Staalontgassing Staalontgassingsprocessen vereisen robuuste en betrouwbare vacuümsystemen. Met onze vacuümapparatuur kunt u een duurzame staalontgassingsinstallatie bouwen.

Contacteer ons

Vacuümoplossingen voor staalontgassingsprocessen

Een staalontgassingsinstallatie is een faciliteit die wordt gebruikt voor de productie van hoogwaardig staal. Het is ontworpen om elementen zoals koolstof, waterstof, zuurstof en stikstof uit het gesmolten staal te verwijderen door middel van een proces dat vacuümontgassing wordt genoemd

Tijdens vacuümontgassing wordt het vloeibare staal behandeld onder vacuüm dat wordt gecreëerd met een vacuümpompsysteem.

Het staalontgassingsproces kan zeer specifieke vereisten hebben, afhankelijk van het ontwerp van de faciliteit, de metallurgische routes en de gewenste kwaliteit van het eindproduct.

De soorten staalontgassingsprocessen kunnen in drie hoofdgroepen worden onderverdeeld:

VD – Vacuümontgassing
VOD – Vacuümzuurstofdecarbonisatie
RH – Ruhrstahl-Heraeus proces

VD – Vacuümontgassing

Vacuümbehandeling van gesmolten staal waarbij vacuüm wordt toegepast in een speciale kamer – ontgasser met een lepel van gesmolten staal erin. De doorgaans beoogde bedrijfsdrukken variëren van 1,33 mbar (1 Torr) tot 0,67 mbar (0,5 Torr)

VOD – Vacuümzuurstofdecarbonisatie

Vacuümproces waarbij zuivere zuurstof op het oppervlak van het gesmolten staal wordt geblazen in een drukbereik van 50-200 mbar. Het koolstofgehalte van het staal wordt geoxideerd, omgezet in een gasvormig CO/CO₂-mengsel dat vervolgens via het vacuümsysteem wordt afgevoerd. Gewoonlijk volgt na de grofvacuüm VOD-processtap een VD-proces bij lage druk, waarbij deze twee stappen in hetzelfde ontgasserontwerp worden gecombineerd

RH – Ruhrstahl-Heraeus proces

Hoge productiviteit staalontgassingsproces. Het staal circuleert in een ontgassingskamerdie in de stalen schep is ondergedompeld. Vacuüm wordt gebruikt om het staal in de ontgassingskamer op te tillen en zorgt voor de ontgassing zelf (zoals bij VD). De hoge circulatiesnelheid van het gesmolten staal wordt gewaarborgd door een stroming van argon in een van de zuigsnorkels. Een RH-ontgasser kan ook worden gebruikt voor koolstofreductie door tijdens een ruwe vacuümstap zuivere zuurstof op de circulerende smelt te blazen. Dit wordt dan een RH(O)-proces genoemd.

VD – Vacuümontgassing

VOD – Vacuümzuurstofdecarbonisatie

RH – Ruhrstahl-Heraeus proces

Het vacuümsysteem is een cruciaal onderdeel van het staalontgassingsproces, omdat het het mogelijk maakt om het vereiste vacuümniveau in de kamer te creëren en te handhaven. Er zijn twee concurrerende soorten vacuümoplossingen in staalontgassingsinstallaties. In het verleden werden vacuümsystemen met stoomejector (vaak met vloeistofringvacuümpompen) gebruikt, terwijl mechanische vacuümsystemen bestaande uit combinaties of Roots-blowers ondersteund door droge schroefvacuümpompen tegenwoordig een kostenbesparend en milieuvriendelijk alternatief werden.

Leybold biedt een optimaal portfolio aan componenten voor een moderne en efficiënte staalontgassingsinstallatie:

Voorvacuümpompen - Droge schroefpomp DRYVAC DV 1200 – DV 1600
Geavanceerde droge schroefvacuümpomp met ongeëvenaarde robuustheid en het hoogste betrouwbaarheidsniveau. DRYVAC vacuümpompen zijn de bewezen oplossing voor veel zeer zware toepassingen en daarom perfect geschikt voor de eisen van staalontgassingstoepassingen
Voorvacuümpompen - RUVAC WH 7000
Hoogwaardige stuwpomp – volledig hermetisch afgesloten, zonder slijtage van asafdichtingen, FC-aangedreven. De Roots-blowers zorgen in combinatie met de DRYVAC voorvacuümpompen voor de vereiste pompsnelheid.
Vacuümpompstationconcept - Vacuümskids
Leybold combineert de afzonderlijke pompen tot modulaire systemen met een schaalbaar concept. Het modulaire ontwerp van het systeem biedt volledige flexibiliteit voor de beste configuratie van de individuele ontgasservereisten: gewoonlijk worden 3- of 4-traps skids gekozen en afhankelijk van de vereiste pompsnelheid worden meerdere skids parallel geïnstalleerd.
Voedings- en besturingssysteem
Ons intelligente regelsysteem maakt het mogelijk om de werking van alle pompen nauwkeurig af te stemmen op hun frequentieregelaars. Het systeem biedt de mogelijkheid voor de master-PLC om alle pompen in één systeem als één virtuele pomp te besturen. Het systeem biedt verschillende bedrijfsmodi voor de ontgasser om de vereiste pompsnelheid te verkrijgen en slakschuimvorming te voorkomen, waardoor altijd een veilige werking van alle componenten wordt gegarandeerd, zelfs bij continu bedrijf.
Gaskoelers
Afhankelijk van de temperatuur van de gassen die uit de ontgasser komen tijdens VD-/VOD- of RV-processen, moeten de gassen worden gekoeld om oververhitting van stoffilters of vacuümpompen te voorkomen. Temperatuursensors stellen de gebruiker in staat om een volledig overzicht te behouden van de bedrijfsstatus van de gaskoelers.
Stoffilter
Stoffilters zijn een belangrijk onderdeel om het vacuümsysteem te beschermen tegen het binnendringen van metaal- of metaaloxidedeeltjes, omdat ze de deeltjes effectief uit de pompstroom scheiden. Een grote uitdaging voor stoffilters is de omgang met het vaak pyrofore stof. Om schade aan de filterzak te voorkomen, is een goed filterbeheer inclusief een reinigingsproces met inert gas van het grootste belang.
Kleppen en leidingen
Vooral de ruwgasklep die tussen de ontgasser en het filter is geïnstalleerd, moet goed zijn ontworpen om bestand te zijn tegen het schurende stof dat uit het proces komt. Leidingen moeten zo zijn ontworpen dat stofophoping wordt voorkomen en moeten tijdens het onderhoud kunnen worden gereinigd.
Uitlaatgasanalyser
Om uitputting van niet-milieuvriendelijke ontgaste componenten te voorkomen, kan een gasanalyzer die met het hoofdbedieningspaneel communiceert de samenstelling van het uitlaatgas bewaken. Om dergelijke componenten te deactiveren, wordt vaak een affakkelstapel ingebouwd in de uitlaatleiding van het vacuümsysteem.
Koelinstallaties
Om het koelwaterverbruik van de vacuümpompen te verminderen, kan optioneel een gesloten koelwatercircuit inclusief een koeler worden geïnstalleerd.

Staalontgassingsinstallaties zijn meestal uitgerust met stoomejectorpompsystemen. Deze hebben relatief lage CAPEX-kosten, maar vereisen een enorme hoeveelheid nutsvoorzieningen zoals stoom en water. Bovendien creëren ze een enorme hoeveelheid afvalwater dat moet worden behandeld. De stoom wordt meestal geproduceerd met een stoomketel op aardgas, wat een enorme CO₂-uitstoot veroorzaakt.

De huidige behoefte aan energiebesparingen, een groene transitie en een koolstofemissievrije economie vormt een enorme uitdaging voor de metallurgische industrie. Elke staalfabriek moet de juiste strategie ontwikkelen om op de markt te overleven. Het retrofitten van stoomejectorsystemen met een mechanisch vacuümsysteem is een solide stap voor de metallurgische industrie om energiezuiniger te worden en minder CO₂ uit te stoten.

Leybold kan deze transitie ondersteunen met ons 'full revamping' voorstel, waarbij wij u advies geven zoals:

Volledige en nauwkeurige analyse van het bestaande vacuümsysteem
Ondersteuning op hoog niveau voor upgradeprojecten
Efficiënte, beproefde en betrouwbare pompen
Complete revisieoplossingen voor stoomejectoren
Berekening van het rendement op investeringen, CO₂-reductie, pompcyclustijd

Leybold is marktleider op het gebied van vacuümsystemen voor het ontgassen van staal. Onze bewezen oplossingen kunnen worden geïntegreerd in het ontwerp van nieuwe staalontgassingsinstallaties of achteraf worden ingebouwd in bestaande ontgassingsinstallaties door middel van ons 'volledige revisie'-aanbod. Wij bieden complete upgradeoplossingen voor staalontgassingsinstallaties om ouderwetse, energiezuinige stoomejectorsystemen te upgraden met moderne, robuuste en efficiënte mechanische vacuümsystemen.