หลังจากที่เริ่มลังเลที่จะเปลี่ยนเครื่องกําจัดไอน้ําในการกําจัดก๊าซออกจากเหล็กกล้าด้วยปั๊มสุญญากาศเชิงกล ปั๊มสุญญากาศแบบนี้ได้กลายเป็นเทคโนโลยีล่าสุดในการกําจัดก๊าซออกจากสุญญากาศและเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ในการติดตั้งการกําจัดออกซิเจนด้วยสุญญากาศ
แม้ว่าอาจมีข้อกังวลตั้งแต่เนิ่นๆ เกี่ยวกับความเหมาะสมของปั๊มสุญญากาศเชิงกลสําหรับการผลิต แต่ปั๊มนี้ก็ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเชื่อถือได้ในอุตสาหกรรมเหล็กกล้าทั่วโลก ซึ่งมีรอบการผลิตสูง ข้อได้เปรียบนั้นชัดเจน: การลงทุนขั้นต้นที่สูงขึ้นจะคืนทุนได้อย่างรวดเร็วด้วยต้นทุนการเป็นเจ้าของที่ลดลงอย่างมากและเวลาหยุดทํางานที่ลดลง อีกทั้งการปล่อยก๊าซคาร์บอนที่น้อยลงยังตอบสนองความต้องการของโรงงานเหล็กสมัยใหม่ในการตอบสนองข้อกังวลด้านสิ่งแวดล้อมและข้อกําหนดทางกฎหมาย
เครื่องฉีดไอน้ําเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสําหรับกระบวนการ RH หรือไม่
สําหรับ Ruhrstahl-Heraeus (RH) สถานการณ์แตกต่างกันเล็กน้อย ความสามารถในการปั๊มที่จําเป็นของระบบมักจะมีขนาดใหญ่มาก และการผลิตจะดําเนินต่อเนื่องตลอด 24/7 ซึ่งมักจะให้บริการเครื่องกําจัดก๊าซคู่ เหล็กที่ผ่านการปรับสภาพด้วย RH มักมาจากเตาเผาออกซิเจน ซึ่งผลิตไอน้ําเป็นผลิตภัณฑ์พลอยได้ในขณะที่ทําให้ก๊าซจากเตาเผาเย็นลง ด้วยความพร้อมใช้งานของไอน้ําและข้อกําหนดด้านประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นที่แรงดันในกระบวนการต่ํา เครื่องฉีดไอน้ําอาจเหมาะสม อย่างไรก็ตาม ตลาดปั๊มกลไกแบบแห้งสําหรับกระบวนการ RH กําลังเติบโต
ปั๊มสุญญากาศเชิงกลเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสําหรับเครื่องปล่อยไอน้ํา และได้รับการพิสูจน์แล้วว่าน่าเชื่อถือในการผลิตตั้งแต่ปี 2009 ปัจจัยหลักในการเปลี่ยนแปลงคือต้นทุนการเป็นเจ้าของที่ต่ําลงและการปล่อยก๊าซคาร์บอนที่ต่ําลง
งานสุญญากาศในการกําจัดก๊าซออกจากเหล็กคืออะไร
แผนผังของสถานีกลั่น VD (VOD) และ Ruhrstahl-Heraeus (RH-OB)
การบําบัดด้วยสุญญากาศในโลหะวิทยาทุติยภูมิมีข้อเท็จจริงที่ว่าใช้แรงดันต่ําเพื่อขจัดสิ่งเจือปน เช่น ไนโตรเจนและไฮโดรเจนออกจากเหล็กหลอมเหลว โดยการลดแรงดันบางส่วน ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นที่พื้นผิวของอ่างอาบน้ํา บางครั้งก็ใช้ออกซิเจนเพื่อขจัดคาร์บอน ข้อกําหนดด้านประสิทธิภาพของปั๊มสุญญากาศจะขึ้นอยู่กับการไหลของก๊าซในกระบวนการเป็นหลัก แต่ยังขึ้นอยู่กับก๊าซรองรับ เช่น อาร์กอนสําหรับการกวน ก๊าซป้องกันกล้อง การเป่าออกซิเจน หากใช้ และอัตราการรั่วไหลของสถานีกลั่น พารามิเตอร์ที่สองคือเวลาหยุดทํางานของปั๊มเพื่อความดันในกระบวนการ เพื่อให้เวลาในการแตะสั้น รักษาอุณหภูมิเหล็กเหลวให้อยู่ในช่วงที่ถูกต้องสําหรับการหล่อ และรักษาการไหลของการผลิต งานสุญญากาศของเครื่องกําจัดก๊าซในถังสุญญากาศ VD (VOD) และ RH (RH-OB) คล้ายคลึงกันในบางแง่มุม (รูปที่ 1) เวลาในกระบวนการโดยทั่วไปคือ 20 นาที ความดันในกระบวนการคือ 0.5 Torr (0.67mbar) และเวลาหยุดทํางานของปั๊มที่คาดว่าจะอยู่ที่ 5 ถึง 6 นาทีเมื่อถังหรือถังว่างเปล่า ความแตกต่างหลักในข้อกําหนดด้านประสิทธิภาพคือ:
- ที่แรงดันในกระบวนการ: ด้วยการไหลเวียนของเหล็กร้อนผ่านท่อระบายอากาศในการบําบัด RH พื้นผิวขนาดใหญ่ของโลหะหลอมเหลวจะสัมผัสกับสุญญากาศในระหว่างกระบวนการ ซึ่งนําไปสู่ความต้องการความเร็วในการดูดที่สูงขึ้นที่แรงดันในกระบวนการเมื่อเทียบกับ VD
- สําหรับการปั๊มลง: ปริมาตรที่จะระบายออกจะน้อยกว่าบนเครื่องกําจัดก๊าซ RH ต่อตันเหล็กที่กําจัดก๊าซแล้ว ใน VD จะมีการวางถ้วยที่มีเหล็กร้อนไว้ในถังที่ปิดด้วยฝาปิด ถ้วยมีขนาดใหญ่เกินไป เนื่องจากต้องใช้พื้นที่ฟรีบอร์ดสําหรับปฏิกิริยาต่างๆ เช่น การเกิดฟองของตะกอน นอกจากนี้ ปริมาตรของถังที่อยู่รอบๆ ถ้วยยังต้องระบายออกไปด้วย ใน RH เหล็กร้อนจะถูกยกเข้าไปในภาชนะทรงกระบอกซึ่งจะลดปริมาตรเปล่าที่จะระบายออก การบําบัดทั้งสองแบบใช้ปริมาตรของตัวกรองสําหรับการไล่อากาศล่วงหน้า ซึ่งนําไปสู่เวลาการปั๊มลมที่สั้นลงโดยการปรับสมดุลแรงดัน