钢厂VD设备用真空泵

序号

名称

应用情况

典型设备

真空度（托）

应用实例

1

宇航环境的模拟

宇航的轨道环境基本上是真空环境，

飞行器在发射之前必须在地面进行空间环境的模拟试验。各种大小不同的模拟器都是真空设备。包括卫星、飞船的热真空模拟、材料的评价以及推进器试验、载人摸拟试验等。综合运用真空获得、测试、检漏、工艺等技术。在地面复现空间环境，评价飞行器，发现和排除故障，提高可靠性。

机械泵

分子泵

低温泵

10-2~10-14

最大宇航环境摸拟设备的容器有1000立方米。

2

加速器技术

带电粒子在加速场条件下被加速。必

须使加速管从离子源到靶室全处于高真空和超高真空条件下。以减少带电粒子与气分子发生碰撞而散射损失其能量。因而，加速器必备真空系统。在真空获得和测量、检漏等技术上都有其特珠要求。

钛泵

低温泵

10-11~10-12

美国已有300直径的不锈钢电子回旋加速器

3

可控热核应用技术

是在有效空间中人为地控制发生热核反应的一种设备、它是高真空、高温技术及电磁技术的结合

机械泵

扩散泵

加冷阱

10-2~10-10

4

真空输送

空气和粒状物料在真空的抽吸作用下一起流动，至限定地点后经离心器将物料和空气分离、真空输送、如谷物、煤粉、烟草，水泥、粉状食品等

真空输送吸入压力通常300~500托或600~700托。前者混合比(被输送材料的重是和空气重量的比例)可达20,输送距离达400~500米。输送能力达200吨/小时后者棍合比达3~5，输送距离不大于30米，输送能力3~10吨/小时，通常混合比多为l~10。真空输送亦可用于某些液态物质的输送

涡轮鼓风机

水环泵（水蒸汽喷射泵）

300~700

(1)在电解铅的生

产中应用真空输送

将电解槽内的铅水

送至铅水包内，采

用的真空泵为2台

SZ~3水环泵

(2)在化工、烟草、

味精工业中亦已获

得应用

5

真空过滤

真空过滤机的过滤滚筒在360度区间内运动，180度区间内为真空吸料过滤，90度区间为真空吸水干燥，90度区间为充气排料，从而在整个360度区间内进行连连续生产。

真空过滤可用以获取混合液中的固状物料或用于滤清，前者如矿山或煤碳工业的洗选等

稀有金属“镍"的生产过程亦采用了

真空过滤、真空输送等工艺

水环泵

水蒸汽喷射泵

50~100

(1)有色金属冶炼的氧化铝采用真空过滤提取AI(OH)3.

(2)某钢厂用5台Sz-3水环泵配真空过滤机进行污

水净化处理，净化后作循环水使用.

(3)某选矿厂真空过滤机配1500公斤/小时(100托)

水蒸汽喷射泵，使用效果良好。

6

真空干燥

真空干燥通常指从固体材料中(亦有

液态材料)去除水分或有机溶剂等挥发性

成分，气相中压力低于100托.特别是压

力低于10托时，真空对干燥过程将起显著的影响.真空干燥的特点是在较低的温度下可获得很高的干燥速度，因此特别适合于不宜升温的材料或很难干燥的材料.通常，在进行真空干燥的过程中应供给适当的汽化潜热。

机械泵

水蒸汽喷射泵

几托~几十托

在电气工业中,绝缘纸电缆的真空干燥，合成纤

维工业中锦纶、涤纶生产的切片干燥。食品工业中乳品，茶精、肉类等的真空干燥.其他如在医药、农药、染料等工业中皆有广

泛的应用。

7

真空蒸馏

真空蒸馏的目的是使物质分离精制，

真空蒸馏在石油和化工工业中应用极广，

例如，各种有机油类的蒸馏、可塑剂工业

中磷酸三酯和磷苯二甲酸二丁酯的蒸馏、

合成树脂原料、各种高级酒精、高级脂肪

酸的真空蒸馏等，药品工业中维生素A、

维生素E和苯乙稀的真空蒸馏。香料工业的香乙醇、高级乙醇脂的蒸馏。油脂工业的精制、食品工业中的制酒、香精的蒸馏等。

往复式真空泵

水环式真空泵

旋片式机械泵

760~10

(1)某厂番茄浓缩用水蒸汽喷射系泵(抽气量35公斤/小时)一台，真空度30托，使用效果良好.蕃茄产量提高将近一倍，(2)年产15万吨的真空制盐设备与平锅制盐相比，燃料节约40%。

8

真空制盐

在真空度为50-100托除尽水或可挥

发成分，得到精制盐

滑阀式真空泵

水蒸汽喷射泵

几百托~十几托

某盐厂,真空

制盐（与锅制盐相

比)燃料消耗减少

三分之二，劳动生

产率提高了四倍，

成本减少44%

9

真空浓缩

在食品工业中的应用，如各种果汁、

果酱、蛋品、乳制品(炼乳、奶粉)、水

果糖等.又如化工染料的浓缩、制酸，制

碱，以及造纸工业中纸浆的浓缩等

10

真空除臭

主要用于油脂工业中粗油脂的精制，

在去除油脂中固有的臭气或因气化、分解

所生成的有臭物质的同时也进行真空脱色，以保证油脂制品的质量和色泽

11

真空结晶

真空浓缩和结晶通常在数个“蒸汽罐”内进行，称多效蒸发罐(例如制盐、制糖的真空浓缩结晶常采用4效或5效蒸发罐)。用真空泵在诸罐内造成不同程度的真空:第一效蒸发罐内的压力(或被浓缩结晶液的沸点)高于第二效蒸发罐内的压力(或沸点〕，则第一效蒸发罐内排出的二次蒸气可作为第二效蒸发罐的加热蒸汽，以此类推.因此，真空依缩结晶与常压下的加热结晶相比可大大提高燃料的利用效率。真空浓缩结晶更易于实现机械化、自动化。更利于副产品的综合利用，因此能有效地降低成本，大大提高劳动生产率和综合利用率

12

冷冻干燥

冷冻干燥或称升华干燥.首先将被处理的湿润材料冷却.使其中水分或其他煤质处于冷冻状态.然后迅速置于真空下使其直接从固态升华而获得干燥制品，冷冻干燥的应用:生物材料的脱水生物组织研究中各器官和组织切片的冷冻干燥移植用组织的保存细菌，抗生素、病毒、疫苗经冷冻干燥后，再溶性好血浆、血清、培养液等经冷冻干燥保存期长，组

织成分不变，再溶性良好冷冻干燥工艺在食品工业中也获得迅速发展，大乡数食品(例如肉类、水产、粮食、乳类、水果、蛋类和饮料等)都可以加工成冷冻干燥产品，其独特的优点是食品的营养成分和色、香、味被最大限度的保存下来，而且重量轻、体积小、保藏期长复水率可达9o%以上

罗茨增压泵+机械泵

油扩散泵+机械泵

水蒸汽喷射泵

1~10-3

某罐头食品厂2吨真空冷冻干燥设备用水蒸汽喷射泵(60托)代替罗茨真空泵-机械泵机组，大幅度降低冷冻干燥产品成本

13

真空浸渍

将浸渍剂浸入被浸渍物质(常是多孔性物

质)中去，以提高被浸渍物品的性能.在真空条件下(或先抽真空然后加工)一定粘度的浸渍剂更容易均匀地充满被浸渍物品的微小孔隙，因而产品性能更好。真空浸渍在电气绝缘工业中获得广泛的应用。如将绝缘材料浸入纤维性材料中去，可大大提高其绝缘性能和使用寿命

旋片泵

滑阀泵（水蒸汽喷射泵）

＜5

＜1

几托~几十托

各电机厂、绝缘材料厂、碳素厂，国内某耐火材料厂在生产钢水包的“

滑动水口”新产品时，成功地采用了真空浸渍技术，水口两配合滑动面大

于8以上，从而解决了钢水泄漏问题

14

真空调湿

自然纤维(如丝)、人造纤维、烟草、纸张等产品需调整其水份含量(主要是增加其水份)，使其含水量均匀和恒定。1,通入水蒸汽2。将热水通过分离器注入3.将蒸汽和水混合并通过分离器注入.丝的调湿通常在注入水或蒸汽后需再次进行真空干燥、冷却、以便调湿均匀与适度

水环式真空泵

蒸汽喷射泵+水环式真空泵

水蒸汽喷射泵

1~20

目前我们烟草工业中，烟草的真空回潮多采用水环式真空泵（SZ-3）。缺点是真空度低，回潮周期在合适的回潮温度下，不易回透，如提高回潮温度，则又会破坏烟叶质量。某烟厂改用水蒸汽喷射泵。提高了处理真空度，改善了回潮质量。

15

真空渗铬

铬在汽化温度(917℃)以上真空度10-2托下产生较大的蒸汽压力、铬蒸汽原子向钢铁表面沉积并进行热扩散，从而表面生成一层牢固的铬铁合金，它具有抗高温氧化、耐腐蚀等性能。真空渗铬是提高零件寿命、节约金属元素的有效途径之一。

旋片泵

滑阀泵

水蒸汽喷射泵

≤10-2

国内有些工厂已成功使用

16

真空热处理

在大气中的热处理，金属加热表面会受到氧、水蒸汽等的氧化而生成氧化物.采用高纯度的隋性气体作为保护气氛，成本很高.真空不但是一种“廉价的”隋性气氛，而且在真空条件下还可去除金属表面原有的氧化物，处理后很少发生变形，从而使加工余量减至最小甚至处理后根本无需加工.由于真空的脱气效果可提高产品的强度和耐磨性，真空热处理工序

稳定，热处理炉几乎可以全部自动化，同时它还是一种安全、无烟、无臭的工艺过程，目前真空热处理的实际应用还仅限于高级工具钢和待殊钢(如高合金钢和高速钢)，特别是形状复杂，处理后无需研磨的制品

机械泵+扩散泵

水蒸汽喷射泵

10-1~10-3〕托先高真空后经常在0.1托左右压力下加热，以免Cr,Mo等高蒸汽压合

金挥发损失

日本对SKH，冷锻用冲模进行盐俗热处理，加工余量为0.15-0.3毫米，处理后再进行研磨、抛光

加工.但改用真空热理处后，加工余量仅为0.08毫米。日本过去用盐浴热处理SKD11冷锻模具钢(生产不锈钢螺钉)模具平均成形总数约2~2.5万件，改真空热处理后，模具在处理

后不必加工即直接使用，模具使用寿命延长3-4倍

17

真空离子氮化

离子氮化是把待处理的工件放在真空容器内.然后充入含氮的气体.通入直流高压电后，使工件表面层轰击渗入氮原子，并形成氮化层的，表面热}Lm的断方法，它具有氮化时间短，变形小，耐磨、耐脆，省氨、省电，改善劳动条件，实现无公害等优点，是一种很有前途的表面热处理的新方法

旋片泵+机械泵

1~10

18

真空制冷

水在不同的压力下有不同的沸点，而在沸点温度时,水变成同温度的蒸汽就需要吸收大盆的汽化热，将常温的水导入低压容器，则水温最终将降至该压力下所对应的沸腾温度

机械泵

水蒸汽喷射泵

4~20

国内已多有应用

19

真空处理

冶金工业中的钢液真空处理至今已有十几种形式，特点是处理批量大、时间短、成本低，钢液质量高，主要是去除钢中气体和部分夹渣，使其含量大大减少.钢液经真空处理进行脱氧，脱氧产物或金属氧化物以气态自钢中逸出.因而处理后钢的纯净度可接近或达到真空感应炉的水平。处理中还可加入大量合金元素，以提高钢的性能。

水蒸汽喷射泵

机械泵+罗茨泵

1~0.1

我国1956年扮抚顺钢厂就有20吨真空处理设备。继有鞍钢建成100吨

D-H真空处理装置。上海重机厂亦有100吨R-H真

空处理装置、西德，日本都有500吨并带等离子加热的真空处理装置

20

真空烧结

在真空条件下，对粉末状金属或氧化物加

温，加压成形(或不加压)进行烧结.其温度

低于熔化温度，高于1ooo℃，尤其适用于高熔点的金属或氧化物制品.真空烧结不氧化、不脱碳、组织致密、质量好。所需真空度:纯铁0.1-0.01托不锈钢0.01托；铝镶钴合金、磁铁0.1-0.01托；WC、Tic、Ti、Cr及以其为基体的硬质合金0.05-0.1托。亦有需要10-5~10-8托高真空烧结的.

水蒸汽喷射泵

机械泵

增压泵

扩散泵

1~10-2

用于提高碳化钦基钢结构硬质合金的质量，微碳铬铁的真空烧结，提高性能

21

真空熔炼

金属通过真空冶炼、烧结、热处理等工艺过程都能提高质量和性能，真空冶金有独特的优点:①使金属及合金中的气体与夹杂含量大大减少，提高性能.②可准确控制化学成分，使合金性能稳定。③提高致密性、均匀性和可塑性，消除钢锭白点、偏析、发裂 ④可熔炼大气中不能熔铸的钦、锆、铀等金属,真空广泛应用于不锈钢、电工钢、轴承钢、高温合金、难熔金属的熔炼和铸造

水蒸汽喷射泵

旋片泵

滑阀泵

增压泵

扩散泵

1~10-5

我国已有几吨的真空感应炉、自耗护，200 - 600千瓦电子轰击炉等冶金设备，国外已有250吨真空电孤方电弧炉，美国有12000千瓦电子轰击炉

22

真空镀膜

在真空中将固体(基体)表面淀积上金属

或非金属（半导体、介质）薄膜的技术。广泛应用在无线电工业(集成电路、电阻、电容)，电真空工业(摄象管的靶、显像管)，光学工业(天文反射镜)及原子工业和字航技术中，轻纺工业中的金丝银线、塑料金属化、商标包装用薄膜、制镜等也都采用真空镀膜技术

旋片泵、增压泵、罗茨泵、扩散泵、离子泵、升华泵

10-2~3*10-9

我国各真空设备厂都有各自系列的真空镀膜机.如蒸发、溅射和离子镀膜机等.实例有滤光膜、激光膜、分光膜、冷光膜、增透膜、磁性膜‘超导膜和以铝代银的镀铝镜等

23

低温绝热

中真空(>l0-3托)绝热已有广泛的应用，如低温液化设备、低温贮运设备、低温模拟试验和超导磁场的保温等

旋片式真空泵、增压泵、扩散泵

10-3~10-5

某厂20m3真空粉末绝热器蒸发率每天0.5%，还有液氨容器等

24

石油工业

从油田开采的油井除气、注水脱氧、贮运

排气到炼油厂的减压蒸馏、石油产品精制以及润滑脂的脱水脱气、真空过滤等都多有应用

往复泵

旋片泵

水环泵

蒸汽喷射泵

10~700

减压蒸馏-每个炼油厂都有各套以上的装置，各种

真空过滤脱气低温装置，已都普遍建成

25

其他

真空的应用范围极为广泛。除上述主要方面以外，还有很多方面都有其具体的应用。如真空包装、真空机械手、真空贮存、农林业中粮食种子树种的真空贮存、电瓷陶瓷和土木建筑中

真空炼泥、真空吸附，水泥石棉制品脱水、铸造生产中的真空负压造型、真空压铸等

详细资料你可以参考下！

鞍钢设备检修协力中心炼钢工区北运行作业区

摘要：针对鞍钢二炼钢厂工业用水耗量大和系统内部的工艺特征，提出用再次循环利用、增加冷却设施、再次过滤的方式进行节能环保可行。实际生产证明，改进后比改进前节水40%，有利于鞍钢内部工业水实现节能减排。

关键词：零排放系统 多设冷却塔 轴封装置 密封性能 新型药泵

0.前言

在鞍钢科学发展观指引下，鞍钢一直朝着构建和谐社会、建设资源节约型和环境友好型企业的目标迈进，以尽可能小的资源消耗和成本获得最大的经济和社会效益，即“少投入，多产出”，实现经济效益、社会效益、环境效益的和谐统一。科技人员和现场操作人员进行现场技术数据采集，创造了新的节水工艺和措施，节省了水资源，减少了工业水排放。

零排放系统的试运行

始建于上世纪80年代的第二炼钢厂一号连铸机水处理泵站和建于1997年的二号连铸机水处理泵站，分别使用各自的二套过滤系统。这种单一的工艺流程不仅使工业水耗水量大，溢流水多污染环境。为了实现污水零排放，新水少投入或不投入，对环境污染少，2007年二炼钢厂投资建起了一座新泵站，名为“零排放泵站”。泵站内引进了国内先进的真空泵两台和过滤器一台，改造了一号水处理和二号水处理泵站的间接、直接两大系统，把这两大系统的溢流水混合收集起来送到零排放系统中，再次过滤后利用，重新进入生产环水系统，实现了工业废水的全部回收再利用。日常记录数据表明，原先一个水处理泵站一个间接水槽每日补水达到18至24次，耗水1000至1200立方米左右，占整个系统耗水量的一半。零排放系统运行后，间接水槽每日无需补水，大大降低了成本。在零排放系统中，科技人员采用了闭路循环系统和自动回流阀装置，完全由水位控制回流阀的开关，降低了工人的劳动强度。这种把五个系统联合起来的“小区域循环”，即在一个区域内循环用水的办法，充分利用了水资源，实现一水多次利用，明显减少了水消耗，原来每日耗水总量为4000立方米每小时，现为2400立方米每小时。但此系统不能连续运行，间断运行才能保证冷却水水质。具体工艺流程图如图1。

多设冷却塔

据钢铁联合会统计，生产过程中耗水程度依次为炼铁、炼钢、轧钢焦化、烧结。而炼钢厂最耗水的环节是钢坯冷却水。钢坯冷却水的处理环节中冷却是最大的用水环节。随着温室效应加剧和生产的连续性提高，二炼钢厂连铸运行原有的冷却设备已渐渐不能满足各项生产指标，尤其是结晶器冷却水的水温，夏季主要靠工人监视冷却水温度来手动开关阀，向两个水槽和二个水罐补水降温，不仅增加了工人劳动量，而且浪费药品、新水、备品等相关成本。通过日常冷却水的指标监测和记录，在原四台冷却塔的一侧空地上新设一台冷却塔，新冷却塔和旧冷却塔的控制方式一样设置。

冷却塔的新建，使间接冷却水的水温能够有效控制在生产指标内。如果不建新的冷却塔，唯一靠补水降温的方式，浪费的不仅是新水，更浪费药品。更严重的是，补水到一定水位水罐将溢流，含有大量药品的工业水严重污染地下水和环境。首先，从长远地持续发展的角度来看，建筑冷却塔是一次投资、长时间受益；其次，鞍山是一个水资源严重缺乏的城市，拥有百万人的工业城市，其中鞍钢用水量就占城市总用水量的2/3以上，大量排出的工业水对宝贵而有限的地下水资源是一种威胁。全世界80%的疾病和50%的儿童疾病与饮用水被污染有关。为我们生存的环境着想，发展工业宁可牺牲金钱，也不要牺牲后代的生命之源——水源。

3．改进生产主要用泵的轴封装置密封性能。

水处理泵站大多为卧式离心泵，其轴封装置采用填料密封。在2007年前，采用全软填料密封水泄露量大，维护无法控制。2007年，软填料和新型密封填料组合使用，大大提高了轴封装置的密封性能，由于新型密封填料（泥状混合填料）密封无泄露，只有软填料有泄露，轴封滴水量已控制在标准范围20—30滴。泥状混合填料密封结构如图2。填料腔体内两端填软填料环，作为中间填料固定用，两软填料环间填充泥状混合填料（CMS2000）。泥状混合填料是一种新型的密封填料，它由合成纤维、高纯度石墨或高分子硅脂、聚四氟乙烯、有机密封剂进行混合，形成一种无规格限制的泥状物质。该填料与轴同步旋转成一体，减少了轴与填料间水的泄露，密封可靠：改进后此填料处不需冲洗和冷却，也减少了工业水的消耗。如图2。

4．改换新型药泵。

从80年代至2005年，立式药泵一直是水处理泵站的主要设备。一天24小时中定时靠人工加药入药罐，再手动定时转药泵,药品沿管道进入相应水槽或水罐，这种药泵的弊病是打药不均匀，水中药浓度不稳定；在运转一段时间后管道容易堵塞，检修率高，一旦药泵出现故障，就必须靠人工定时向水罐或水槽加药，使冷却水中的药剂量时高时低，不均匀。有时水槽或水罐跑水时，药剂量甚至达到零。为了恢复药剂浓度有时还必须进行水罐的人工清罐和溢流工作，浪费大量工业水。自从2006年起，药泵全部启用外壳为耐腐蚀塑料的注塞式药泵,这种药泵检修故障率极低,密封性能好,药品注入均匀、持久。

在实际生产中，上述四方面只是设备节水环保改造的一部分，经过我个人调研，除了零排放系统有很大缺陷外，其他几个方面都已完全符合生产要求。所以我得出结论零排放系统需要改进，现提出三点建议：

可在过滤器前的管道上加双层过滤网，或者加装一台同型号的过滤器。经过化验员化验，零排放过滤后的水浊度高，主要是悬浮物，说明现有的一台过滤器满足不了过滤要求，必须增加一台进行再次过滤。

零排放系统应引入加药系统，以便保证水质。零排放系统的水主要来源于间接水槽和直接水槽的溢流水，收集过程中难免有杂质进入，必须用加药的手段提高水质。

增加过滤器的逆洗次数。现在现场由于多种原因只能进行三次逆洗，应该增加逆洗次数，使水过滤得更澄清。

参考文献：

（1）《密封设计手册》，付平、常德功主编，北京，化学工业出版社，2009.4

（2）《泵维修手册》，魏龙主编，陶林颉副主编，北京，化学工业出版社，2009.7

（3）《水处理设备实用手册》，宋业林、宋襄翎主编，中国石化出版社，2008.7

也有的是真空泵单独使用的，目的是利用真空 将一些液固混合物抽出来，作用相当于离心泵，但是使用起来更方便一些，因为吸入管采用耐吸引软管，可以方便随处移动。这个在铅 锌冶炼行业应用比较多，一般都是用真空泵抽出电解槽内的阳极泥。