南京钢铁股份有限公司江苏南京210035
摘要：结合南钢中厚板卷厂ＲＨ炉真空设备，介绍ＲＨ炉的蒸汽喷射真空泵的工作原理，并根据真空设备维护中常见故障，分析故障发生的原因以及介绍相应的故障处理方法。
关键词：RH炉；蒸汽喷射真空泵；故障分析
1．前言
南钢中厚板卷厂RH炉于2007年2月建成投产，RH炉投产以后为南钢提升中厚板品质，生产优质产品和高附加值产品，满足市场需求，提高企业的经济效益做出了重要贡献，因而能够保证ＲＨ炉设备长期稳定运行显得尤为重要。ＲＨ炉设备故障主要发生在真空系统，本文重点对ＲＨ炉真空设备日常维护中常见的故障及影响因素进行了分析，以便于设备维护人员能够及时排查解决类似设备故障。
南钢RH炉真空系统设备是由蒸汽喷射真空泵和水环泵组成，由5个喷射泵（其中第4级由两台泵并联组成），2个冷凝器，4台水环泵组成，泵区设计最低真空度能够达到0.6mbar以内。能够满足在真空状态下对钢水进行脱碳、脱气、脱硫、去除杂质、合金化和均匀钢水温度、成分等处理要求。
2.真空设备常见故障及分析
真空系统故障最直接的反映便是真空度，真空度数值的高低和真空处理时间的长短等情况是判断真空系统有无故障的晴雨表，许多微小的因素也会直接影响整个系统的运行，以下是一些关键故障点：
2.1泄漏：泄漏是真空系统最常见的故障，泄漏可分为外部泄漏和内部泄漏，外部泄漏点易于查找，内部泄漏点必须在停机状态下进行。外部泄漏点主要部位有人孔、各法兰结合部、真空泵本体焊缝、主真空切断阀、各测试管等，从理论来说，微小的泄漏不足以造成系统的故障，但是，泄漏点的叠加会增加故障的严重性。我厂真空泵本体泄漏集中在1-2级、2-3级喷射泵和3级喷射泵至1级冷凝器之间的连接管弯头部位，这三个部位是整个真空系统中气流冲刷最集中的地方；由于主切断阀的经常动作及灰尘影响，其密封面会造成一定的损伤，影响主切断阀的密封效果，如果在阀前不存在泄漏的话，主切断阀自身的泄漏不足以对系统造成影响，反之，则无法明确查找泄漏原因，这就需要关上主真空切断阀，使喷射泵系统与加料系统、真空罐部分隔离，若泵组工作正常且获得低真空没有困难，则故障不在泵内，泄漏肯定发生在主真空阀以前部分，及真空罐部分或上料系统部分内，就可以有针对性的进行检查。内部泄漏主要集中在喷射泵喷嘴底座与泵体的连接管部分及法兰密封垫连接处，在我厂的日常维护中１级、３级喷射泵（方向朝上）处的密封垫由于蒸汽长时间的喷射冲击经常被蒸汽击穿，从而出现在抽真空过程中，该级泵开启后真空度不降反升的情况。维护中若喷射泵内泵体的连接管出现磨穿情况时，也会出现类似情况。由于这种泄漏点不仅较为隐蔽，而且一旦出现漏气情况将直接制约真空能力，因此在日常维护中必须将此处列为定期检查更换的部位。
2.2积灰：真空系统积灰是一种频繁的故障来源，虽然我厂真空罐到真空主切断阀之间设有气体冷却除尘器（简称气冷器），气冷器内置有水冷盘管加强冷却和除尘效果，改善主真空切断阀的工作条件，大大减少了真空泵系统的积灰，同时气冷器也是一个惯性除尘器，它把废气流中的粉尘颗粒沉降在下面的卸灰溜管里，这就需要定期打开气冷器底部的放灰阀门。真空泵系统在处理一定时间后，其泵体内壁需要定期进行清理，否则，内壁积灰太多泵喉口会越来越小，会影响真空泵的性能。另外，由于积灰原因经常会造成测量管道仪表测量不准的情况，因此在日常维护中定期的清灰检查，很重要。
2.3蒸汽喷嘴、水喷嘴定期检查：由于我厂４级喷射泵E4、E4a蒸汽喷射泵喷嘴采用的是焊接连接形式，在生产中曾经出现两次喷嘴脱落的情况，由于该处管道尺寸狭小，属于隐蔽部位无法观察到，因此必须通过定期拆检的方法进行检查，防止类似情况发生。我厂两个冷凝器内的水喷嘴都是采用普通的Q235材质，极易锈蚀，并且为螺栓连接，在长期大水流的冲刷下，容易造成水喷嘴的脱落，因此需要定期将打开人孔检查喷嘴列为检修计划，同时可以检查是否有杜塞现象。
2.4工作蒸汽压力和温度：蒸汽压力过低及压力波动均对真空泵的能力有较大影响，因此蒸汽压力不应低于要求的工作压力。我厂蒸汽工作压力为1.2—1.0MPa，实际工作中蒸汽压力低于0.8MPa时，后期真空度就很难降下来，工作蒸汽压力与温度是相关联的，总的说工作蒸汽压力越高工作蒸汽温度就越高。由于我厂ＲＨ炉蒸汽采用转炉回收蒸汽，因此在生产之前必须确认转炉蒸汽回收正常，确保蒸汽压力、温度满足设计要求。
2.5蒸汽管道及阀门故障：蒸汽管道常见故障蒸汽管道上法兰连接处常常漏汽，这多数是由于蒸汽管道的蒸汽阀门打开时引起的冲击振动造成连接螺栓松动，一般更换密封垫后重新紧固螺栓即可，但要选择合适的密封垫，如金属石墨垫或不锈钢齿形垫，其次是定期紧固蒸汽管道上法兰连接螺栓；另外蒸汽管道常见故障蒸汽管道上的气动阀门打不开，多数情况下是由于氮气/压缩空气（仪表气体）故障，如压力过低，气路及气动三联件漏气，气动头先导块线圈坏引起，也有可能是管道内有杂物造成卡阻，这时就必须进行拆检。
2.6程序故障：生产中，注意观察泵组内的各个阀门是否按照设定的开启顺序进行工作。日常维护中需要定期检查各程序之间的连锁条件，防止误操作。
3.真空设备的维护[2]
真空设备的维护是一个持续跟踪，不断完善的过程，它需要从日常点检维护出发，结合大中修进行，确保设备能够稳定顺行，为生产做好保证。
3.1每日维护：从控制室电脑的操作画面上检查个阀门的工作状况，有无报警情况，蒸汽、水、氮、氩等介质参数是否满足要求。对设备进行日常点巡检，查看是否有跑冒滴漏现象，并如实记录设备运行情况。
3.2每周维护：清理冷却器内积灰；检查真空密封件是否损伤；检查所有限位开关是否处于良好状态；检查软管、接头和气缸是否损伤；对真空测量管道的积灰进行吹扫清理。
3.3每月维护：开人孔检查各级真空泵内积灰情况并进行清理；检查各喷射泵是否固定牢靠，确保无松动；检查冷凝器内有无杂物，喷嘴螺栓有无松动；检查蒸汽开关阀；检查主真空切断阀的密封件，作必要的更换；检查润滑装置中的油位；检查水环泵电机、减速机之间接手连接情况，必要时更换接手弹性体。
3.4年度维护：将气冷器开盖进行检查和清扫；清理热井内的杂物；检查喷射泵的蒸汽喷嘴，必要时进行清洗，确认蒸汽喷嘴固定在底座上不松动；检查一级、二级、三级喷射泵内部喉口处结灰情况，必要时进行清理；检查冷凝器的水喷嘴，必要时进行清洗。
4.结束语
当真空系统出现故障时，检查要认真谨慎，不管任何小的故障存在都可能导致系统问题。因此检查时，不能仅靠经验进行，每个可能的故障点都需要检查。
由于ＲＨ炉在冶炼中，真空系统内会存在大量的ＣＯ废气，因此在检修进入真空泵之前一定要确认其内部无CＯ并且有足够的氧气（约１８％），同时要佩戴好煤气报警仪，戴好防尘面具或防尘口罩，防止可能存在的灰尘。在进入真空泵下的热井进行维修和清扫之前，同样应确认其有无CO，同时也应检查氧气含量，确保检修人员安全。
参考文献：
[1]王庆春主编，冶金通用机械与冶炼设备，北京：冶金工业出版社，2004
[2]卫东等，炉外精炼真空设备维护及故障分析，安徽：安徽冶金科技职业学院学报，2005.