幾乎沒有什么材料能像鋼鐵那樣影響世界經濟發展。它不僅在工業中，而且在我們的日常生活中都發揮著重要作用。鋼用于機器、工廠、橋梁、建筑、船舶、汽車和家用電器的制造。新興市場的經濟增長使它成為 21 世紀最重要的金屬材料。

在真空下煉鋼

　　鋼被定義為含碳不到2%的鐵碳合金，它可以另外包含其他合金元素。從而鋼有一系列的不同種類：構造鋼、回火鋼、不銹鋼、耐熱鋼和耐寒鋼等，這些只是一部分例子。盡管用途和性能不一樣，所有鋼種都包含鐵和不同數量的其他元素。這些元素的比例通常決定鋼的物理性能，尤其是那些不需要的元素的比例，如硫、氮、氫。優質鋼的基本要求是從鋼中清除這些元素，以便提高材料性能，例如：抗沖擊性、抗老化性、沖擊強度、延伸率、焊接性和延展性。用于精煉鋼水的工藝被稱為“二次冶金”。

真空氧氣脫碳法-VOD

　　我們可以通過各種真空工藝來清除這些元素 。普發真空(Pfeiffer Vacuum) 專注于真空脫氣 (VD-Vacuum Degassing)和真空氧氣脫碳(VOD-Vacuum Oxygen Decarburisation)工藝。在這兩種工藝中，鋼水包放在真空室里面，通過相應的真空系統將其排出。在適當的供料系統的輔助下，可以添加其他合金元素，以便獲得需要的鋼成分。

　　真空工藝中，物質會從鋼水中脫氣或蒸發(取決于它們的蒸氣壓力)。這導致真空系統的氣體荷載增加。在蒸發過程中，可能會存在以下物質/煙氣，從而對使用的泵的堅固性提出了更高要求：金屬和金屬氧化物粉塵/煙氣；一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)(VOD法)；氫氣(H2)、氮氣(N2)

　　VD法使用的壓力低于1 hPa (0.75 Torr)，通過氬氣攪拌除去這些不需要的元素。VOD法使用氧氣噴槍將氧氣噴到鋼水上，起始壓力為100 至 200 hPa。高合金不銹鋼的生產中，原材料成本大約占生產成本的80%。為了控制原材料成本，必須使用高碳鐵合金和不銹鋼廢料，然而，為了抑制腐蝕，不銹鋼還必須具有非常低的碳含量。可以使用VOD法來去除鋼水中的碳。

　　在VOD法中，有兩種相互矛盾的化學反應：碳氧化和鉻氧化。第二種反應是不需要。幸運的是，這兩種反應的產物差別明顯：一氧化碳(CO)是一種氣體，而氧化鉻(Cr2O3)是一種固體化合物。這種差別使得可以通過降低一氧化碳的部分壓力來促進碳氧化。在VOD法中，這個過程通過真空完成。從而鋼水中的碳含量可以降低到需要的低水平。

蒸汽噴射泵系統的高效節能替代方案

　　近年來，低能耗和環保的產品變得越來越重要。真空技術網(http://203scouts.com/)認為真空系統方面也呈現出這個趨勢。以前，鋼水脫氣主要采用蒸汽噴射泵。雖然噴射泵的采購成本低，但是因為產生的粉塵會污染冷卻水，蒸汽生產和冷卻水的運營成本非常高。為此，如今機械真空泵的使用日益增多。它們的成本效率高，在低壓下具有較高的抽吸能力。它們配備有粉塵過濾器，可以在各種條件下提供可靠穩定的性能。相比蒸汽噴射泵，機械真空泵可以節省大量的運營和維護成本。

普發真空(Pfeiffer Vacuum)解決方案

　　普發真空開發了兩種基于機械真空泵的鋼水脫氣系統的概念。

　　這些系統可以根據客戶的具體要求單獨定制。三級或三級以上的泵組都能根據具體應用要求進行整合。這些泵級包括氣體循環冷卻羅茨泵(OktaLine G)、羅茨泵(OktaLine)和螺桿泵(HeptaDry)。

SKID 解決方案　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　STAGE 解決方案

　　這兩套解決方案的核心是OktaLine G型氣冷羅茨泵，可以減少螺桿泵的數量，而且由于它們巨大的抽吸速度，可以快速地從大氣壓力向下排空壓力，即使是在高壓差情況下。

　　在稱為“SKID”的解決方案中，在普通框架上裝配了Okta 25000、帶集成氣體冷卻器的Okta 4000 G和Hepta 600。S skid方案包括了用于公共設備和自動化系統連接的管道和連接通路。需要的抽氣速度通過相同模塊(“Skid”，圖2)的平行連接獲得，這些模塊專門為具體應用而設計。

　　在稱為“STAGE”的解決方案中，確定了最優的平行泵的數量。然后單一泵級通過歧管相互連接(圖3)。如果有必要的話，系統可以選擇從三級切換到四級運行。

　　通過優化現有系統，Pfeiffer Vacuum成功減少了所需的泵數量，從而能耗和系統成本相對較低。之前為45噸鋼的VD/VOD處理成功開發的泵站只需要十一臺泵。這套系統共有三級泵組分別為五臺OktaLine，三臺OktaLine G和三臺HeptaDary泵。

　　該系統的優點：與蒸汽噴射，泵系統相比能耗更低；泵數量低；設計緊湊；成本節省明顯。為進一步節約成本，客戶可以用較小較便宜的泵代替較大的羅茨泵(小批量生產)，因為它們的生產成本低。

真空系統各部件一覽

螺桿泵

　　螺桿泵通過反轉、嚙合螺桿轉子輸送氣體。通過沿出口方向降低螺距，達到內部壓縮。 這樣就降低了功率消耗，使運行噪音低、冷卻水消耗低。這使得這些泵成本效率非常高。螺桿泵非常適合于中低真空壓力(103 – 10-3 hPa)下的應用，抽氣速度為100 至 600 m3/h。由于運行速度低， 軸承和密封受力較低。因此，它們非常可靠而且適合于跟羅茨泵相結合。

　　普發真空(Pfeiffer Vacuum)螺桿泵的優點：出色的最終壓力；低能耗；低噪音；即使降低螺距和水冷系統，也不會產生過熱現象；絕對干燥、無油；堅固可靠。

羅茨泵

　　在羅茨泵中，兩個轉子同步旋轉，并且相反方向上沒有摩擦。轉子為8字形配置，相互之間分離，與外殼之間也被一條狹縫隔開。它們沒有內部壓縮也沒有排泄閥。溢流閥防止由于限制入口和出口側之間的壓差導致的過熱。因此,羅茨泵不能對大氣噴射，它們需要前級泵(例如，螺桿泵)。由于存在不同的抽氣速度和版本，羅茨泵可以根據客戶具體要求完美定制。中低真空范圍下的抽速能力處于250到25,000 m3/h之間。氣體的垂直流動使得該泵對粉塵和液體不敏感。除了傳統的羅茨泵以外，還有氣體循環冷卻泵(OktaLine G)。這種泵不采用溢流閥，而是采用氣體循環冷卻。氣體從出口法蘭流出，在換熱器進行冷卻，然后部分再循環進入進氣室。從而泵可以在大氣壓力下工作，而沒有熱過載的危險。這使得羅茨泵非常適合于高壓差和最大壓縮比的應用，它們可以在沒有前級泵情況下工作。

　　Pfeiffer Vacuum羅茨泵的優點：壓縮比高，抽氣時間短；防止熱過載；部件符合可用標準 94/9 EC (ATEX)；堅固，很少需要維護；由于采用空氣冷卻和磁耦合，運營成本低；可靠而穩定。

鋼鐵工業的專業合作伙伴

　　普發真空(Pfeiffer Vacuum)為鋼鐵工業提供的定制解決方案已經得到知名鋼鐵制造商長期合作的證明。除了全套真空系統之外，Pfeiffer Vacuum還提供現有系統的擴展和現代化改造(例如，替換蒸汽噴射真空系統)。從客戶的理念到服務反饋，我們代表了卓越的質量和 以客戶為本的理念。

　　我們提供一站式真空解決方案：普發真空代表著為客戶在世界范圍內提供創新的、定制化的真空解決方案，完美的技術，全方位的支持和可靠的服務。

　　完整的產品線“從一個配件到一套復雜的真空系統：我們是唯一能提供完整的產品線和技術服務的供應商。

　　理論與實踐的完美結合：得益于我們的專業技術和完善的培訓體系!我們提供給您完整的生產技術提升方案和全球統一的一流的現場服務。

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