行业动态

1 真空系统设计注意事项
真空元件，如阀门、捕集器、收尘器、真空泵等相互连接时，要尽量使抽气管路短而粗，管道流导大，导管直径一般不小于泵口直径。为了防止泵体震动，常用软管减震，并调整装配误差。所设计的真空系统要便于测量和检漏；真空规管要避免设在通过带水套的壳体上，应设置在主泵入口管道上，要上下直立，勿横放。
真空系统配置的阀门和管道应符合系统抽气时间短、使用方便、安全可靠的原则。在机械泵入口管道上要设一个放气阀。真空系统的排气要稳定可靠，安装、拆卸、维修容易，操作方便。在设计真空系统时，应尽量采用新技术，使之具有自动控制和连锁保护功能，并同时达到能耗低和造价低的目的。

2 主泵的选择
选择合适的主泵类型和规格是真空系统设计的关键。主泵应根据反应器所要达到的真空度和工作真空度、被抽气体的种类及其中夹杂灰尘的情况，以及技术经济指标来确定。图6-10和图6-11所示为采用常用的油扩散泵、油增压泵和机械增压泵3种类型的中高真空泵作主泵的技术经济指标比较。如果上述3种泵都适用作某种冶金真空系统的主泵时，必须考察其各自技术经济指标的优劣，最后确定最佳方案。由此可见，在冶金反应器工作压力p状态不同的情况下，选用不同泵组会获得不同的技术经济指标。此时必须考察整套真空系统，而不能单独考察主泵。实践表明，冶金反应器工作压力p为0.1~13.3Pa时，以油增压泵为主泵的真空系统比较经济；当p<0.13Pa时，以油扩散泵为主泵的排气系统比较经济；当p>13.3Pa时，以机械增压泵为主泵的排气系统比较经济。主泵的规格大小是按冶金反应器所需的工作压力和最大的排气流量，并同时根据冶金反应器的大小和需用的抽气时间来确定的。

3配泵
主泵确定后还必须配置合适的前级泵，有时还需配置维持泵及预抽泵。复杂的真空机组常常将几种泵串联或并联使用。前级泵的配置应通过理论计算算出，或根据经验数据选取，也可参考原机械工业部制定的推荐值。机械增压泵的前级泵抽速推荐值为机械增压泵抽速的1/10.油扩散泵和油增压泵前级泵的推荐抽速见表6-2. 

真空系统的设计方案应在实践中不断改进，不断完善。

4 钛冶金真空系统举例
钛冶金中涉及的几个真空系统的实例都有一些共同点，即系统的工作压力稍大，真空度较低，反应器内排气量大并夹带有较多的固体灰尘。这种真空系统属中真空系统，应用普遍，一般需要2个以上的泵串联组成。主泵选用油增压泵－机械增压泵，也可以是单一的油增压泵。下面进行具体介绍。

4.1 真空自耗电弧炉和凝壳炉的真空系统
真空自耗电弧炉是熔炼钛和钛合金的主要炉型，它的真空系统如图6-12所示。这种真空系统具有典型性，特别适用于钛锭的熔炼。该系统以油增压泵和机械增压泵为主泵，两泵并联，出口处串联一机械增压泵，再串联前级泵－机械泵。它兼有机械增压泵和油增压泵的双重特点，在真空自耗电弧炉熔炼过程中，在很宽的工作压力范围内（130~0.1Pa)启动快，抽速很大。
凝壳炉是铸造钛的主要炉型，它的真空系统如图6-12所示。它所需要配置的泵组合与自耗电弧炉相似。

4.2 镁还原炼钛的真空系统
镁还原法炼钛常采用真空蒸馏法精制海绵钛，采用真空系统能获得较好的精炼效果。从理论上讲，真空系统也可选择油增压

泵－机械增压泵作主泵。实践表明，采用机械增压泵作主泵时，初期使用效果良好，但继续使用后，泵腔转子和定子间隙很快被蒸发出的MgCl2等固体尘粒堵塞无法继续运转。由于生产过程中有大量MgCl2固体尘粒蒸发，如选用机械增压泵作主泵，则必须采取有效的收尘措施，所以只能用油增压泵作主泵。主泵采用单一的油扩散泵也不太适宜，这会延长蒸馏时间。这种真空系统的前级泵采用机械泵。

4.3 HDH法制取钛粉的真空系统
用HDH法制取钛粉时，在脱氢过程中有大量氢气挥发，系统真空度很低，一般采用单一的机械泵即可。如要制取低氢钛粉，真空机组主泵宜用油增压泵，而不用机械增压泵，这是因为油增压泵脱氢效果好，而机械增压泵脱氢效果差。它的前级泵宜用机械泵。在粉末冶金制取钛制品时，烧结炉采用机械泵－油增压泵机组作为真空系统是适宜的。主泵也采用油增压泵。

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