室升溫。在實(shí)際使用時(shí),可以通過(guò)在吊運(yùn)過(guò)程中進(jìn)行隔熱防護(hù)和利用頂槍來(lái)實(shí)現(xiàn)真空室升溫等方法,來(lái)解決相關(guān)的問(wèn)題。3.3設(shè)備作業(yè)率低以雙工位為例,對(duì)單室、雙室和準(zhǔn)雙室平移式更換方法進(jìn)行了對(duì)比分析。以某工廠為例,公稱噸位150t,年產(chǎn)量143.7萬(wàn)t。雙室平移式擁有最大的設(shè)備作業(yè)率,準(zhǔn)雙室平移式次之,單室平移式的設(shè)備作業(yè)率最低。與此同時(shí),雙室平移式的設(shè)備投資也最大,準(zhǔn)雙室平移式次之,單室平移式的設(shè)備投資最低。因此,準(zhǔn)雙室平移式是結(jié)合設(shè)備投資和設(shè)備作業(yè)率等因素綜合考慮之后很好的一個(gè)折中方案。當(dāng)然在實(shí)際選擇時(shí),仍應(yīng)結(jié)合其他因素統(tǒng)一考慮。4明確rh工序的基本需求工藝設(shè)計(jì)方案的確定是一個(gè)多次反復(fù)對(duì)比優(yōu)選的過(guò)程。設(shè)計(jì)過(guò)程中,在確定采用RH真空精煉工藝后,首先應(yīng)結(jié)合全廠的金屬平衡、產(chǎn)品大綱、生產(chǎn)工藝大綱、車間布置(包括項(xiàng)目建設(shè)性質(zhì),如屬于新建,改建或擴(kuò)建)等確定RH工序的基本需求;其次,據(jù)此確定設(shè)備選型,如真空室型式、真空室更換方式、鋼包運(yùn)輸方式、插入管浸入方式、插入管維修方式等;結(jié)合工藝需求,設(shè)備投資,物流運(yùn)行情況等綜合判斷決策。在確定真空室更換方式時(shí)可以遵循一些基本原則:4.1真空室內(nèi)平方米由于具有較高的設(shè)備作業(yè)率、較好的設(shè)備可維護(hù)性和真空密封效果,目前,國(guó)內(nèi)新建RH通常采用真空室平移式。4.2橫向或雙向布局目前連鑄已經(jīng)普及,為方便生產(chǎn)調(diào)度,確保連鑄工序的多爐連澆,RH單工位通常配置雙室橫移更換式,或者選用雙工位布置。4.3雙室平行式為保證設(shè)備的最大利用率,可以優(yōu)先選用雙室平移式,但是應(yīng)結(jié)合設(shè)備投資和能源消耗等因素統(tǒng)一考慮。在雙工位布置時(shí),準(zhǔn)雙室平移式是一個(gè)較好折中的更換方式。4.4優(yōu)先考慮選拔方法4.5真空室更換方式改擴(kuò)建RH需綜合考慮車間廠房高度、吊車配置、車間場(chǎng)地等因素,深入地分析實(shí)際情況,創(chuàng)造性地對(duì)不同的真空室更換方式靈活選用。武鋼三煉鋼2#RH和武鋼一煉鋼1#RH就是兩個(gè)很好的實(shí)例,是中冶南方在透徹理解RH工藝的基礎(chǔ)上,充分利用現(xiàn)有車間條件,并加以合理運(yùn)用的產(chǎn)物。5平行式的真空室配置雙室平移式可以實(shí)現(xiàn)真空室的快速更換,適用于RH單工位或雙工位布置,雙工位配置時(shí)又稱四車六工位布置。雙室平移式的每個(gè)處理位配置兩個(gè)待機(jī)位,有兩個(gè)真空室用于切換,當(dāng)一個(gè)真空室用于生產(chǎn)時(shí),另一真空室在待機(jī)位烘烤待用;一旦需要更換真空室時(shí),可以迅速將需更換的真空室移到空位,再將另一個(gè)待機(jī)位準(zhǔn)備好的真空室移至處理位繼續(xù)處理鋼水。通常真空室更換的時(shí)間可以在10min以內(nèi),可以利用輔助作業(yè)時(shí)間更換真空室,從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)作業(yè)。2.3.5真空室更換、更換單室平移式通常見于RH雙工位布置,可以配置為雙車三工位或雙車四工位布置。每個(gè)處理位配置一個(gè)待機(jī)位、一個(gè)真空室,或者兩個(gè)處理位共用一個(gè)待機(jī)位。當(dāng)其中一個(gè)處理位需要更換真空室時(shí),直接將真空室臺(tái)車開至待機(jī)位,然后用吊車吊出需更換的真空室至修砌區(qū),并從烘烤區(qū)將待用的真空室調(diào)至處理位,完成真空室更換。這一過(guò)程通常需要2～4h,期間單室平移式僅能按單工位模式組織生產(chǎn),此時(shí)的處理周期受輔助作業(yè)時(shí)間的限制。單室平移式又可以分為橫移式和縱移式。2.3.6真空過(guò)濾方式對(duì)比與真空室本體單室平移式相比,真空室頂部單室平移式在基建、設(shè)備投資方面有優(yōu)勢(shì),且兩者設(shè)備作業(yè)率相