1.1概述
炼钢分厂于1992年建成并投产，车间设有3座80tLD转炉，4台方坯连铸机和相应的公辅设施，设计年生产能力240万t。受当时条件限制，除设有2座钢包顶吹氩处理站外，没有钢水二次精炼设施，仅预留了RH真空处理的位置。随着市场的需求和竞争的日渐激烈，总公司决定对炼钢厂进行技术改造，使其产品由普碳钢逐步改变为高附加值有市场竞争力的特、优质钢。
技术改造的第一步一增上LF钢包精炼炉、VD真空精炼炉，将4#方坯连铸机改造为品种钢连铸机，相应改造线材轧机等上下游生产设施，形成炼钢分厂的第一条精品钢生产线。
真空度可以达到0.5乇（真空单位）67Pa的压力。由可炼轴承钢达到低碳合金钢。
2 真空精炼装置的选择
2.1真空冶金的基本原理
真空环境中物质与残余气体分子间的化学作用十分微弱，因此非常适宜对黑色金属、稀有金属，超纯金属及其合金、半导体材料的熔炼和精制。在真空环境中可通过降低单一气体分子的分压强、达到钢液脱气精炼、真空碳脱氧的目的。
2.2钢液真空脱气处理技术
钢液真空脱气处理是把钢液置于真空中进行脱气，使从平炉、转炉、电炉中熔炼出来的钢液免受大气污染，防止氢气、氮气、氧气存在钢液中产生缺陷，解决炼钢中的脱氢问题。
钢液真空处理方法：
主要包括真空脱气和真空精练两个方面。
真空钢包脱气法：
1、钢包脱气法 2、吹氩搅拌钢包脱气法 3、电磁感应搅拌钢包脱气法
真空钢流脱气法：
1、真空浇注法 2、倒包法 3、出钢脱气法
由于钢包耐火材料通常由SiO2 MgO CaO AL2O3 等氧化物组成，这些材料在高温与沸腾钢液冲刷作用下，可产生如下反应：
SiO2 固= SiO2 气+［O］
MgO 固= Mg 气+［O］
CaO 固= Ca 气+［O］
2.3真空精练装置的选择
各种不同类型的二次精炼装置，基本上是为了满足某一精炼目的而设置的，并同时兼顾其它精炼功能。要想使钢中的气体特别是氢和氧的含量达到一定的水平，一般选用真空处理装置。比较典型的真空处理装置主要冶金功能比较如下表1。
真空处理装置主要冶金功能比较表1
从建设投入、生产运行成本以及对工艺条件的要求比较：根据估算对于处理容量为100t左右的VD 和RH 真空处理装置，总投资：RH～ 1 亿元，VD／V OD0．3～0．5 亿元(炼钢分厂仅0．2 亿元)；生产运行成本：RH 的耐火材料、预热燃气、氧气、蒸汽等消耗均高于VD 。同时，RH 的维修量是VD 的8 倍；真空处理每吨钢水成本VD20～3 0 元／t，RH40～7 0 元／t。工艺条件要求：VD 的占地面积仅为RH 的1／3 左右，同时，RH 还需要较大的耐火材料贮存和设备维修面积，庞大的公辅设施等。可见VD 真空精炼装置明显的优越性。
通过上述比较，并结合炼钢厂的实际情况确定选用VD 真空精炼装置。为了保证其合理的处理周期选用双罐位高架式布置形式，可节省45mi n 的辅助时间，抽真空系统设有大容量启动器和高效率的真空泵，节省抽真空时间，这样可将VD 炉的真空处理周期控制在40mi n 以内的合理时间。
3 主要设计参数及设备组成
3.1 设计参数
(1) 转炉基本参数
转炉公称容量 60T
转炉座数 3座
冶炼周期 38min
钢包净空 800mm
(2) VD真空精炼炉主要性能参数
布置形式 双罐高架式
额定容量 60T
工作真空度 67Pa
极限真空度 30Pa
真空泵抽气能力 260Kg/h
真空泵的抽气时间 5min
真空处理时间 15min
蒸汽压力 0.05～0.1M Pa
蒸汽耗量 10.5t/h
处理周期 35~40min
设计年产量 50万t
3.2 设备组成
VD真空处理装置工艺主体设备主要包括：真空罐（2个）、真空罐盖、罐盖车及其提升系统、真空料斗系统、抽真空系统、铁合金添加系统、喂丝装置（2台）、液压泵站、控制系统其它介质供应系统等。
（1）真空罐
真空罐是圆桶形的刚性焊接结构，其底部由一个冲压而成的半椭圆形封头构成。内部衬耐火材料。罐体上设有水冷密封法兰，底部装有漏钢用铝帽，当发生漏钢事故时，事故钢水沿罐体下部的事故流槽进入隔离式事故坑内，达到保护设备的目的。罐体侧装有钢包吹氩用金属软管和快速接头。
(2) 真空罐盖系统
真空罐盖系统由罐盖、防溅罩和更换台架、摄像机、观察孔等组成。设有密封法兰，罐盖内侧由耐火材料浇铸而成。该系统的主要作用是真空处理时对真空罐进行密封。
(3) 真空料斗系统
由受料斗、真空给料斗、真空密封阀和加料均压系统组成，它安装在真空罐盖上，在真空处理时进行合金微调。
（4）罐盖移动车系统
该系统由真空盖移动车和罐盖提升装置组成。其功能是将罐盖和真空料斗系统升降并输送到两个不同的处理位或等待位。
(5) 真空系统
真空系统由抽气管(固定抽气管、移动弯管)和真空泵(增压泵、喷射泵、启动喷射泵／器、冷凝器和密封水箱等)组成。抽气管道把真空泵与真空罐连接起来真空泵提供冶炼需要的真空环境。
(6) 合金加料系统
该系统由铁合金贮存料仓，称量系统，运输皮带等组成。它们同时满足VD和LF炉对铁合金的需求。其中，贮存料仓和称量系统利旧三炼钢原有设施。
(7) 喂丝系统
喂丝机系统由两台喂丝机及其相应的行走轨道，丝卷架等组成。每一台对应一个处理罐位。
4结束语
LF采用了低阻抗的二次回路，相当小的极心圆，因而降低了电耗提高了输入功率，且使高功率输入条件下保证包衬寿命成为可能。
VD工位上配置了测温取样枪及事故状态下顶吹氩手段，再加以开发带移动导管的带盖喂丝技术，则更完善了VD功能。
控制系统中设置必不可少的手/自动平行控制环节，以保证运行可靠性，如功率输入控制，喂丝导管移动控制，测温取样枪控制及蒸汽喷射泵进退泵控制。充分发挥计算机监控功能，液压系统及真空系统均实现故障自检，大大提高设备运行可靠性。
参考文献
[1]Ben Bowman.钢包炉的电气设计、控制和运行.西安国际电炉炼钢设备发展趋向及技术研讨会议论文集，1993年
[2]上海机械学院炼钢教研组.超高功率电弧炉炼钢，1978年
[3]王殿禄等.钢液真空处理，北京：冶金工业出版社，1979年5月
[4]钢铁企业电力设计手册.北京：冶金工业出版社，1996年1月
