Dégazage de l'acier

Les procédés de dégazage de l'acier nécessitent des systèmes de vide robustes et fiables. Notre équipement de vide vous permet de construire une usine de dégazage de l'acier durable.

Solutions de vide pour les procédés de dégazage de l'acier

Une usine de dégazage de l'acier est une installation utilisée dans la production d'aciers de haute qualité. Elle est conçue pour éliminer des éléments tels que le carbone, l'hydrogène, l'oxygène et l'azote de l'acier liquide par un procédé connu sous le nom de dégazage sous vide.

Pendant le dégazage sous vide, l'acier liquide est traité sous vide, lequel est créé par un système de pompe à vide.

Le procédé de dégazage de l'acier peut avoir des exigences très spécifiques en fonction de la conception de l'installation, des procédés métallurgiques et de la qualité souhaitée du produit final.

Les types de procédés de dégazage de l'acier peuvent être divisés en trois groupes principaux :

VD - Dégazage sous vide
VOD - Décarburation à l'oxygène sous vide
RH - procédé Ruhrstahl-Heraeus

VD - Dégazage sous vide

Traitement sous vide de l'acier liquide où un vide est appliqué dans une chambre spéciale - un dégazeur avec une poche d'acier liquide à l'intérieur. Les pressions opérationnelles typiquement visées varient de 1,33 mbar (1 Torr) à 0,67 mbar (0,5 Torr).

VOD - Décarburation à l'oxygène sous vide

Procédé sous vide où de l'oxygène pur est soufflé à la surface de l'acier liquide dans une plage de pression de 50 à 200 mbar. La teneur en carbone de l'acier est oxydée, convertie en un mélange gazeux de CO/CO₂ qui est ensuite évacué via le système de vide. Généralement, après l'étape du procédé VOD sous vide, une étape VD à basse pression suit, combinant ces deux étapes dans le même design de dégazeur.

RH - procédé Ruhrstahl-Heraeus

Procédé de dégazage de l'acier à haute productivité. L'acier circule à l'intérieur d'une chambre de dégazage qui est plongée dans la poche d'acier liquide. Le vide est utilisé pour soulever l'acier dans la chambre de dégazage et assure le dégazage proprement dit (comme dans le procédé VD). La vitesse élevée de circulation de l'acier liquide est assurée par un flux d'argon dans l'une des tubulures d'aspiration. Un dégazeur RH peut également être utilisé pour la réduction du carbone en soufflant de l'oxygène pur sur le métal en circulation pendant une étape de vide grossier, on appelle cela alors un processus RH(O).

VD - Dégazage sous vide

VOD - Décarburation à l'oxygène sous vide

RH - procédé Ruhrstahl-Heraeus

Le système de vide est un composant essentiel du processus de dégazage de l'acier, car il permet de créer et de maintenir le niveau de vide requis dans la chambre. Il existe deux types de solutions sous vide concurrentes dans les installations de dégazage de l'acier. Traditionnellement, les systèmes de vide à éjecteur de vapeur (souvent avec des pompes à vide à anneau liquide) sont utilisés, tandis que les systèmes de vide mécanique actuels composés de combinaisons ou de surpresseurs Roots pris en charge par des pompes à vide à vis sèches sont devenus une alternative économique et écologique.

Leybold propose une gamme optimale de composants pour une installation de dégazage de l'acier moderne et efficace :

Pompes à vide primaire – pompe à vis sèche DRYVAC DV 1200 – DV 1600
Pompe à vide à vis sèche de pointe avec une robustesse sans précédent et un niveau de fiabilité optimal. Les pompes à vide DRYVAC sont la solution éprouvée pour de nombreuses applications très difficiles et sont donc parfaitement adaptées aux exigences des applications de dégazage de l'acier
Pompes à vide primaire – RUVAC WH 7000
Surpresseur hautes performances - entièrement hermétique, sans usure des joints d'arbre, entraînement par CF. Les surpresseurs Roots garantissent la vitesse de pompage requise en combinaison avec les pompes à vide primaire DRYVAC.
Concept de station de pompe à vide – skids à vide
Leybold combine les pompes individuelles dans des systèmes modulaires avec un concept évolutif. La conception modulaire du système offre une flexibilité totale afin de configurer au mieux les exigences individuelles du dégazeur : généralement, des skids à 3 ou 4 étages sont choisis et, en fonction de la vitesse de pompage requise, plusieurs skids sont installés en parallèle.
Système de contrôle et de puissance
Notre système de contrôle intelligent permet d'ajuster avec précision le fonctionnement de toutes les pompes grâce à leurs variateurs de fréquence. Le système permet au PLC maître de contrôler toutes les pompes d'un système en tant que pompe virtuelle unique. Le système fournit plusieurs modes de fonctionnement au dégazeur afin d'obtenir la vitesse de pompage requise et d'éviter la formation de laitier moussant, garantissant toujours un fonctionnement sûr de tous les composants, même en fonctionnement continu.
Refroidisseur de gaz
En fonction de la température des gaz provenant du dégazeur pendant les procédés VD/VOD ou RH, les gaz doivent être refroidis pour éviter la surchauffe des filtres anti-poussière ou des pompes à vide. Les capteurs de température permettent à l'utilisateur de garder une vue d'ensemble complète de l'état de fonctionnement des refroidisseurs de gaz.
Filtre anti-poussière
Les filtres anti-poussière sont un composant essentiel pour protéger le système de vide contre l'infiltration de particules métalliques ou d'oxyde métallique, car ils séparent efficacement les particules du flux de pompage. La manipulation de la poussière souvent pyrophorique est un grand défi pour les filtres anti-poussière. Pour éviter d'endommager la poche filtrante, une gestion appropriée du filtre, y compris un procédé de nettoyage au gaz inerte, est de la plus haute importance.
Vannes et tuyauterie
En particulier, la vanne de gaz brut, installée entre le dégazeur et le filtre, doit être conçue correctement pour résister à la poussière abrasive générée par le procédé. La tuyauterie doit être conçue pour empêcher l'accumulation de poussière et doit pouvoir être nettoyée pendant l'entretien.
Analyseur des gaz d'échappement
Pour éliminer les émissions de composants dégazés non respectueux de l'environnement, un analyseur de gaz communiquant avec le tableau de contrôle principal peut surveiller la composition des effluents gazeux. Pour supprimer ces composants, une torchère est souvent intégrée dans la conduite d'échappement du système de vide.
Système de refroidissement
Pour réduire la consommation d'eau de refroidissement des pompes à vide, une boucle d'eau de refroidissement fermée comprenant un refroidisseur peut être installée en option.

La plupart des usines de dégazage de l'acier sont équipées de systèmes de pompe d'évacuation de la vapeur. Ces derniers présentent des dépenses d'investissement (CAPEX) relativement faibles, mais nécessitent une quantité considérable de consommables tels que la vapeur et l'eau. De plus, ils créent une énorme quantité d'eaux usées qui doivent être traitées. La vapeur est principalement produite avec une chaudière à vapeur alimentée par du gaz naturel, ce qui entraîne d'importantes émissions de CO₂.

Les besoins actuels en matière d'économies d'énergie, de transition écologique et d'économie sans émissions de carbone représentent un défi majeur pour l'industrie métallurgique. Chaque usine d'acier doit développer la bonne stratégie pour survivre sur le marché. Le remplacement des systèmes d'éjection de vapeur par un système de vide mécanique constitue une étape fiable pour l'industrie métallurgique afin de gagner en efficacité énergétique et d'émettre moins de CO₂.

Leybold peut soutenir cette transition avec notre proposition de « rénovation complète », qui vous offre des conseils tels que :

Analyse complète et précise du système de vide existant
Assistance de qualité pour les projets de mise à niveau
Pompes efficaces, éprouvées et fiables
Solutions complètes de remise à niveau de l'éjecteur de vapeur
Calcul du retour sur investissement, réduction du CO₂, temps de cycle de pompage

Leybold est un leader du marché dans la fourniture de systèmes de vide pour le dégazage de l'acier. Nos solutions éprouvées peuvent être intégrées dans la conception de nouvelles usines de dégazage de l'acier ou être installées dans des dégazeurs existants grâce à notre offre de « remise à neuf complète ». Nous proposons des solutions de modernisation complètes pour les usines de dégazage de l'acier afin de remplacer les systèmes d'éjecteurs à vapeur dépassés et inefficaces par des systèmes mécaniques de vide modernes, robustes et efficaces.

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