無縫鋼管的真空脫氣是在真空下、借助氬氣等惰性氣體對鋼水進(jìn)行適當(dāng)?shù)拇禑?，除去鋼水中有害的氣體夾雜物（特別是氫氣和氮氣）及其它微量元素（金屬與非金屬），實現(xiàn)鋼的精煉。鋼水經(jīng)過真空脫氣，可除去大多數(shù)影響最終鋼產(chǎn)品質(zhì)量的固態(tài)非金屬（如氧化物）夾雜，原因是這些夾雜物影響產(chǎn)品的力學(xué)性能以及產(chǎn)品在熱加工和其它加工條件下的適宜性。采用合適的液態(tài)保護(hù)渣，也有利于脫去鋼水中的硫化物。
　　利用真空脫氣（VD）進(jìn)行二次精煉，可以高效且有效地優(yōu)化鋼的性能，滿足產(chǎn)品性能特定要求，提高產(chǎn)品附加值。
　　VD工藝將鋼水在“最優(yōu)的”真空環(huán)境下，保持約20min，真空度通常為0.67mbar，同時，將惰性氬氣流通入鋼水中攪拌鋼水，氫氣從紊流鋼水中擴(kuò)散進(jìn)入到氬氣泡中，真空度保持適度，可使氣泡尺寸最大，同時使氬氣消耗處在合理的范圍，并保證氣體混合物從渣中快速排走。采用類似的途徑脫去氮氣，但效率低，因此通常鋼水中的氮氣含量維持在較高水平。
　　鋼水溫度高，意味著輕金屬和非金屬夾雜物從鋼水表面蒸發(fā)，促進(jìn)鉛、鋅、錳和銅的去除，這些物質(zhì)隨氬氣一起蒸發(fā)并流向抽真空系統(tǒng)中，從脫氣罐中冷凝出來，生成明顯的細(xì)粉塵，必須將細(xì)粉塵過濾掉，以防止造成真空泵過載。
　　脫氣罐中出現(xiàn)真空，也增強(qiáng)了鋼水與渣層之間的交互作用，促進(jìn)硫化物從鋼水中的化學(xué)去除。鋼水與渣層的交互作用、氬氣攪拌率及脫氣時間對非金屬夾雜的去除也是關(guān)鍵參數(shù)。這些參數(shù)與在VD處理全過程中的氬氣攪拌、鋼水紊流度和真空度共同保證鋼水均質(zhì)、溫度均勻，以及與覆蓋渣的高效紊流接觸，實現(xiàn)真空脫氣與精煉過程的高效性，獲得高潔凈度的鋼水及最優(yōu)的鋼水成分。
　　2 機(jī)械法與蒸汽法脫氣比較
　　最優(yōu)的VD處理效率需要以低成本的方式在VD罐中創(chuàng)造一個穩(wěn)定、可靠的真空環(huán)境，歷史上采用蒸汽驅(qū)動的噴射系統(tǒng)實現(xiàn)真空，而許多現(xiàn)代化的鋼水脫氣車間如今采用干式機(jī)械真空抽吸系統(tǒng)。
　　計算得出的上述氣體的綜合流率可用于確定名義抽吸流量額定值，在典型的工作參數(shù)下，VD處理一噸鋼水時，真空度0.67mbar下，大約需要1259m3/h的泵流量，這相當(dāng)于在該壓力下等效質(zhì)量流量為1.0kg/h（空氣溫度20℃）。
　　近期在大型系統(tǒng)（100t以上）上采用機(jī)械式真空抽吸系統(tǒng)進(jìn)行研究，結(jié)果顯示鋼水質(zhì)量非常優(yōu)異，某些情況下實現(xiàn)鋼中殘留氫含量低至0.5ppm。
　　而典型的蒸汽噴射系統(tǒng)，一般需要更高的流量，在0.67mbar下，噸鋼需要高達(dá)2.4kg/h（空氣溫度20℃）的質(zhì)量流量，該值一般認(rèn)為是選擇參數(shù)的高值，因為需要考慮蒸汽質(zhì)量的變化，以及在系統(tǒng)兩次清洗之間受到工業(yè)粉塵的淤塞而導(dǎo)致蒸汽噴射效果的下降。
　　3 干式真空泵系統(tǒng)的優(yōu)勢
　　早期為各個車間設(shè)計的定制機(jī)械式真空系統(tǒng)，不具備靈活性、效率低、成本高且相對復(fù)雜。如今開發(fā)出來的模塊化三段干式真空抽吸系統(tǒng)在鋼水脫氣處理、電耗及減低動力消耗方面進(jìn)行了優(yōu)化，同時也便于快速安裝及快速投入使用。最新的模塊化系統(tǒng)是完全集成的三段泵系統(tǒng)，安裝在一個移動式臺架上，對VD和VOD（真空吹氧脫碳）過程進(jìn)行優(yōu)化。
　　模塊化脫氣系統(tǒng)中使用的1段泵是一個名義排氣量為36000 m3/h的往復(fù)式預(yù)抽真空泵，在2段和3段（主）泵的配合作用下，1段泵提供78%峰值容積效率，在大約0.67mbar下，典型抽吸速率為28300m3/h。最近在1段采用了排氣量40000m3/h的往復(fù)式泵，這可進(jìn)一步提高凈模塊抽吸速率，每模塊在0.67mbar下，流率達(dá)到約30800m3/h。
　　模塊系統(tǒng)中的2段泵名義排氣量為8640m3/h，可提供中等真空度下的高壓縮率。干式運(yùn)行的“主”真空泵是最新一代的IDX大型、雙頭可調(diào)式螺桿泵，這種泵已成為干式真空脫氣的國際標(biāo)準(zhǔn)。該泵在2段泵之后提供相對平緩的“補(bǔ)償”抽吸速率，名義排氣量為1000m3/h或1300m3/h。
　　4 干式真空泵系統(tǒng)的運(yùn)行
　　操作者根據(jù)需要，通?？梢钥刂葡到y(tǒng)，改變所有的抽吸速率，這通過將泵控制系統(tǒng)直接集成到車間控制系統(tǒng)中，采用電子變頻驅(qū)動控制模塊中的泵馬達(dá)來實現(xiàn)的。
　　電子驅(qū)動的使用也提高了抽吸效率，實現(xiàn)能耗的最優(yōu)使用，使泵在最有效的方式下工作。模塊化真空系統(tǒng)配置該驅(qū)動，實現(xiàn)高度可再現(xiàn)的運(yùn)行效果。
　　5 降低成本
　　模塊化三段機(jī)械式真空泵系統(tǒng)與蒸汽噴射真空系統(tǒng)相比，主要優(yōu)點之一是實現(xiàn)運(yùn)行成本的節(jié)約。
　　在許多老式VD廠，驅(qū)動蒸汽噴射抽吸系統(tǒng)的蒸汽成本的增加已成為一個關(guān)鍵因素。燃料成本不斷攀升，燃料的穩(wěn)定供應(yīng)成為世界一些地區(qū)的熱點問題。在一座典型的VD廠，蒸汽消耗的成本可能占總的抽吸系統(tǒng)運(yùn)行成本的50%以上。此外，還要考慮給水、冷凝水和污水處理成本。而運(yùn)行一座等效的機(jī)械式真空泵系統(tǒng)所需的電力費用僅占蒸汽發(fā)生費用的5%。
　　模塊化干式機(jī)械抽吸系統(tǒng)的初始投資成本可能超過購買新的蒸汽鍋爐和噴射裝置所需費用，但如污水處理廠等現(xiàn)有設(shè)備需要升級改造才能處理噴射器產(chǎn)生的污水，則蒸汽噴射真空系統(tǒng)所需的總成本就可能與干式抽吸系統(tǒng)相當(dāng)。在這種情況下，干式抽吸系統(tǒng)提供的運(yùn)行成本的節(jié)約就能很快實現(xiàn)投資成本的回收，使之成為切實可行的方案。