Desgaseificação de aço Os processos de desgaseificação de aço exigem sistemas de vácuo robustos e confiáveis. Nosso equipamento de vácuo permite que você construa uma planta sustentável de desgaseificação de aço.
Soluções de vácuo para processos de desgaseificação de aço
Uma planta de desgaseificação de aço é uma instalação usada na produção de aços de alta qualidade. Foi projetado para remover elementos como carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio do aço fundido por um processo conhecido como desgaseificação a vácuo
Durante a desgaseificação a vácuo, o aço líquido é tratado a vácuo, que é criado com um sistema de bomba de vácuo.
O processo de desgaseificação de aço pode ter requisitos muito específicos, dependendo do projeto da instalação, das rotas de metalurgia e da qualidade desejada do produto final.
Os tipos de processos de desgaseificação de aço podem ser divididos em três grupos principais:
- VD - Desgaseificação a vácuo
- VOD - Descarbonização do oxigênio a vácuo
- RH - processo de Ruhrstahl-Heraeus
VD - Desgaseificação a vácuo
VD - Desgaseificação a vácuo
Tratamento a vácuo de aço fundido, onde um vácuo é aplicado em uma câmara especial - desgaseificador com uma concha de aço fundido dentro. As pressões de operação normalmente visadas variam de 1,33 mbar (1 Torr) a 0,67 mbar (0,5 Torr)
VOD - Descarbonização do oxigênio a vácuo
VOD - Descarbonização do oxigênio a vácuo
Processo a vácuo em que o oxigênio puro é soprado na superfície do aço fundido em uma faixa de pressão de 50-200 mbar. O teor de carbono do aço é oxidado, convertido em uma mistura gasosa de CO/CO2, que é então evacuada através do sistema de vácuo. Normalmente, após a etapa do processo de DOV a vácuo parcial, segue-se um processo de DV a baixa pressão, combinando essas duas etapas dentro do mesmo projeto de desgaseificador
RH - processo de Ruhrstahl-Heraeus
RH - processo de Ruhrstahl-Heraeus
Processo de desgaseificação de aço de alta produtividade. O aço circula dentro de uma câmara de desgaseificação que é imersa na concha de aço. O vácuo é usado para levantar o aço para dentro da câmara de desgaseificação e garante a própria desgaseificação (como em DV). A alta velocidade de circulação do aço fundido é garantida por um fluxo de Argônio em um dos snorkels de sucção. Um desgaseificador de RH também pode ser usado para redução de carbono soprando oxigênio puro sobre a fusão circulante durante uma etapa de vácuo parcial, isso é chamado de processo de RH(O).
VD - Desgaseificação a vácuo
Tratamento a vácuo de aço fundido, onde um vácuo é aplicado em uma câmara especial - desgaseificador com uma concha de aço fundido dentro. As pressões de operação normalmente visadas variam de 1,33 mbar (1 Torr) a 0,67 mbar (0,5 Torr)
VOD - Descarbonização do oxigênio a vácuo
Processo a vácuo em que o oxigênio puro é soprado na superfície do aço fundido em uma faixa de pressão de 50-200 mbar. O teor de carbono do aço é oxidado, convertido em uma mistura gasosa de CO/CO2, que é então evacuada através do sistema de vácuo. Normalmente, após a etapa do processo de DOV a vácuo parcial, segue-se um processo de DV a baixa pressão, combinando essas duas etapas dentro do mesmo projeto de desgaseificador
RH - processo de Ruhrstahl-Heraeus
Processo de desgaseificação de aço de alta produtividade. O aço circula dentro de uma câmara de desgaseificação que é imersa na concha de aço. O vácuo é usado para levantar o aço para dentro da câmara de desgaseificação e garante a própria desgaseificação (como em DV). A alta velocidade de circulação do aço fundido é garantida por um fluxo de Argônio em um dos snorkels de sucção. Um desgaseificador de RH também pode ser usado para redução de carbono soprando oxigênio puro sobre a fusão circulante durante uma etapa de vácuo parcial, isso é chamado de processo de RH(O).
O sistema de vácuo é um componente crítico para o processo de desgaseificação de aço, pois permite a criação e a manutenção do nível de vácuo necessário na câmara. Existem dois tipos de soluções de vácuo rivais em plantas de desgaseificação de aço. Historicamente, os sistemas de vácuo de ejetores de vapor (geralmente com bombas de vácuo de anel líquido) são usados, enquanto hoje, os sistemas de vácuo mecânicos que consistem em combinações ou sopradores tipo roots suportados por bombas de vácuo de parafuso a seco se tornaram uma alternativa econômica e ecologicamente correta.
A Leybold oferece um portfólio ideal de componentes para uma instalação moderna e eficiente de desgaseificação de aço:
- Bombas de pré-vácuo – bomba de parafuso seco DRYVAC DV 1200 – DV 1600
Bomba de vácuo de parafuso a seco de última geração com robustez sem precedentes e o mais alto nível de confiabilidade. As bombas de vácuo DRYVAC são a solução comprovada para muitas aplicações difíceis e, portanto, perfeitamente adequadas para as demandas de aplicações de desgaseificação de aço - Bombas de pré-vácuo – RUVAC WH 7000
Booster de alto desempenho - totalmente vedado hermeticamente, vedações de eixo sem desgaste, acionado por conversor de frequência FC. Os sopradores tipo roots garantem a velocidade de bombeamento necessária em combinação com as bombas de pré-vácuo DRYVAC. - Conceito de estação de bomba de vácuo – skids de vácuo
A Leybold combina as bombas individuais em sistemas modulares com um conceito escalável. O design modular do sistema proporciona flexibilidade total para a melhor configuração do requisito individual do desgaseificador: normalmente, são escolhidos skids de 3 ou 4 estágios e, dependendo da velocidade de bombeamento necessária, vários skids são instalados em paralelo. - Sistema de energia e controle
Nosso sistema de controle inteligente permite ajustar com precisão a operação de todas as bombas por seus acionamentos de frequência. O sistema permite que o PLC mestre controle todas as bombas dentro de um sistema como uma bomba virtual. O sistema fornece vários modos de operação para o desgaseificador obter a velocidade de bombeamento necessária e evitar a formação de espuma de escória, garantindo sempre a operação segura de todos os componentes, mesmo em operação contínua. - Resfriador de gás
Dependendo da temperatura dos gases provenientes do desgaseificador durante os processos DV/DOV ou RH, os gases precisam ser resfriados para evitar o superaquecimento dos filtros de pó ou das bombas de vácuo. Os sensores de temperatura permitem que o usuário mantenha uma visão geral completa sobre o status de operação dos resfriadores de gás. - Filtro de pó
Os filtros de pó são um componente essencial para proteger o sistema de vácuo da entrada de partículas de metal ou óxido de metal, pois separa efetivamente as partículas do fluxo de bombeamento. Um grande desafio para os filtros de pó é o manuseio da poeira pirofórica. Para evitar danos ao saco do filtro, um gerenciamento adequado do filtro, incluindo um processo de limpeza por gás inerte, é de extrema importância. - Válvulas e tubulação
Especialmente a válvula de gás bruto instalada entre o desgaseificador e o filtro deve ser projetada adequadamente para suportar a poeira abrasiva proveniente do processo. A tubulação deve ser projetada para evitar acúmulos de poeira e deve ser lavável durante a manutenção. - Analisador de gases de escape
Para eliminar a exaustão de componentes desgaseificados não-ecológicos, um analisador de gás que se comunica com o painel de controle principal pode monitorar a composição do gás de ebulição. Para desativar esses componentes, um queimador de gás residual muitas vezes é incorporado na linha de escape do sistema de vácuo. - Sistema de resfriamento
Para reduzir o consumo de água de resfriamento das bombas de vácuo, um circuito fechado de água de resfriamento, incluindo um chiller, pode ser instalado opcionalmente.
As usinas de desgaseificação de aço são equipadas principalmente com sistemas de bombas ejetoras de vapor. Têm um custo CAPEX relativamente baixo, mas exigem uma grande quantidade de utilitários como vapor e água. Além disso, criam uma grande quantidade de água residual que precisa de ser tratada. O vapor é produzido principalmente com uma caldeira de vapor movida a gás natural, que causa imensas emissões de CO2.
A necessidade atual de economia de energia, transição ecológica e economia livre de emissões de carbono desafia enormemente a indústria metalúrgica. Toda siderúrgica precisa desenvolver a estratégia certa para sobreviver no mercado. A modernização dos sistemas ejetores de vapor com um sistema de vácuo mecânico proporciona um passo sólido para que a indústria metalúrgica se torne mais eficiente em termos de energia e emitir menos CO2.
A Leybold pode apoiar essa transição com nossa proposta de "renovação total", oferecendo orientações como:
- Análise completa e precisa do sistema de vácuo existente
- Suporte de alto nível para projetos de atualização
- Bombas eficientes, comprovadas e confiáveis
- Soluções completas de renovação de ejetores de vapor
- Cálculo do retorno de investimentos, redução de CO2, tempo de ciclos de bombeamento
A Leybold é líder de mercado no fornecimento de sistemas de vácuo para desgaseificação de aço. Nossas soluções comprovadas podem ser integradas ao projeto de novas plantas de desgaseificação de aço ou adaptadas em desgaseificadores existentes por meio de nossa oferta de "renovação total". Fornecemos soluções completas de atualização para plantas de desgaseificação de aço para atualizar sistemas ejetores de vapor antigos e ineficientes em termos de energia com sistemas mecânicos de vácuo modernos, robustos e eficientes.
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