提高本钢RH真空度的研究

摘要

蒸汽喷射泵是一种利用高压流体抽吸低压流体的装置，它具有结构简单、没有运动部件、费用低廉、维护方便等优点，并且对于被抽气体没有特殊要求，对于有毒性、腐蚀性强、易燃易爆乃至可凝性气体都适用，加之抽气量大，工作压力范围宽，因此广泛应用于能源动力、石油化工、钢铁冶金、轻工纺织、建筑、制冷等各行各业，近年来，随着钢铁冶金行业的飞速发展，高品质钢种冶炼的要求逐步提高，RH 真空精炼装置的重要作用日益体现出来。 在本钢 1＃RH 真空脱气系统于1998年由德国 TECHNOMETOL 公司设计并负责安装投入使用，它主要利用蒸汽喷射理论，通过蒸汽喷射泵来完成真空脱气目的，所采用的是高温高压过热蒸汽，蒸汽压力要求达到 1.5Mpa，蒸汽温度为225℃。但投入使用之后，整个系统始终没有达到设计指标，主要体现在真空度和抽气速度不能满足生产工艺要求。本文通过逐步分解系统设备组成，逐项查找设备本身现状和原设计的差别，进而详细分析了影响本钢 RH 系统真空度提高和稳定的各种因素，同时对目前国内外蒸汽流动基础理论和蒸汽蒸汽喷射基本原理进行了简要总结，结合将理论和实际结合后，制定出了极具针对性的试验方案，通过严格的操作和运做，逐步将系统问题排除，向着设计目标迈进，并最终取得了良好的效果，使 RH 系统达到了设计要求，完全满足冶炼以 IF 钢为代表的诸多高技术含量的超低碳产品。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1概述

1.2蒸汽喷射理论发展概况

1.3课题研究的意义

1.4真空炉外精炼方法简介

1.4.1真空提升脱氧法(DH法)

1.4.2真空循环脱气法(RH法)

1.4.3真空吹氧脱碳法(VCD法)

1.4.4钢包精炼法(ASEA-SKF法)

1.4.5真空电弧加热法(VAD法)

1.4.6氩氧混吹法(AOD法)

1.5研究的问题

第二章本钢RH系统设备组成

2.1快速锅炉

2.2真空罐系统

2.3真空泵系统

2.4公辅设施

第三章气体和蒸汽流动的基础理论

3.1连续性方程

3.2稳定流动能量方程

3.3绝热过程方程

3.4音速与马赫数

3.5喷管和扩压管中的定熵流动特性

3.6喷管截面的变化规律

3.7定熵滞止参数

3.8流速的计算及临界压力比

3.9临界流速、临界压力及喷管选型

3.10流量的计算

3.11气体力学基础

3.11.1一维气流的基本方程

3.11.2激波理论

3.12孔板节流的理论计算

第四章系统组成结构及其工作原理

4.1蒸汽喷射泵系统的组成结构

4.2蒸汽喷射泵的工作原理

4.3等引射系数原则优化方法

4.3.1等引射系数原则的理论推导

4.3.2等引射系数原则优化方法

4.4蒸汽喷射泵的设计计算

第五章单级喷射泵抽气的数学模型

5.1第一种级喷射泵抽气的数学模型

5.1.1假说与符号

5.1.2喷射泵内部气流的状态

5.1.3性能曲线方程式

5.1.4被抽气体分子量的影响

5.1.5喷射气体绝热指数的影响

5.1.6膨胀比b引射系数ξ及压缩比r的关系

5.2第二种单级喷射泵抽气的数学模型

5.2.1射流的膨胀流动

5.2.2气体在混合室中的流动

5.2.3在扩压器中的流动过程

5.3第三种单级喷射泵抽气数学模型

第六章本钢RH真空系统问题分析及解决方案

6.1系统问题分析

6.1.1快速锅炉产气能力不足

6.1.2系统泄漏

6.1.3冷却水温度过高

6.1.4设备安装质量存在问题

6.2解决方案

6.2.1解决系统根源，提高供气质量

6.2.2更换密封材料，减少系统泄漏

6.2.3降低冷却水温，提高冷却效果

6.2.4认真校对图纸，全面调整误差

第七章结论

参考文献

致谢