烧结风机性能解析:以SJ8500-1.033/0.9型风机为核心

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烧结风机性能解析:以SJ8500-1.033/0.9型风机为核心

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：烧结风机、SJ8500、风机配件、风机修理、性能参数、维护保养

引言

在钢铁冶炼的烧结工艺中，烧结风机扮演着“心脏”般的核心角色。它负责为烧结机提供持续、稳定且具有一定压力的气流，确保烧结料层能够进行充分、均匀的燃烧和物理化学反应，最终形成符合高炉冶炼要求的烧结矿。风机的性能直接决定了烧结矿的产量、质量以及整个生产线的能耗效率。作为一名长期深耕于风机技术领域的工程师，我将以SJ8500-1.033/0.9这一典型烧结专用风机为例，系统性地解析其基础知识、核心配件构成以及关键的修理维护要点，旨在为同行提供一份具有实践指导意义的技术参考。

第一章：烧结风机基础与SJ8500-1.033/0.9型号解读

1.1 烧结风机的工作原理与重要性

烧结风机本质上是一种高压力、大风量的离心式通风机。其工作原理是：电机通过联轴器驱动风机主轴以及固定于其上的叶轮高速旋转。叶轮叶片间的空气在离心力的作用下，被从叶轮中心（进风口）甩向边缘，进入蜗壳形机壳。在此过程中，气体的动能转化为压力能，最终形成具有一定压力和流量的气流，从出风口排出，被强制通过烧结台车上的料层。

这个“鼓风”过程至关重要：它为烧结混合料中的固体燃料（如焦粉）提供燃烧所需的氧气；它携带热量，使料层从上至下完成点火、燃烧、蓄热和冷却的全过程；它还将烧结过程中产生的水汽、挥发性物质及部分粉尘带走。因此，风机提供的风量、风压的稳定性与充足性，是保证烧结过程“烧透、烧匀”，获得高强度、高还原性烧结矿的先决条件。

1.2 SJ8500-1.033/0.9型号深度解析

参照行业通用命名规则，我们可以将“SJ8500-1.033/0.9”这一型号分解并解读如下：

“SJ”：这是“烧结”二字汉语拼音的首字母缩写，明确标识了该风机是专为烧结工艺设计制造的专用风机系列。这区别于用于其他场合（如锅炉引风、矿井通风等）的风机。 “8500”：这代表该风机在额定工况下的流量，单位是立方米每分钟。即，SJ8500型风机设计的额定流量为每分钟8500立方米。这是一个非常庞大的风量，充分体现了烧结工艺作为“耗风大户”的特点。流量是风机选型的首要参数，它必须与烧结机的面积、料层厚度及烧结速度相匹配。 “1.033”：此数值表示风机出风口的压力，单位是工程大气压。1个工程大气压约等于0.1兆帕（MPa）或98千帕（kPa）。因此，1.033个大气压意味着风机出口处气体的绝对压力约为101.3千帕（考虑到标准大气压约为101.3kPa，此处的1.033atm可理解为相对于绝对真空的压力，在实际工程中，我们更关注其相对于大气压力的压升，即静压或全压）。这个压力值是为了克服整个烧结系统（包括风箱、风管、除尘器、烟道以及烧结料层本身）的阻力所必需的。它代表了风机“鼓风”的“劲头”大小。 “/0.9”：此数值表示风机进风口的压力，单位同样是工程大气压。进风口压力为0.9个大气压（绝对压力），这通常意味着风机进口处存在一定的负压（相对于当地大气压），这可能是由于进口管道阻力或连接了前置设备（如一次除尘器）所致。在风机性能计算中，我们更关注风机本身产生的压力升高，即风机全压，其理论计算可以简化为：风机全压 ≈ 出风口全压 - 进风口全压。对于此型号，风机产生的压力提升约为 (1.033 - 0.9) 个大气压。

综上所述，SJ8500-1.033/0.9型风机是一款专为烧结工艺设计，能够提供每分钟8500立方米风量，并能产生约0.133个大气压（约13.3kPa）压力提升的高功率离心风机。理解这些参数是进行风机选型、运行调试和故障诊断的基础。

第二章：烧结风机核心配件解析

一台完整的烧结风机是一个复杂的旋转机械系统，由数百个零部件构成。下面我们将剖析其最核心的几大部件：

2.1 叶轮:风机的心脏

叶轮是风机中唯一对气体做功的部件，是真正的“心脏”。对于SJ8500这类大型风机，其叶轮通常具有以下特点：

结构形式：多为后向或径向叶片式离心叶轮。后向叶片效率较高，性能曲线稳定，是大型风机的首选。叶轮由轮盘、轮盖和夹在其中的叶片焊接而成，结构需极其坚固。材料：由于输送的烟气中含有一定量的粉尘颗粒（尽管经过除尘，但仍存在磨损），且气体温度较高，叶轮材料通常选用高强度、耐磨损、耐腐蚀的合金钢，如Q345R、16Mn等，并在易磨损部位（如叶片进口边缘、工作面）堆焊或喷涂碳化钨等硬质合金，形成耐磨层，极大延长使用寿命。 动平衡：叶轮在高速旋转下，微小的质量不均都会导致巨大的离心力，引发剧烈振动。因此，制造和修理过程中必须进行高精度的动平衡校正，通常要求达到G2.5或更高的平衡精度等级，确保风机平稳运行。

2.2 主轴与轴承总成:动力传输的脊梁

主轴：主轴负责传递电机输出的巨大扭矩，支撑叶轮旋转。它必须具有极高的强度、刚度和疲劳寿命。材料常选用优质碳素结构钢（如45号钢）或合金结构钢（如42CrMo），并经过调质处理以获得优良的综合机械性能。 轴承总成：轴承是支撑主轴旋转的关键。烧结风机通常采用滑动轴承（又称轴瓦），因为它比滚动轴承具有更高的承载能力和更好的阻尼减振特性，更适合高速、重载的工况。轴承座内设有润滑油路，通过强制循环润滑系统为轴瓦提供持续、洁净、冷却的润滑油，形成油膜，将轴与轴瓦隔开，实现液体摩擦，减少磨损。

2.3 机壳与进风口:气体的导流者

机壳：也称蜗壳，它收集从叶轮中甩出的气体，并将其动能进一步转化为压力能，最后引导至出风口。机壳通常由普通钢板焊接而成，内壁有时会加装耐磨衬板以抵抗气流冲刷。其型线（蜗壳形状）经过精心设计，以减小气流损失，提高效率。 进风口：通常为收敛型的锥筒状，其作用是使气流均匀、顺畅地导入叶轮中心，减少进口涡流和冲击损失。进风口与机壳的相对位置经过精确设定，保证叶轮与机壳间的间隙最佳，既防止气体大量回流，又避免动静部件摩擦。

2.4 密封装置:防止泄漏的卫士

风机内部存在高压区（出风口侧）和低压区（进风口侧及叶轮中心），为防止气体从高压区向低压区泄漏（内泄漏）或润滑油向外泄漏（外泄漏），必须设置可靠的密封。

轴端密封：在主轴穿过机壳的位置，常用迷宫密封。它由一系列环形的密封齿片与轴（或轴套）上的凸台形成多个节流间隙，使气体经过时产生节流效应，从而极大地减小泄漏量。迷宫密封是非接触式密封，可靠性高，寿命长。气封：在叶轮轮盖与机壳之间，也设有迷宫式气封，防止机壳内的高压气体回流到叶轮进口。

2.5 润滑系统与冷却系统:运行的保障

润滑系统：对于大型风机，稀油站是标配。它包括油箱、油泵、双筒式过滤器、油冷却器、安全阀、压力表和温度计等。它负责向主轴承、电机轴承等提供恒压、恒温、洁净的润滑油。 冷却系统：主要包括润滑油的冷却（通过油冷却器，用水冷却）和有时需要对轴承座进行的水冷却，以确保轴承温度始终在安全范围内。

第三章：烧结风机的修理与维护解析

烧结风机长期在高温、高粉尘、重载荷的恶劣环境下连续运行，出现磨损、振动、性能下降等问题在所难免。科学、规范的修理与维护是保障其安全、稳定、长周期运行的关键。

3.1 常见故障与原因分析

振动超标：这是最常遇到的故障。原因可能包括：叶轮磨损不均或粘灰造成的动平衡破坏；叶轮焊缝开裂或关键部件出现裂纹；基础螺栓或轴承座螺栓松动；轴承（轴瓦）磨损，间隙过大；对中不良（风机与电机中心线不重合）；转子部件出现弯曲等。 性能下降（风量、风压不足）：主要原因有：叶轮磨损严重，导致做功能力下降；进风口或管道堵塞，阻力增大；机壳或管道漏风严重；转速未达到额定值。 轴承温度过高：可能是润滑油不足或油质变差；冷却水中断或流量不足；轴承装配间隙过小；振动过大导致油膜破坏等。 异常声响：常见的有关键部件松动的撞击声；轴承损坏的碾轧声；转子与静止件发生摩擦的刮擦声。

3.2 核心部件的修理工艺

3.2.1 叶轮的修理与动平衡校正

当叶轮出现均匀磨损，使厚度减薄超过原厚度的1/3，或出现局部穿孔、裂纹时，必须进行修复。

修复流程： 清理与检查：彻底清除叶轮表面的积灰和油污，采用无损探伤（如磁粉探伤或渗透探伤）全面检查叶片、轮盘、轮盖的焊缝和母材是否存在裂纹。 补焊与耐磨堆焊：对于裂纹，需先开坡口，然后用相匹配的焊条进行补焊。对于磨损区域，采用耐磨焊条（如碳化钨药芯焊丝）进行堆焊修复。堆焊时必须采用分段、对称、间断焊法等工艺，严格控制层间温度，以减小焊接应力和变形。 成型与加工：堆焊后，需用角磨机等工具对堆焊层进行修磨，恢复叶轮原有的气动外形，确保表面光洁，减少气流阻力。 动平衡校正：这是叶轮修理后最关键的一步。必须在动平衡机上进行。首先测量出不平衡量的大小和相位，然后通过在叶轮轮盘或轮盖的特定位置进行配重（焊补平衡块）或去重（钻孔）的方式，使剩余不平衡量达到标准要求的范围内。对于大型风机叶轮，有时还需进行现场动平衡校正，以消除整个转子系统（包括主轴、联轴器等）的不平衡。

3.2.2 主轴与轴承的修理

主轴：常见的损伤是轴颈磨损。若磨损量不大，可采用镀铬或热喷涂工艺修复尺寸，然后上机床磨削至原始精度。若磨损严重或有裂纹，则必须更换新轴。 滑动轴承（轴瓦）：当轴瓦的巴氏合金层出现磨损、剥落、裂纹或与轴颈的间隙超过允许值时，需重新浇铸巴氏合金（“挂瓦”）或直接更换新瓦。重新浇铸是一个精细工艺，包括清理旧瓦体、镀锡、熔化浇铸巴氏合金、车削加工、刮研等步骤。刮研是为了使轴瓦与主轴轴颈达到良好的接触，要求接触角在60°-90°之间，接触点均匀分布。

3.2.3 密封件的更换

迷宫密封齿片磨损后，间隙会增大，导致泄漏量增加，效率下降。修理时，通常直接更换整个迷宫密封组件。安装时，必须严格按照图纸要求保证密封间隙，间隙过小易摩擦，过大则密封效果差。

3.3 系统性维护与预防性保养

除了故障后的修理，更重要的是实施预防性维护。

日常点检：每班次检查风机的运行电流、振动值、轴承温度、润滑油位和压力，听诊运行声音是否异常。 定期维护：每月：检查润滑油质，必要时过滤或更换；检查主要连接螺栓的紧固情况。 每季度/半年：清洗润滑油过滤器；检查联轴器对中情况。 每年/一个大修周期：进行计划性停机大修。全面解体风机，检查所有核心部件（叶轮、主轴、轴承、密封、机壳）的磨损和损坏情况，进行彻底的清洗、检测、修理或更换，重新组装后进行全面调试。这是保证风机长期可靠运行的根本。

结论

SJ8500-1.033/0.9型烧结风机作为烧结生产线的关键设备，其性能的优劣直接关系到企业的经济效益和生产安全。深入理解其型号参数所代表的技术含义，熟练掌握其核心配件（如叶轮、主轴轴承、密封）的结构与特性，并建立起一套科学、规范的故障诊断、修理工艺和预防性维护体系，是每一位风机技术管理人员的核心职责。通过精细化的维护和精准的修理，我们不仅能有效延长风机的使用寿命，更能确保其始终运行在高效、稳定的最佳状态，为烧结生产乃至整个钢铁制造流程的顺行保驾护航。

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