在鋼包冶金領(lǐng)域，RH真空循環(huán)脫氣精煉法已經(jīng)成為大規(guī)模生產(chǎn)高品質(zhì)真空處理鋼的主要方法之一。為了將浸漬管浸入鋼液，各個(gè)企業(yè)開(kāi)發(fā)了多種提升系統(tǒng)。當(dāng)前裝備的發(fā)展水平滿足了短循環(huán)時(shí)間和高效率真空處理的需求。德國(guó)學(xué)者研究了不同的真空室提升系統(tǒng)和鋼包提升系統(tǒng)，并指出了具體提升系統(tǒng)的利弊。
RH真空脫氣裝置主要由一個(gè)耐火材料內(nèi)襯真空室和兩個(gè)浸漬管（附屬在真空室底部的大型鋼液管道）組成。浸漬管內(nèi)部全部砌有耐火材料，但外部只有下部包裹耐火材料。鋼水的上升管內(nèi)安裝有一定數(shù)量的氣體注射管道，兩個(gè)浸漬管充分浸入鋼液后，脫氣工序開(kāi)始。達(dá)到要求的浸入深度后，真空泵將反應(yīng)器內(nèi)的氣體排空。
RH設(shè)備的提升技術(shù)可以分為真空室提升和鋼包提升。真空室提升是將RH真空室浸入到工作鋼包中，鋼包提升是將鋼包提升到固定真空室下的一個(gè)位置。
真空室可以用絞車(chē)、液壓或搖臂裝置進(jìn)行提升，鋼包可以通過(guò)底部活塞氣缸、液壓缸、絞車(chē)或鋼包搖臂的機(jī)架來(lái)提升。不同提升系統(tǒng)必須與設(shè)備理念相匹配，即與單工位、雙工位和快換設(shè)備匹配。
不同理念下的設(shè)備配置
為了滿足不同的客戶需求，業(yè)界形成了許多RH設(shè)備的配置理念，主要為單工位設(shè)備配置、雙工位設(shè)備配置和快換設(shè)備配置。
單工位設(shè)備處理站由真空室和真空泵組成，這在提升方面有一定的靈活性。處理和浸漬管維護(hù)在處理位進(jìn)行。砌筑耐火材料時(shí)，真空室必須用天車(chē)運(yùn)送到修理站。浸漬管維護(hù)、真空室更換和真空室加熱的停工時(shí)間是決定這種設(shè)備可用性的因素。
雙工位設(shè)備配置由兩個(gè)處理站組成，每個(gè)處理站都有一個(gè)真空室。該設(shè)備配置方式的每個(gè)單元都裝備有合金添加系統(tǒng)，通過(guò)移動(dòng)彎管切換到真空泵進(jìn)行處理。其中，一個(gè)真空室進(jìn)行浸漬管維護(hù)，同時(shí)另一個(gè)真空室進(jìn)行處理。真空室更換期間，設(shè)備可以作為單工位設(shè)備暫時(shí)繼續(xù)運(yùn)行。雙工位處理站具有高的設(shè)備可用性。
真空室快換設(shè)備配置有一個(gè)處理站和兩個(gè)預(yù)加熱位。經(jīng)過(guò)一定爐數(shù)處理后，真空室可以通過(guò)傳送小車(chē)運(yùn)送到備用位。在備用位可以進(jìn)行浸漬管維護(hù)，同時(shí)真空室保持高溫，真空室也可以送到修理站。與其他兩種設(shè)備配置相比，真空室快換設(shè)備提供了極高的靈活性。由于真空室放置在交換車(chē)上，工作時(shí)只需要鋼包提升。
真空室提升移動(dòng)量大
影響真空室提升的因素包括真空室相對(duì)于真空泵組件的移動(dòng)、與合金添加系統(tǒng)的連接等。連接必須設(shè)計(jì)成在氣體冷卻器和1號(hào)增壓器連接管之間的真空密封回轉(zhuǎn)接頭。真空室合金料槽和合金口之間連接必須用加壓伸縮接頭零件制成。這些方面是潛在的泄漏點(diǎn)，須要常規(guī)維護(hù)。
絞車(chē)真空室提升吊籠。絞車(chē)提升系統(tǒng)在提升吊籠中升高和降低真空室，其關(guān)鍵點(diǎn)是絞車(chē)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以及鋼結(jié)構(gòu)的負(fù)載和應(yīng)力。絞車(chē)提升負(fù)載設(shè)計(jì)包括RH真空室、氣體冷卻器和真空合金系統(tǒng)等。為了安全提升和設(shè)備安全，該系統(tǒng)裝有不同的安全裝置，如過(guò)載限制器和下垂繩索限制器等。該系統(tǒng)必須進(jìn)行日常和密集維護(hù)，繩索必須進(jìn)行日常檢查，在規(guī)定時(shí)間間隔內(nèi)必須更換。
液壓缸真空室提升吊架。該系統(tǒng)的真空室升降用提升吊架控制，其載荷分布與其他提升系統(tǒng)類(lèi)似（盡管液壓缸控制的提升吊架移動(dòng)意味著該系統(tǒng)的簡(jiǎn)化）。由于力只作用在液壓缸末端，該系統(tǒng)不必通過(guò)鋼結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移載荷，即鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量變小了。同樣，該系統(tǒng)減少了復(fù)雜的繩索監(jiān)控和定期檢查。
但是，該系統(tǒng)的位置監(jiān)控系統(tǒng)不可或缺。此外，排氣線和樞軸承是裝配在一起的，也必須提供一個(gè)單獨(dú)的浸漬管維護(hù)車(chē)進(jìn)行浸漬管維護(hù)。該系統(tǒng)只能用于單工位和雙工位。
真空室搖臂裝置。對(duì)搖臂裝置來(lái)說(shuō)，真空室通過(guò)搖臂系統(tǒng)移動(dòng)，搖臂系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上由提升平臺(tái)、鎖定平臺(tái)、搖臂、扭曲管、平行導(dǎo)軌、搖軸箱、鋼結(jié)構(gòu)和軸承支座組成。真空室和氣體冷卻器安裝在提升平臺(tái)上，真空室可以用天車(chē)向上或向下提出，氣體冷卻器通過(guò)排氣線和鉸鏈三節(jié)點(diǎn)與真空泵連接。搖臂裝置可由一個(gè)或兩個(gè)液壓缸運(yùn)行。
該系統(tǒng)安裝了一個(gè)對(duì)重裝置以防止將真空室提出鋼包時(shí)發(fā)生液壓系統(tǒng)失效。對(duì)重裝置包含特殊處理的厚板部件，在建造時(shí)進(jìn)行安裝，它比提升平臺(tái)在處理時(shí)所有裝備以及從鋼包帶出來(lái)的鋼水都重。如果發(fā)生能源供應(yīng)失效，先釋放液壓缸壓力之后，真空室可以由重?fù)u臂提出鋼包。該系統(tǒng)必須提供一個(gè)單獨(dú)的浸漬管維護(hù)車(chē)進(jìn)行浸漬管維護(hù)。
鋼包提升易維護(hù)
垂直式側(cè)向液壓缸鋼包提升。垂直側(cè)向液壓缸鋼包提升系統(tǒng)可以一起提升鋼包和放置它的提升架，導(dǎo)承架布置在鋼包小車(chē)旁邊，整合到穩(wěn)定、高強(qiáng)度的側(cè)護(hù)板中，側(cè)向?qū)С屑茉谔嵘屑芟逻M(jìn)行按壓運(yùn)動(dòng)。導(dǎo)承架、液壓缸和管路由保護(hù)罩保護(hù)，防止鋼包破裂。由于提升托架需要鋼包車(chē)一起運(yùn)動(dòng)，處理過(guò)程中不能更換鋼包車(chē)。
懸浮式側(cè)向液壓缸鋼包提升。該提升系統(tǒng)能夠用帶鉤子的提升吊梁將鋼包提出鋼包車(chē)，帶有兩個(gè)鉤子的提升吊梁與4個(gè)液壓缸保持懸浮，液壓缸反過(guò)來(lái)依次以鉸鏈?zhǔn)綉腋≡阡摻Y(jié)構(gòu)的頂部。導(dǎo)承架布置在鋼包車(chē)側(cè)面，整合到穩(wěn)定、高強(qiáng)度的側(cè)護(hù)板中。即使氣缸發(fā)生失效，液壓缸的這種設(shè)計(jì)也允許緊急下降。導(dǎo)承架、液壓缸和管路由保護(hù)罩保護(hù)，防止鋼包破裂，處理過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)鋼包車(chē)的更換。
鋼包車(chē)鋼包提升。一種更進(jìn)一步的提升方法是用鋼包車(chē)上的液壓缸提升鋼包，該方案適用于RH設(shè)備沒(méi)有充足空間的情況。該系統(tǒng)把提升和傳送移動(dòng)聯(lián)合起來(lái)，給設(shè)備選擇提供了高靈活性，單工位、雙工位、快換設(shè)備配置都可以實(shí)現(xiàn)。由于鋼包占據(jù)鋼包車(chē)，不能實(shí)現(xiàn)鋼包車(chē)更換，同時(shí)，須要另外提供帶提升氣缸的維護(hù)車(chē)進(jìn)行浸漬管維護(hù)。
絞車(chē)鋼包提升。一種可靠性高但比較復(fù)雜的鋼包提升系統(tǒng)是包含起重絞車(chē)的提升系統(tǒng)。該系統(tǒng)用繞繩筒和繞索繩組成的輪滑組降低絞車(chē)的有效提升載荷，鋼包通過(guò)鉤子提出鋼包車(chē)，鉤子分別安裝在各自的提升吊梁上。
該系統(tǒng)必須充分重視精細(xì)控制系統(tǒng)和安全措施。為了安全提升和日常安全，該系統(tǒng)裝備有許多安全設(shè)施，如符合天車(chē)標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)載限制器和下垂繩索限制器等。該系統(tǒng)也必須進(jìn)行定期和密集的維護(hù)，繩索必須定期檢查、定期更換。該系統(tǒng)在處理過(guò)程中可以更換鋼包車(chē)。
鋼包搖臂提升。鋼包搖臂提升系統(tǒng)集成了很多系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)保持了靈活性。鋼包通過(guò)搖臂系統(tǒng)移動(dòng)，其基本組成包括側(cè)向臂、連接管、軸承及軸承座和搖臂箱。真空室和氣體冷卻器安裝在固定的鋼結(jié)構(gòu)上，除去了搖臂單元使用的回轉(zhuǎn)接頭，杜絕了泄漏，減輕了維護(hù)任務(wù)。真空室能由天車(chē)吊動(dòng)向上提升。同樣，與搖臂單元相反，真空閥和可能的合金倉(cāng)都安裝在固定鋼結(jié)構(gòu)上，因此顯著降低了須要移動(dòng)的重量。另外，傳送帶不必帶有鉸鏈的設(shè)計(jì)。
搖臂包括特殊處理的厚板部件，在建造時(shí)安裝，液壓系統(tǒng)中的節(jié)流閥可以實(shí)現(xiàn)下降控制。為了維護(hù)浸漬管，須要提供單獨(dú)的浸漬管維護(hù)車(chē)。在技術(shù)方面，鋼包搖臂提升系統(tǒng)能替代所有常用的提升系統(tǒng)，在設(shè)備的安全性和可用性上也有一定優(yōu)勢(shì)。
兩種提升方式之利弊
真空室提升系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是需要大重量的移動(dòng)，也需要與真空系統(tǒng)和合金添加系統(tǒng)的移動(dòng)連接。這些要求導(dǎo)致了大量的維護(hù)工作。真空室提升所有系統(tǒng)的共同點(diǎn)是所謂的“可通過(guò)方案”，也就是鋼包車(chē)可以從設(shè)備下面通過(guò)。因此，在另一跨供給傳送位可以不須要進(jìn)一步中間傳送，這也意味著在處理過(guò)程中不能更換鋼包車(chē)。此外，浸漬管維護(hù)須要提供獨(dú)立的浸漬管維護(hù)車(chē)。
鋼包提升系統(tǒng)中，設(shè)備最重要的部分被安裝在固定的鋼結(jié)構(gòu)上，因此真空泵和合金添加系統(tǒng)的連接是靜態(tài)的，不易于泄漏，降低了維護(hù)費(fèi)用，提高了可用性。相比于真空室提升系統(tǒng)，鋼包移動(dòng)所使用的液壓系統(tǒng)更小，也更加容易設(shè)計(jì)。
RH提升設(shè)備和提升系統(tǒng)的選擇要考慮上游單元和下游連鑄機(jī)的冶煉周期，也要考慮鋼廠的優(yōu)勢(shì)條件。真空室提升系統(tǒng)可以在單工位和雙工位設(shè)備安裝，某些情況下也可在快換設(shè)備上安裝。
放氣處理時(shí)，當(dāng)用真空室提升系統(tǒng)時(shí)，總是須要把真空室從鋼液中提出。也就是說(shuō)，不管是電力還是液壓系統(tǒng)，能量必須是可用的。使用鋼包提升系統(tǒng)時(shí)，鋼包不使用能量也能下降，也可以通過(guò)節(jié)流閥人工實(shí)現(xiàn)。由于鋼包提升理念和設(shè)備的進(jìn)一步發(fā)展，模塊化的基本設(shè)備可以通過(guò)斷開(kāi)真空室與靜態(tài)設(shè)備零件的連接發(fā)揮作用。
---文章摘自《冶金信息網(wǎng)》
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