




Что такое титан в 2-х словах для обывателя — это легкость и прочность. Что за этими словами стоит для профессионалов: получение изделий в 2-3 раза превосходящих по прочностным характеристикам при высоких температурах изделия из высококачественных металлических сплавов с меньшей массой — в 1,5-2 раза.Производство изделия из титана сложнейшая цепочка из множества высокотехнологичных операций: добыча шихты, восстановление в губчатый титан, несколько стадий переплава электрода, ковка заготовок, обработка.
Процесс переплавки титановых слитков происходит в вакууме — это позволяет затрачивать меньше энергии на нагрев и позволяет удалять вредные вещества (газы) из процесса плавки для получения титана необходимого качества.
Рассмотрим реальную вакуумную систему печи плавки титана, на примере которой мы расскажем о целесообразности применения насосов SCREWLINE в качестве насоса в системе вакуумирования печей дугового переплава титановой губки в слиток. Объем камеры печи 3м3, газовая нагрузка 150 мбар·л/с, требуемое давление ниже 0,1 мбар (10 Па). Вакуумная система состоит из системы основной откачки и системы предварительной откачки.
Параметр | Вакуумная система до модернизации | Вакуумная система после модернизации |
Линия предварительной, "грязной" откачки | Диапазон давлений: 1000 мбар - 100 мбар | |
Водокольцевой вакуумный насос 1000 м3/ч (2-х ступенчатый) | Винтовой вакуумный насос SCREWLINE SP630, 600 м3/ч | |
Линия откачки процесса плавки, "чистая" откачка | Диапазон давлений: 100 мбар - 10-3 мбар Давление в процессе плавки ниже 0,1 мбар (0,075 Торр) | |
1 -ая ступень | маслозаполненый плунжерный насос, производительность 640 м3/ч, предельное остаточное давление 10-2 мбар (1Па) | сухой винтовой вакуумный насос SCREWLINE SP630 производительностью 600 м3/ч, предельное остаточное давление 1Е-2 мбар (1Па). |
2-я ступень | Насос типа РУТС, номинальная производительность 5000 м3/ч | Насос типа РУТС, номинальная производительность 5000 м3/ч |
3-я ступень | Насос типа РУТС, номинальная производительность 10000 м3/ч | Насос типа РУТС, номинальная производительность 10000 м3/ч |
На бумаге: | Системы имеют близкие откачные характеристики. Обе вакуумных системы обеспечат необходимое давление технологического процесса при 0,1 мбар (10 Па) поток 200 мбар·л/с | |
Вакуумная система состоит из проверенных решений: вакуумные насосы имеют высокую надежность, хорошую ремонтопригодность, предсказуемы в работе, решение описано в специализированной литературе | Вакуумная система состоит из новых моделей вакуумных насосов: сухой винтовой насос, вакуумные насосы типа РУТС без подвижного уплотнения. Решение кажется навязанным и чрезмерным - стоимость новых насосов на 30-40% выше, чем у классических решений. Нет количественных характеристик, по которым новое решение лучше классического. | |
В реальности: | Предварительной откачки: удаление воздуха и твердых частиц из камеры в обход процессного фильтра. | |
Фильтр на линии не способен улавливать все частицы - идет загрязнение рабочей жидкости водокольцевого насоса. | Нормальное применение для сухого винтового насоса. | |
Откачка в процессе плавки: удаление из камеры продуктов плавки - кислоты, твердые частицы. | ||
Маслозаполненый вакуумный насос: не целесообразно применять в процессах откачки агрессивных сред, которые реагируют с рабочим масло. Давление, создаваемое насосом, ухудшается вплоть до 50 мбар, при чем это может произойти в течеиние нескольцих часов. Из-за значительного загрязнения в насосе происходит износ рабочих элементов. Вакуумные насосы типа РУТС: отсутствие продувки уплотнений приводит к загрязнению рабочего масла. | Вакуумный насос SCREWLINE SP630 специально сконструирован для нормальной работы в грязных процессах с конденсацией на выхлопе. Для исключения конденсации внутри насоса - газобалласт, продувка уплотнений. |
Работа всей вакуумной системы непосредственно зависит от работы насоса I-ой ступени. В случае постоянного загрязнения масла окислами и мелкими частицами из технологического процесса плавки маслозаполненный вакуумный насос не будет обеспечивать паспортные параметры откачки. Это повлечет за собой необходимость частых замен масла и регулярное обслуживание всего насоса. В противном случае необходимое давление процесса плавки не будет достигнуто.
Работа вакуумной системы стабильна. Сухой винтовой вакуумный насос SCREWLINE, установленный на I-ой ступени не накапливает в себе продуктов плавки и твердых частиц, а пропускает всё на выхлоп. В случае чрезмерного потока загрязнений возможно предусмотреть процедуру промывки после каждого процесса в автоматическом режиме.
Подробнее о сухих винтовых вакуумных насосах SCREWLINE от Leybold (GmbH)