真空精炼炉工艺技术说明(VOD设备)
1.1设备的功能、用途和可靠性
VOD型真空精炼设备是目前世界上使用最广泛的炉外精炼设备之一。
它具有设备简单、投资少、成本低、精炼钢种多、质量高、操作方便等诸多优点，因此成为特钢厂必备的精炼手段。
VOD-40t钢包精炼炉具有真空脱气、吹氩搅拌、吹氧脱碳、非真空测温取样等多种功能。
可以精炼轴承钢、合金结构钢、弹簧钢、优质碳素钢、超低碳不锈钢等。
由于它具有极强的真空脱气能力，因此可保证钢种的氢、氧、氮含量达到最低水平，并精确调整钢水成分，使夹杂物充分上浮，而有效提高钢的纯洁度，正因为它精炼的钢种多、质量高，可以为用户更灵活的适应市场竞争的需要，及时精炼出市场需要的钢种，从而增加企业的经济效益。
1.2方案布置
本套VOD-40t钢包精炼炉总体布置初步采用罐体半高架、固定不动，罐盖移动形式。
1.3 设备先进性
VOD-40t钢包精炼炉当不作吹氧操作时，VOD炉可完全实现VD炉操作功能。
冶炼时罐体和真空泵相连，其间通过主截止阀，可实现罐体与真空泵的启闭，并可在钢包吊入罐体之前，先对真空管道进行予抽，这样可以充分利用真空泵，缩短罐体的抽气时间和减少温降，使VOD炉和初炼炉、LF、浇铸相匹配，达到最佳效果。
该设备包括：一个真空罐系统、一个真空罐盖系统，一个罐盖升降及罐盖车系统，吹氧装置，真空加料装置，一套真空泵系统，一套连接罐与真空泵的真空管道系统，液压系统，吹氧系统，吹氩系统，压缩空气系统，冷却水系统，TV
摄像装置，一套电气控制及仪表监测设备系统。
在真空泵的造型和设计，罐盖的设计与密封性，吹氧装置的设计与密封以及全套计算机控制系统等方面，皆按目前世界上最先进的结构进行优化设计，以保证本设备的先进性，合理性，通用性。
设备特点:
（1）、真空罐接受要处理的钢包，吊车将钢包置于真空罐中后，人工连接上氩气管，罐为焊接结构，并设有钢包导向结构，以方便起吊钢包。
具有耐火材料的内衬以防止热应力。
罐底设有防漏装置。
（2）、罐盖升降为液压传动。
（3）、罐盖车行走采用电动机—减速机驱动，变频调速，以保证罐盖车起动行车及停止时平稳运行。
（4）、罐盖采用碟形封头，使罐盖的自重减少，强度增加，同时使罐盖的受力分布更加均匀，罐盖内部设有耐火材料内衬。
（5）、罐盖上装有人工观察窗，可随时观察炉内冶炼状态，实现合金成分调整及非真空状态下的测温取样。
（6）、罐盖与罐体之间，采用单层空心硅橡胶密封圈进行密封。
（7）采用新型专利组合除尘装置，提高除尘效果，对被抽气体进行除尘冷却，一方面保证进入真空泵系统气体的洁净度，又可使被抽气体温度控制在要求的范围之内，保护密封件，防止热失效，使真空泵的抽气效率大为提高。
（8）真空管道设置主截止阀，缩短予抽真空时间。
（9）配备麦氏计定期校验真空测量仪表。
（10）电控系统采用三电一体化设计，对真空泵的控制及炉子其它动作可全部由计算机操作站进行控制。
配置PLC 及工控机操作站作为基础级可连接到
工厂的二级网络上，接受网络系统进行控制操作，由LCD 进行系统监控，用打印机进行报表打印。
1.4 设备工艺流程
1.4.1若是VD工艺时，上工序钢液出钢温度应调整到该钢种浇铸温度上限+70～90℃；若是VOD工艺时，上工位的钢液温度应调整到1600℃左右，［C］和［Si］均有一定控制范围，并除渣。
其工艺流程：行车将盛有钢液的钢包吊入VOD炉真空罐内,人工接通吹氩管,同时进行测温取样。
而后，真空罐盖车从停车工位开到VOD工位，并下降罐盖。
接下来，真空处理、吹氧脱碳，合金微调、吹氩搅拌…待处理结束后，关闭真空主阀→破空→提升罐盖→真空罐盖车开到停车工位→测温取样→停止吹氩→加入保温剂→用行吊将钢包吊运至浇铸工位。
具体作业周期见下表。
1.4.2 VOD工艺可分为四个阶段：钢液准备；吹氧去碳；沸腾去气；还原微调。
每一阶段的精炼任务依各厂家的工艺流程不同而有所差异，但吹氧去碳阶段大体一致，而且是VOD工艺的控制核心。
我公司积累了多年的设计与生产经验，对吹氧终点碳的控制采用多种手段，即不但应用可靠性很强的氧浓差电势参数，而且还参照真空度和废气温度，综合分析，精确完成终点碳定位。
与工艺操作配合，尽量避免过吹和脱碳不足，并通过真空室压力控制，有效防止喷溅，使烙的回收率接近100%。
1.4.3 根据冶炼钢种，整体方案考虑以下工艺流程：
初炼炉→LF精炼→VOD处理→浇注；
该炼钢生产线由初炼炉供应初炼钢水，经过精炼设备对初炼钢水做精炼处理，使其钢水成份、温度满足浇注要求。
VOD炉工艺过程初步设计如下：
(1) 关闭主截止阀，启动真空泵；
(2) 行车将钢包吊入真空罐内，并接通氩气吹氩；
(3) 真空处理工位测温取样，确定钢水的温度及成份，从而确定真空处理制度；
(4) 罐盖车将罐盖运行至VOD工位
(5)落下罐盖；
(6)打开主截止阀，对真空罐内钢包中的钢水进行真空处理；
(7)真空罐内钢包中的钢水进行真空处理完毕，关闭主截止阀及破空；
(8) 提升罐盖,移动罐盖车至停车工位；
(9) 对真空罐内钢包中的钢水测温取样、软吹；用吊车将已真空处理过钢水送到浇注。
以上工序中，钢水处理时间约为60分钟。
VOD设备操作时间表
注：1)上表作业周期时间VOD处理周期～60min，可根据工艺调整作业时间。
其中准备处理阶段时间5min。
2）软吹氩流量：30-80 Nl/min。
3）吹氩时，为防止喷溅可采用流量缓升方式逐渐增加。
1.5 VOD真空精炼炉主要技术参数
说明：
a）设备用水，水质条件按GB10067.1-88《电热设备基本技术条件──通用部分》的有关要求；
具体如下：
PH值：6-8
悬浮性固体：＜10mg/L
碱度：＜60mg/L
氯离子：平均＜60mg/L 最多＜220mg/L
硫酸离子：＜100mg/L
生铁：＜2mg/L
可溶性固体：＜300mg/L
可溶性SiO2 ＜6mg/L
电导率：＜500μs/cm
总硬度：(带电体) ＜10 度( 每度为1 升水中含 10mgCaO)
b）氧枪冷却水≤4德国度（软化水）
c）蒸汽喷射泵冷却水水质为浊环水。
