RH精煉真空槽設備的研究

程紅兵，孟 娜，付 康，焦志遠

(中國重型機械研究院股份公司，陜西 西安 710032)

0 前言

21世紀是全球化技術發展的時代，冶金行業也迎來了技術的全面創新，尖端、高端鋼材的研發對RH爐外精煉技術提出了更高的要求。作為RH系統中的關鍵設備，真空槽是RH真空精煉冶金反應的熔池，大部分的化學反應都是在真空槽內完成的。整個精煉過程是在絕對壓力約為67 Pa的真空環境中進行的，因此需要真空槽設備具有良好的氣密性，以提高脫氣、脫碳能力，縮短處理時間，減少設備故障率，提高精煉效率。

在新動態藝術正如火如荼地在世界各地開展的同時，仍然有一些體現自然 哲思的活動雕塑在世界的另一角隨風飄搖著。實際上，動態雕塑的發展也不是絕對依賴著科技，動態雕塑的發展就是不斷對運動觀念的拓展，從本質上來說，其中所體現的也是對一切造型藝術美的追求。

某鋼廠在生產過程中，經常發生真空槽與熱彎管接口處密封件更換頻繁(一槽次一換)的問題；以及真空槽下料口隔熱接頭翻板閥回轉軸由于受熱經常卡死的問題等等。頻繁更換真空槽口處密封圈使真空槽的更換成本高，而隔熱接頭的卡死又會造成真空精煉過程意外中斷。為了提高精煉效率，本文提出階梯形支口方式和帶冷卻的截止型隔熱擋板機構的改進方案。改造后提高了RH設備的穩定性，大大降低了生產故障率，有效地節約生產和備件成本。

1 RH的生產狀態

1.1 工藝流程

配有2臺200 t轉爐，1臺RH真空精煉裝置，2臺板坯連鑄機，主要用于生產管線鋼、壓力容器鋼、超低碳鋼和熱軋雙相鋼。工藝流程如圖1所示。

圖1 工藝流程

1.2 真空槽設備

真空槽系統主要由真空槽、熱彎管、熱彎管提升裝置、高溫攝像頭、真空槽附件、隔熱接頭以及熱彎管專用吊具等組成，如圖2所示。

圖2 真空槽結構

真空槽組成為

隔熱接頭1套真空槽本體1套 -真空槽支撐座2個 -合金溜槽1個 -熱電偶管座2個 -耐材托環1套 -更換用耳軸2個 -防熱板1套浸漬管2個

要掌握作文的基本寫作方法，首先要學會如何表明文章“中心思想”，文章的中心思想要簡明扼要，符合邏輯，語言簡明。其次是要注重知識的積累。寫好作文的第一要素就是要積累豐富的詞匯，否則寫作就等于“無源之水，無本之木”。所謂“源”與“本”，即豐富多彩的詞語積累。學生有了足夠的詞語積累并理解掌握，才可以把心中所想用文字表達出來。教師要注重基礎詞匯的教學和本身意義的闡述，學以致用，選擇最恰當的詞語，寫下最美的文字。

2 使過程中存在的主要問題

閥板在氣缸的伸縮帶動下上下運動，實現閥板開閉。將原隔熱接頭閥板回轉式結構改造為垂直直線移動，避免了回轉軸卡死造成的生產故障。

圖3 真空槽口結構

圖6為改進后的隔熱接頭結構，一種帶水冷和風冷的氣動截止型隔熱擋板機構。合金伸縮接頭采用夾套式長圓筒形水冷結構，隔熱水箱本體上部與氣缸相連，下部與真空槽的合金溜管口采用螺栓連接，在水箱本體側部設一接管，其與垂直中心線夾角為40°～45°，該接管與合金伸縮接頭相連。氣缸缸桿前端經過渡軸與閥板鉸接連接。閥板與閥體密封座接觸面為球冠形，以保證密封性，且閥板內部設有冷卻氣體，閥體密封座閥座位于隔熱水箱本體下部，采用耐磨合金材料以提高使用壽命。

圖4 隔熱接頭

3 改進方案

3.1 真空槽口結構

在新上線真空槽就位后，熱彎管下降，支口式導向結構利于了熱彎管與真空槽的自動對中和連接，階梯形法蘭阻隔了熱輻射對密封件的損傷；真空槽與熱彎管合攏后微量N2吹掃阻擋了熱傳導；進而保證了真空槽口的密封性。更換真空槽或熱彎管時，熱彎管上升。此時N2全力吹出形成氮氣幕簾，屏蔽了真空槽或熱彎管在移動過程中熱輻射對密封圈的灼燒。

真空槽本體采用圓筒型板焊鋼結構整體槽形式，是進行真空處理的真空室。真空槽通過熱彎管及水冷彎管與真空泵系統連接一體。真空槽在處理一定爐次后需更換維修，更換時需先將真空槽或熱彎管移出，再用行車將真空槽吊出。

圖5 改進后的真空槽口結構

對真空槽上口進行了重新設計和制造，如圖5所示。將真空槽上口外側向內倒角，熱彎管法蘭固定在熱彎管上，熱彎管法蘭內側倒角，并與真空槽形成上下對接的支口式導向結構，簡化了結構，又使對中和導向更為方便、可靠；將真空槽法蘭固定在真空槽上，這樣熱彎管法蘭和真空槽法蘭形成了對接的階梯形法蘭，采用上下扣邊結構。密封件位于真空槽法蘭和熱彎管法蘭之間，密封件與真空槽內部形成臺階，大大減少熱傳導和輻射的溫度影響。并在真空槽法蘭內側設吹掃N2氣，吹掃孔環真空槽法蘭一周，為密封件阻擋熱輻射和隔絕熱量傳導，大大延緩密封件碳化變脆的時間，使其壽命大大增加，可以使用3～5個真空槽次，節約了更換成本和人利資源。

3.2 隔熱接頭結構

(2)隔熱接頭經常出現的卡死、開關不到位等問題。隔熱裝置采用隔熱接頭，如圖4所示。這種設備是帶水冷的氣動翻板機構，氣缸推動曲柄回轉帶動翻板開閉而達到通斷的目的。真空處理期間，需要加合金時打開翻板，合金加入真空槽內的鋼液中；其它工況則關閉翻板，防止真空槽的高溫熱量傳導至真空料倉內。但是在使用中發現諸多問題：由于隔熱接頭處在高溫區域，氣缸受熱輻射的影響使密封圈老化失效，會出現突發性無法正常工作的現象；翻板回轉軸由于受熱熱脹而發生偶發性卡死，無法動作，且發生在RH階段的真空加料過程中，造成處理延誤或中斷。另外翻板與閥座連接的不緊密而隔熱不良，致使熱氣上竄而損害真空料倉的密封及稱重儀表的壽命等。

在真空處理期間，需要加合金時閥板被氣缸提起，合金經隔熱接頭下入真空槽內，合金加料完成后由氣缸驅動落下閥板。非加料期間，閥板保持關閉狀態。為保證閥板與閥體密封座配合緊密，閥板結合部采用球冠形封頭表明加工而成，且與連接軸饒性連接，在閥板落下后可緊密地與閥座結合；為防止閥板受熱變形，閥板內部通冷卻氣體降溫；為延長使用壽命閥體密封座材料采用耐磨合金加工制作而成。

圖6 改進后的隔熱接頭結構

(1)真空槽口密封件極易損壞。如圖3所示，真空槽與熱彎管的連接接口采用平口法蘭連接的形式，在連接法蘭外側設有對中定位裝置和為保護密封件不被高溫燒損的N2吹掃環。生產過程中，真空槽內存在較高溫度的熱傳導和熱輻射，密封件極易受到溫度的不間斷影響，橡膠碳化變脆，喪失彈性而失去密封效果，每次更換真空槽就必須更換密封件，使用成本較高。熱彎管與真空槽的對接導向采用外置導向卡，繞真空槽法蘭一周設3～4組，這種結構相對繁瑣且現場操作不便，并且更換真空槽或熱彎管時不易對中。同時，由于吹掃管為外置，只能在法蘭未合口前進行N2吹掃冷卻，且極易受到外部碰撞而損壞。

實驗結果數據以±s表示，采用SPSS 22.0軟件進行統計分析，多樣本均數間比較采用單因素方差分析（one-way ANOVA），組間兩兩比較采用LSD法。以P＜0.05為差異具有統計學意義。

4 結論

(1)采用階梯形支口結構方式。熱彎管與真空槽的連接面為上下兩層臺階，阻擋了熱輻射對密封件壽命的影響；真空槽內側N2吹掃起到了阻擋高溫熱傳導和熱輻射密封圈的損害；真空槽與熱彎管錐形支口結構使連接的對中、定位更簡便、準確。此結構使真空槽與熱彎管的上下對接簡便，密封可靠，密封圈的壽命大大增加，可以達到3～5個真空槽次。在保證生產率的前提下，大大地節省了生產和維護成本。

然而，在當前的數學教學過程中，很多教師因為數形結合的教學意識不強、疏于對數形結合教學技能的練習，無法在教學過程中準確、規范、清晰、高效的繪制出便于學生理解與記憶的圖形。很多教師仍然沿用過去死記硬背、題海戰術的教學方法，學生的積極性在復雜繁重又提高不明顯的數學學習過程中時常受到打擊，教育教學的水平成績始終得不到長足發展和進步。

由于經濟犯罪案件現場勘查以現場訪問為主的偵查實踐，造成經濟犯罪偵查人員的潛意識里沒有或少有實地勘驗的意識。一些本應及時提取的物質痕跡因未提取而使偵查破案工作費盡周折，甚至使得一些案件陷入偵查僵局。

(2)采用帶冷卻的截止型隔熱擋板機構，將原隔熱接頭閥板回轉式開閉結構轉變為垂直直線移動方式。帶冷卻吹掃的閥板與閥體密封座接觸面為球冠形，閥板落下關閉更緊密，有效地防止了真空槽內高溫熱量傳導至真空料倉內的問題。垂直直線移動方式，有效地解決了原回轉結構常出現的卡死、開關不到位等問題。隔熱接頭的故障率由以往的8～15次/年降到幾乎零故障的程度。且制造和維護成本低廉，更換簡便、易行，大大降低了生產故障率。

(3)對真空槽進行改造后，經過一年的生產實踐證明，RH生產的穩定性顯著提高。此改造滿足了RH精煉工藝的要求，簡化系統的結構，方便現場更換真空槽，延長密封件的使用壽命，降低了備件成本。