欧瑞康莱宝真空获得钢液除气真空系统ATEX认证

数十年来,高质量精炼钢材的需求一直在稳步提升,与此同时,钢厂也面对更大的运营压力,需要不断改善工艺来提高能效、并大幅降低二氧化碳排放。在汽车、航空航天等工业中使用的高等级钢种,通常需要通过二次冶金工艺进行进一步的处理,而这种处理通常是在真空中完成的。钢液除气,尤其是那些需要注氧的除气工艺,例如VOD和RH-OB工艺,会产生具有潜在爆燃风险的尾气。符合ATEX防爆规范的真空部件和设备,使机械式真空泵解决方案兼具安全性和高性价比。

“目前,国际通用的标准钢液除气机械式真空泵系统,由最新一代的罗茨泵和干式螺杆泵构成。这种先进的机械式真空泵解决方案,不仅可以提供优异的工艺控制能力,而且具有非常可靠的设计,因此可以在钢厂恶劣的运行环境中长期工作。通过标准真空泵组的并联安装,即使是最高级别的抽速要求也可以在合理的价格区间内实现,同时兼顾高标准的安全要求。”,莱宝真空工业市场高级经理Uwe Zoellig如此解释。

在所有真空钢液除气工艺中产生的气体和蒸汽都有可能是危险的。一氧化碳、氢气以及易挥发金属的蒸汽都会从钢液表面释放出来。部分金属和金属氧化物蒸汽会在管道壁上遇冷凝结,形成细微的粉尘。这种粉尘必须通过特殊的布袋除尘器、旋风分离器和粉尘收集容器进行有效的分离,使其不会进入真空泵。

对于那些由于使用氧气来进行脱碳而产生大量一氧化碳的真空冶金炉,目前使用的防爆装置包括装在冶金反应腔室的高压安全阀、漏水报警装置、压力/温度传感器以及紧急氮气破空装置。

随着机械式真空泵的引入,安装高效的气体冷却器和除尘器变得至关重要。

在典型的钢液除气工艺中,会产生潜在的可燃性气体,如一氧化碳和氢气,但当这些气体单独出现时不会产生危险。只有在这些气体与氧气以一定比例混合时,这种气体混合物才会变得危险。因此,爆燃风险评估中氧气即代表实质的危险程度。不过氧气不可能完全去除,因为泄漏不可能完全消除,并且某些生产工艺必须使用氧气。无论如何,用户应当尽量减少氧气的注入。因此,在选择前级真空泵时,不推荐使用那种需向泵内注入大量环境空气以实现真空泵冷却的泵型,因为这样额外注入的空气会增加产生爆燃性气体混合物的可能性。

目前,标准的机械式真空泵已经可以满足高安全要求。然而,如果无法确定是否会有可燃性气体混合物进入真空泵组,那么客户需要针对工厂不同区域进行风险分析,以定义相应的防爆区。真空系统内部的防爆区定义极有可能定义为防爆I区Zone 1,对此评估结果,选择ATEX认证的Category 2 (inside) 级别的部件就能很容易满足安全要求,以使用户可以用相对较低的投入达到最高的安全标准。

在这些工艺中尾气的成分和可燃性气氛出现的时段也截然不同。

欧瑞康莱宝真空提供的ATEX认证真空解决方案由符合ATEX Cat 2 (i) G IIC T2标准要求的真空泵及真空部件构成,这些设备集成为ATEX认证的真空泵系统。为满足认证要求,系统增加了额外的气体冷却装置和各级真空泵之间的温度控制,以防止气体温度超过设定的限值。此外,所有真空泵均由特殊编程的变频器进行控制和监测。

关于真空泵系统,必须考虑其中潜在的点火源,例如过热和静电累积,它们可以通过在ATEX认证的真空泵的设计和生产期间加以注意来予以消除。尤其要注意的是,真空泵必须在因出入口压差过大而产生过载时得到有效保护,以免出现过热。

这种设计对所有可能的工艺点均行之有效,从高抽气压强开始,过渡到中等工艺压强,在此阶段会停留较长的时间,例如VD工艺中的抽空曲线延迟,VOD工艺中的吹氧阶段,以至最终达到最低工艺压强,此时系统具有最高的压缩比。

只是真空泵本身并不能保证钢液除气装置的无故障运行,由于系统设计的不完善,使用故障还会发生。真空泵供应商必须能够将真空泵集成为智能化的整体解决方案,才能充分满足客户的要求。欧瑞康莱宝真空提供的先进的高性能真空解决方案,仅由两款不同型号的标准真空泵构成,搭建成三级真空机组。这种三级真空机组设计使其具有最高的抽速和最低的能耗。