鋼材除氣

鋼材除氣製程須仰賴堅固可靠的真空系統。我們的真空設備正可協助您打造能永續經營的鋼材除氣工廠。

鋼材除氣製程專屬真空解決方案

鋼材除氣工廠是用於生產高品質鋼材的設施。其設計是透過稱為真空除氣的製程，去除鋼液中的碳、氫、氧和氮等元素。

真空除氣期間，會在真空幫浦系統所製造的真空狀態下處理液態鋼。

依設施設計、冶金流程和最終產品的理想品質而定，鋼材除氣製程可能會有非常特定的需求。

鋼材除氣製程的類型可分為三大類：

VD – 真空除氣
VOD – 真空吹氧脫碳
RH - Ruhrstahl-Heraeus 製程

VD – 真空除氣

在特殊腔體中進行真空的鋼液真空處理 - 內含鋼液澆桶的除氣機。一般而言，目標操作壓力範圍介於 1.33 mbar (1 Torr) 至 0.67 mbar (0.5 Torr) 之間

VOD – 真空吹氧脫碳

在此真空製程中，純氧會以範圍介於 50-200 mbar 之間的壓力吹到鋼液表面。鋼材中所含有的碳會氧化，並轉換成氣態 CO/CO₂ 混合物，然後再經由真空系統排出。一般而言，在粗真空 VOD 製程步驟之後會進行低壓 VD 製程，而這兩個步驟都結合在同一除氣機的設計中

RH - Ruhrstahl-Heraeus 製程

高生產力的鋼材除氣製程。鋼材會在浸入於澆桶中的除氣室內部循環。真空是用來將鋼材搬抬至除氣室中，並確保除氣 (像是 VD) 的進行。透過進入抽吸通氣管的氬氣流量，可確保鋼液具有高循環速度。在粗真空步驟中，可使用 RH 除氣機將純氧吹到循環熔化液上，進而達到降低碳含量的目的，此過程也稱為 RH(O) 製程。

真空系統是鋼材除氣製程中不可或缺的要素，因為該設備可在腔體中製造並維持所需的真空度。對於鋼材除氣工廠而言，主要有兩種真空解決方案類型，兩者各有所長。相較於過去所使用的蒸氣噴射真空系統 (常搭配水封式真空幫浦)，現今的機械真空系統包含較多組合，另外也可納入由乾式螺旋真空幫浦提供支援的魯式鼓風機，進而成為節省成本且環保的替代方案。

針對現代化且高效率的鋼材除氣設施，Leybold 可提供最佳的元件組合：

前級真空幫浦 – 乾式螺旋幫浦 DRYVAC DV 1200 – DV 1600
最先進的乾式螺旋真空幫浦，不僅堅固耐用程度無與倫比，更具備最高水準的可靠性。DRYVAC 真空幫浦解決方案經過實證，適用於多種非常嚴苛的應用，絕對能滿足鋼材除氣應用的需求
前級真空幫浦 – RUVAC WH 7000
高效能助抽器 - 完全密封、無磨損軸密封，且由 FC 驅動。魯式鼓風機搭配使用 DRYVAC 前級真空幫浦可確保達到所需抽氣速度。
真空幫浦機組概念 – 真空橇架
Leybold 運用擴充式概念，一一結合個別幫浦，打造出模組化系統。此系統的模組化設計可提供完整的彈性，以針對個別除氣機需求提供最佳配置：一般會選擇 3 段式或 4 段式橇架，並視所需抽氣速度而定，還可並聯安裝多個橇架。
電力和控制系統
我們的智慧型控制系統可讓您透過幫浦變頻器精確調整所有幫浦的操作。此系統讓主要 PLC 能夠以單一虛擬幫浦的形式，在單部系統內控制所有幫浦。本系統提供數種操作模式，可讓除氣機達到所需抽氣速度，並能避免產生熔渣發泡情形，因此即使在連續運轉的情況下，也能確保所有元件均能安全運行。
氣體冷卻器
視 VD / VOD 或 RH 製程中自除氣機所排出的氣體溫度而定，氣體可能需要冷卻以避免粉塵過濾器或真空幫浦過熱。溫度感測器可讓使用者完整掌握氣體冷卻器的運作狀態。
粉塵過濾器
粉塵過濾器可有效將粒子從抽氣流體中分離，是保護真空系統並防止金屬或金屬氧化物粒子進入其中的核心元件。粉塵過濾器的一大挑戰是處理常發火性粉塵。為避免過濾袋受損，妥善管理包括惰性氣體清潔過程在內的過濾器，是最為重要的工作。
閥門和管路
必須特別針對安裝於除氣機和過濾器之間的原料氣閥進行適當的設計，如此才能承受過程中所產生的磨蝕性粉塵。管路的設計必須能避免粉塵堆積，而且還必須能在維護期間加以清潔。
廢氣分析儀
為了消除不環保的除氣成分，氣體分析儀可與主控制面板通訊以監控排出的氣體成分。為了將此類成分去活化，真空系統排氣管線通常會內建焰囟。
冷卻系統
為降低真空幫浦的冷卻水消耗量，可選擇安裝包含冷卻器在內的閉合冷卻水迴路。