鉄鋼の脱ガス

ライボルトは、高度に標準化された真空下での鋼材処理用ソリューションを提供しています。

二次冶金における鉄鋼脱ガスプロセス用の機械式真空システム

鉄鋼の真空処理は、その能力を高めるために、揮発性ガス（水素や窒素など）の含有量を減らしたり、炭素含有量を調整したりするために使用されます。このアプリケーションには、真空システムにとっての多くの課題があります。特に考慮すべきは、大量のガス流量、高速ポンプダウンの必要性、そして粉塵による高い負荷や高いガス温度です。真空システムは、これらのプロセス要件に対応できるように堅牢に設計されなければなりません。

脱ガス中は、取鍋は通常1 mbar未満の負圧にさらされます。真空システムは、溶融物の表面から放出されるガスを短時間で除去しなければなりません。溶融物をリフレッシュするために、取鍋の底にある「多孔質プラグ」から上向きに泡立つアルゴンによって液浴が攪拌されます。その上、このような脱ガス装置は、決して真空気密性があるとは言えません。このような汚れた環境では、タンクを密閉しても10～100 kg/hのガスリークが発生することがよくあります。

真空システムは、アウトガス、アルゴン、およびリークからなる大量のガス流を処理するように設計されていなければなりません。ライボルトでは、必要な排気速度に正確に一致するようにシステムのサイズを設定できます。

鉄鋼の炭素含有量を減らさなければならない場合、通常は、酸素を溶融物に約100 mbarの圧力で数分間吹き付けます。このため、真空システムにとってのさらなる課題として、低圧でほぼ連続的に動作できなければなりません。このような高圧で高温のガスを扱うことは、真空システムの設計を誤ると、熱的な問題になりかねません。

真空処理中、溶鋼から金属蒸気が発生します。この蒸気が冷えて凝縮すると微細な金属粉塵が発生し、真空システムに侵入します。こうした粉塵の発生は、酸素の吹き込み中に（VODやRH-O脱ガス装置内などで）劇的に多くなります。そのため、プロセス中に発生する大量の粉塵を、真空システムに入る前に捕捉するために、ダストフィルターが必要になります。粉塵粒子は自然発火性を持つことが多いため、これに応じたろ過システムを設計する必要があります。粉塵を完全に捕捉することができないため、残留した粉塵が真空システムに侵入することになります。ライボルトのDRYVACおよびRUVACポンプは、このような乾燥した粉塵を処理できるように設計されています。また、システム設計は粉塵が侵入することを念頭に入れて行われています。「ダストトラップ」がないため、システム内部の配管はすべてオンデマンドで容易に洗浄することができます。

鉄鋼脱ガスの課題は、脱ガス装置に加熱装置がないことです。そのため、溶融物が連続的に冷却されます。したがって、溶融物を加熱するためには、短時間で中断されることのない処理が必要です。ライボルトの真空システムは、個々の脱ガス装置に固有のポンプダウン要件を満たすように設計されています。しかし、排気が速すぎると、スラグの発泡や大量のガスの噴出や飛散を引き起こす可能性があります。こうした理由から、ライボルトは精度の高い排気速度制御を可能にして、ユーザーが特定の溶融要件に合わせてポンプダウン制御を行なえるようにしています。

Standardized system solutions
Our system solutions
Leybold solution advantages

標準化されたシステムソリューション

Mechanical vacuum systems combining Roots blowers and dry screw vacuum pumps are the currently accepted industrial standard. These modern mechanical pump solutions help to reduce operating costs and CO₂ emissions while providing new process control options.

Standard vacuum components are produced in large quantities, thereby offering low cost, quick availability and the highest quality, ensured by stringent ISO9001 production standards.

当社のシステムソリューション

Leybold DRYVAC and RUVAC-WH lines are combined into standardized skids. To reach the optimal combination of high pumping speed and low power consumption, a three-stage system design is applied.

Our standard vacuum components are produced in large quantities, thereby offering low cost, quick availability and high quality, ensured by stringent ISO9001 production standards.

By installing standard pumps like DRYVAC and RUVAC-WH in multiple arrangements, Leybold can offer vacuum solutions even for the biggest degassers at a competitive price.”

ライボルトのソリューションの利点

Leybold’s mechanical vacuum systems offer push-button availability without the need for power consuming stand-by operation. They provide guaranteed pumping speeds and pump-out times and are the most compact solutions with the lowest noise emissions on the market.

Quickest availability of optimized systems along with Leybold’s standards provide the best steel degassing products on the market.
Easily extendable to adapt to your changing needs.
Redundant design, ensuring vacuum treatment even in the unlikely case of individual pump failures
Minimal total cost of ownership. Our vacuum pumps and customized systems are optimized for the lowest possible power consumption, maintenance and service needs
Modern electrical cabinet includes highly innovate software to offer you Industry 4.0 standards
Programmed evacuation ramps by utilization of variable FC-controlled rotary pump speeds and by-pass pressure regulation to prevent slag foaming during pump-down.