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鉄鋼の脱ガス

鉄鋼の脱ガスプロセスには、堅牢で信頼性の高い真空システムが必要です。ライボルトの真空装置を使用すると、持続可能な鉄鋼の脱ガスプラントを構築できます。

鉄鋼の脱ガスプロセス用の真空ソリューション

鉄鋼の脱ガスプラントは、高品質の鉄鋼の製造に使用される施設です。これは、真空脱ガスと呼ばれるプロセスにより、溶鋼から炭素、水素、酸素、窒素などの元素を除去するように設計されています

真空脱ガス中、液体の鉄鋼は真空ポンプシステムで作られた真空下で処理されます。

鉄鋼の脱ガスプロセスには、施設の設計、冶金ルート、最終製品に求められる品質に応じて、非常に特殊な要件が求められる場合があります。

鉄鋼の脱ガスプロセスのタイプは、次の3つの主要グループに分けられます。

VD - Vacuum Degassing（真空脱ガス）
VOD - Vacuum Oxygen Decarburization（真空酸素脱炭）
RH - Ruhrstahl-Heraeusプロセス

VD - Vacuum Degassing（真空脱ガス）

特殊なチャンバー内で真空が適用される溶鋼の真空処理 - 内部に溶鋼の取鍋を備えた脱ガス装置。通常、目標とする運転圧力の範囲は1.33 mbar（1 Torr）～0.67 mbar（0.5 Torr）です。

VOD - Vacuum Oxygen Decarburization（真空酸素脱炭）

50～200 mbarの圧力範囲で純酸素を溶鋼の表面に吹き付ける真空プロセス。鉄鋼の炭素分は酸化され、気体のCO/CO₂混合物に変換され、真空システムを介して排気されます。通常、低真空VODプロセス段階の後、低圧力でのVDプロセスが続き、これら2つの段階が同じ脱ガス装置設計内で組み合わされます。

RH - Ruhrstahl-Heraeusプロセス

高生産性の鉄鋼の脱ガスプロセス。鉄鋼は、鉄鋼取鍋に浸された脱ガスチャンバー内を循環します。真空は、鉄鋼を脱ガスチャンバーに引き上げるために使用され、脱ガス自体を確実に行います（VDと同様）。溶鋼の高速循環は、吸引シュノーケルの1つにアルゴンを流すことで確保されます。RH脱ガス装置は、低真空段階中に純酸素を循環溶解物に吹き込むことによって炭素を減らすのにも使用でき、RH(O)プロセスと呼ばれます。

真空システムは、チャンバー内に必要な真空レベルの作成と維持を可能にするため、鉄鋼の脱ガスプロセスに不可欠なコンポーネントです。鉄鋼の脱ガスプラントには、2種類の真空ソリューションがあります。歴史的には、スチームエジェクター真空システム（多くの場合、水封式真空ポンプを使用）が使用されていましたが、現在では、ドライスクリュー真空ポンプをサポートする組み合わせまたはルーツブロワーから構成される機械式真空システムが、コストを削減し、環境に配慮した手段となっています。

ライボルトは、最新かつ効率的な鉄鋼の脱ガス設備に最適なコンポーネントポートフォリオを提供します。

フォア真空ポンプ – ドライスクリューポンプDRYVAC DV 1200 – DV 1600
比類のない堅牢性と最高レベルの信頼性を備えた最先端のドライスクリュー真空ポンプ。DRYVAC真空ポンプは、非常に過酷な用途に対応する実証済みのソリューションであるため、鋼鉄の脱ガスアプリケーションに最適です
フォアバキュームポンプ – RUVAC WH 7000
高性能ブースター - 完全ハーメチックシール、シャフトシールの摩耗なし、FC駆動。ルーツブロワーは、DRYVACフォアバキュームポンプと組み合わせて必要な排気速度を確保します。
真空ポンプステーションの概念 – 真空スキッド
ライボルトは、拡張可能なコンセプトでモジュラーシステムに個々のポンプを組み合わせています。システムのモジュラー設計により、個々の脱ガス装置の要件に合わせて最適な構成を実現する柔軟性が得られます：通常、3段または4段のスキッドが選択され、必要な排気速度に応じて、複数のスキッドが並列に取り付けられます。
電源および制御システム
当社のインテリジェントな制御システムにより、すべてのポンプの動作を周波数ドライブで正確に調整することができます。システムにより、マスターPLCが1つのシステム内のすべてのポンプを1つの仮想ポンプとして制御することが可能です。脱ガス装置には、必要な排気速度を確保しててスラグの発泡を防ぐためのいくつかの操作モードが用意されており、連続運転でもすべてのコンポーネントの安全な運転を常に保証します。
ガスクーラー
VD / VODまたはRHプロセス中に脱ガス装置から送られるガスの温度に応じて、ダストフィルターや真空ポンプの過熱を避けるためにガスを冷却する必要があります。温度センサーにより、ユーザーはガスクーラーの動作状態を完全に把握できます。
ダストフィルター
ダストフィルターは、ダストを排気流から効果的に分離するため、真空システムを金属または金属酸化物のダストの侵入から保護するための中心的なコンポーネントです。ダストフィルターの大きな課題は、自然発火性の高いダストの取り扱いです。フィルターバッグの損傷を避けるため、不活性ガス洗浄プロセスを含む適切なフィルターの管理が最も重要です。
バルブおよび配管
特に、脱ガス装置とフィルターの間に取り付けられている生ガスバルブは、プロセスから発生する研磨性のダストに耐えられるように適切に設計する必要があります。配管は、ダストの蓄積を防ぐように設計され、メンテナンス中に清掃可能である必要があります。
排気ガス分析装置
環境に配慮していない脱ガスコンポーネントの排気をなくすために、メイン制御パネルと通信するガス分析装置が排ガス成分をモニタリングします。このようなコンポーネントを非活性化するために、真空システムの排気ラインにフレアスタックが組み込まれることがよくあります。
クーリングシステム
真空ポンプの冷却水消費量を削減するため、チラーを含む閉鎖冷却水ループをオプションで取り付けることができます。

鉄鋼の脱ガスプラントには、主にスチームエジェクターポンプシステムが装備されています。これらは、設備投資コストは比較的低いですが、蒸気や水などの大量の設備が必要です。さらに、処理が必要な大量の廃水を生成します。蒸気は主に天然ガスを動力とする蒸気ボイラーで生成され、膨大な量のCO₂の排出を引き起こします。

現在のエネルギー節約、グリーンへの移行、二酸化炭素排出のない経済のニーズは、冶金業界に大きな課題をもたらしています。すべての鉄鋼工場は、市場で生き残るための適切な戦略を開発する必要があります。スチームエジェクターシステムを機械式真空システムに改修することで、冶金産業のエネルギー効率を高め、CO₂を削減するための確実な一歩となります。

ライボルトは、「全面刷新」提案によりこの移行をサポートし、次のようなアドバイスを提供します。

既存の真空システムの完全かつ正確な分析
アップグレードプロジェクトの高レベルサポート
効率的でアプリケーション実績があり、信頼性の高いポンプ
完全なスチームエジェクターの改良ソリューション
投資収益率、CO₂削減、ポンプサイクルタイムの計算

ライボルトは、鉄鋼の脱ガス用真空システムを提供するマーケットリーダーです。当社の実証済みのソリューションは、新しい鉄鋼の脱ガスプラントの設計に統合することも、「全面刷新」によって既存の脱ガス装置に改良することもできます。当社は、鉄鋼の脱ガスプラントにおいて、完全なアップグレードソリューションを提供し、旧式でエネルギー効率の悪いスチームエジェクター装置を最新かつ堅牢で効率的な機械式真空システムにアップグレードします。