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在炼钢工艺链中，二次冶金被公认为是其中一项主要活动。对生产拉拔钢丝、帘线钢、钢轨钢及弹簧钢的炼钢车间，钢水在真空条件下精炼，是保证高质量产品的唯一途径。1二次精炼工艺在真空脱气（VD）或真空吹氧脱气（VOD）工艺中，二次冶金可降低钢液中的杂质含量。在VD处理期间，通常要求在真空度小于1mbar的状态下，降低气体（主要是H2）在钢液中的溶解度，以提高钢材强度和抵抗破坏的能力。在VOD处理期间，一般要求在真空度为50-mbar的状态下，将氧气喷射至钢液表面，以降低C含量。2蒸汽喷射泵系统的问题此前，在VD/VOD工艺中广泛使用的真空系统，是由大型多级蒸汽喷射泵系统组成的。使用的蒸汽由蒸汽锅炉提供。然而，锅炉烧煤、油或天然气生产蒸汽时，不但增加能量消耗，而且会增大CO2排放，污染环境。蒸汽喷射器是炼钢工作者十分熟悉的技术，但存在如下问题：·需要定期清除喷嘴系统的粉尘，延误生产；·蒸汽喷射器会产生大量富含粉尘且需处理的废水；·粉尘需要在热水中进行沉淀，再循环后的水尚含有少量粉尘；·暴露在富含腐蚀粒子水中的管道和闸阀会提前磨损。此外，评价蒸汽喷射器系统的成本，不能将眼光局限于蒸汽成本和相对较低的的系统基建费用上，还应考虑到水处理系统的投资和操作成本，以及维修蒸汽喷射器时，使真空系统停产造成的经济损失和其他成本。3机械真空泵优势明显近些年来，机械真空泵系统已逐渐被市场接受。机械真空泵和蒸汽喷射泵，二者最大的区别在于驱动能源，前者采用电能，后者采用蒸汽。相较而言，机械真空泵的主要优势有以下几方面：·能耗、水耗和运行成本大大减少；·干式机械真空泵在脱气质量，以及泵和配套的除尘系统、气体冷却系统的可靠性方面，也有明显优势；·标准化真空泵可以使制造成本相对更低，标准化的预组装模块降低了安装和调试的成本，并且结构更为紧凑、更加节能。可以说，钢水精炼工艺中使用的干式机械真空泵，相对于蒸汽喷射泵具有很多优点，所以，干式机械真空泵在世界各地的普及率逐年提高。4机械真空泵系统面临的挑战实际应用经验表明，机械真空泵系统在二次冶金中，面临三个挑战——①气体流量高：根据脱气罐尺寸和钢液质量要求（特别是VD工艺），一般要求抽气量会很高，标准抽气能力达到~0m3/h。②抽气时间短：为了获得更高的生产率，尽量减少循环时间，要求将抽气时间控制在4~8min之内。③粉尘量大：由于钢液表面蒸发后，冷凝产生的大量金属粉尘和金属氧化物粉末，进入真空系统会引发故障。所以，理想而高效的真空系统，不但应具备足够强大的抽气能力，以快速形成理想的真空度，从而快速脱除钢液中的气体，而且还应在脱气期间，具备处理和控制粉尘产生的能力。5机械真空泵系统的发展历程第一代机械真空泵系统第一代系统常由数台大型罗茨鼓风机组合、配合多台水环式真空泵构成复合式真空泵系统，广泛应用于各个行业。然而，这种系统存在一定缺点，它的抽气能力在很大程度上取决于冷却水的可靠性。因为钢厂尝试用冷却水塔中的再循环水时，发现在热带区域，为了确保高真空度而使水温抬高。为了弥补该缺陷，需要增加罗茨鼓风机的级数，导致成本增加和能效降低。此外，水环式真空泵能耗也很高。最终导致整个系统真空泵系统的能耗增大。此外，还会产生富含颗粒的废水和粉尘积累，需要定时清除粉尘，从而导致系统停产时间的增加和生产率的降低。第二代机械真空泵系统第二代机械真空泵系统主要应用了爪形干式泵，这种系统解决了冷却水温度抬高等问题，并且可以提供稳定的真空度。然而，爪式泵却因为强度和坚固性不高，难于抵抗粉尘的挑战。即使定期采用空气清洗，爪式泵依然会因为粉尘堵塞，而需要经常拆卸修理，严重影响生产。第三代机械真空泵系统新三代机械真空泵系统，将螺杆泵（用于达到所需真空度）和干式泵相结合。螺杆泵除了能提供要求的真空度之外，还具有优良的处理粉尘的能力。该系统具有极高的稳定性、可靠性和强大的抽气能力，可完全满足钢铁工业的需要。目前，这种机械真空泵系统已成为大规模生产的标准化产品。6机械真空泵在VOD工艺中的应用VOD工艺重点

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