烧结风机性能解析:以SJ19000-1.042/0.881型风机为核心

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烧结风机性能解析:以SJ19000-1.042/0.881型风机为核心

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：烧结风机、SJ19000-1.042/0.881、风机结构、叶轮、轴承、密封、风机维修、动平衡、性能参数

引言

在钢铁冶炼的烧结工艺中，烧结风机扮演着“心脏”的角色，其性能的优劣直接关系到烧结矿的产量、质量以及整个生产线的能耗与稳定性。作为一名长期深耕于风机技术领域的工程师，我深知透彻理解风机基础知识、掌握核心部件特性以及精通维修保养要领，对于保障生产顺行、降本增效至关重要。本文将以我公司典型的烧结专用风机型号SJ19000-1.042/0.881为例，系统性地解析其性能参数、核心配件构成以及关键修理技术，希望能为同行提供一份有价值的参考。

第一章：烧结风机基础与SJ19000-1.042/0.881型号深度解读

烧结风机是一种为烧结机料层提供冷却和助燃风的高压离心式通风机。其工作环境恶劣，通常需要处理含尘、高温的气体，因此对风机的气动性能、结构强度、耐磨耐热性能都提出了极高要求。

我们首先来详细拆解型号“SJ19000-1.042/0.881”所蕴含的技术信息：

“SJ”：这是“烧结”二字汉语拼音的首字母缩写，明确标识了此风机专为烧结工艺设计制造，区别于其他用途的通用风机。 “19000”：这代表该风机在特定设计工况下的容积流量，单位为立方米每分钟。换言之，这台风机每分钟能够输送19000立方米的空气。这个流量值是烧结工艺计算的核心，直接决定了能为多大面积的烧结床提供足够的风量，影响着烧结机的生产效率。一个简单的理解是，流量越大，单位时间内通过烧结料层的风量就越多，烧结速度理论上可以更快。 “1.042”：此数值表示风机出口处的气体绝对压力，单位为标准大气压。在工程上，我们更常关注的是其表压值，即出口绝对压力减去当地大气压。1.042个绝对大气压约等于0.042兆帕的表压（通常表述为42千帕左右，具体换算取决于当地大气压）。这个压力值是为了克服烧结料层的阻力、管道系统的沿程阻力和局部阻力而必需的。它确保了风能够穿透密实的烧结矿层，完成烧结过程。 “/0.881”：此数值表示风机进口处的气体绝对压力，单位同样为标准大气压。这个值通常低于标准大气压，表明风机是从一个具有一定负压的环境中吸气。在烧结系统中，这往往是因为风机前端的除尘系统、风箱等部件存在阻力，形成了负压状态。进口压力是风机全压计算的重要参数。

风机全压的计算：风机赋予每立方米气体的总能量，即全压，可以通过出口压力与进口压力的差值来计算。其核心公式可描述为：风机全压等于出口压力减去进口压力。在工程单位制中，我们需要进行单位换算。具体而言，风机全压（单位通常为帕斯卡，Pa或千帕，kPa）可以通过以下中文描述的逻辑进行计算：首先将出口和进口的绝对大气压值转换为以帕斯卡为单位的绝对压力值（1标准大气压约等于101325帕斯卡），然后求其差值，这个差值就是风机的全压。对于SJ19000-1.042/0.881型号，我们可以进行估算：(1.042 - 0.881) × 101325 Pa/atm ≈ 16300 Pa，即约16.3 kPa。这个全压值是衡量风机做功能力的关键指标。

理解这些参数，是正确选型、操作和故障诊断的第一步。SJ19000系列风机正是为满足大中型烧结机的大风量、中等压头的工况需求而设计的。

第二章：烧结风机核心配件解析

一台高性能的烧结风机，是其各个精密配件协同工作的结果。下面我们将剖析几个最关键的核心部件。

1. 叶轮:风机的心脏

叶轮是风机的核心做功部件，其设计和制造质量直接决定了风机的效率、压力、流量和可靠性。

结构与材质：烧结风机叶轮通常采用后向或径向叶片设计，以兼顾压力特性和耐磨性。材质上必须选用高强度、高耐磨性的合金钢，如34CrNiMo6、42CrMo等，并在叶片易磨损部位（特别是进口边缘和工作面）堆焊或粘贴硬质合金（如碳化钨），形成耐磨层，极大延长其使用寿命。 动平衡精度：叶轮在高速旋转下，微小的质量不均都会引发巨大的振动。因此，出厂前必须进行高精度的动平衡校正，通常要求达到G2.5级或更高标准。这是保证风机平稳运行、减少轴承负荷的基石。

2. 主轴与轴承总成:风机的骨架与关节

主轴：主轴承载着叶轮的全部扭矩和径向力，必须具有极高的强度、刚性和疲劳寿命。通常采用优质合金钢整体锻制，并经调质处理，确保其综合机械性能。轴承：烧结风机主要采用滑动轴承和滚动轴承两种形式。对于SJ19000这类大型风机，更多采用滑动轴承（又称轴瓦）。 滑动轴承：其优点是承重能力强、阻尼性能好、运行平稳。核心在于巴氏合金瓦衬与主轴轴颈之间形成的压力油膜。这层油膜将金属接触转化为液体摩擦，是保证长期高速运行的关键。轴承座的冷却（通常带有水冷夹套）和润滑油系统的稳定（包括油压、油温、油质）至关重要。 滚动轴承：在一些中小型或特定结构的烧结风机上也有应用，其摩擦系数小，启动灵活，但对冲击负荷比较敏感。

3. 密封系统:防止泄漏的卫士

密封系统的作用是防止风机内部气体沿主轴泄漏，以及外部空气被吸入（在进口负压情况下）。常见的密封形式有：

迷宫密封：最常用的非接触式密封。通过一系列节流齿与轴形成微小间隙，使气体经过多次节流膨胀而达到密封效果。结构简单、可靠性高，但存在一定程度的允许泄漏。 填料密封：接触式密封，通过压紧石墨、聚四氟乙烯等软质填料与轴表面接触来阻止泄漏。需要一定的维护和更换周期。 机械密封：用于要求零泄漏或处理特殊介质的场合，精度高，成本也高。在烧结风机主轴上应用相对较少。

4. 机壳与进风口

机壳：通常由钢板焊接而成，内部有时会敷设耐磨衬板以抵抗气流冲刷。其型线设计直接影响气流的流动效率和噪声水平。 进风口：通常为锥形收敛结构，其作用是引导气体平稳地进入叶轮，减少涡流和冲击损失。其与叶轮进口之间的间隙控制非常关键，间隙过大会导致内泄漏效率下降，间隙过小则有刮擦风险。

5. 润滑系统

对于大型风机，独立的强制润滑系统是必不可少的。它包括主油泵、辅助油泵、油箱、冷却器、过滤器以及复杂的监控仪表（压力、温度、流量）。它能确保轴承在任何工况下都能得到充足、洁净、冷却的润滑油。

第三章：烧结风机修理技术深度解析

风机在长期运行后，不可避免地会出现性能衰退和部件损坏。科学、规范的修理是恢复其性能、保障安全的关键。

1. 常见故障与原因分析

振动超标：这是最频发的故障。原因多元且复杂： 转子不平衡：叶轮磨损不均、粘灰、防磨层脱落、零部件松动。 对中不良：风机与电机联轴器对中精度超差。 轴承损坏：润滑不良、疲劳、安装不当导致磨损、剥落。 基础松动：地脚螺栓松动或基础本身存在缺陷。共振：运行转速接近系统固有频率。 性能下降（风量、压力不足）： 叶轮磨损：叶片型线改变，效率降低。 密封间隙过大：内泄漏严重。 管网阻力增加：系统堵塞或阀门开度问题。 轴承温度过高： 润滑问题：油量不足、油质恶化、油冷却器效率低。 轴承本身问题：安装过紧、间隙不当、损坏。 对中不良：导致附加载荷。

2. 核心修理工艺详解

转子组件检修与动平衡：检查：对叶轮进行宏观和无损探伤（如MT/PT），检查裂纹、磨损、变形。修复：对于磨损，采用堆焊耐磨焊条的方式进行修复，并严格按原叶轮型线进行打磨成型，确保气动性能。对于裂纹，需彻底清除后补焊。 动平衡校正：这是修理后的重中之重。修复后的转子必须重新进行动平衡。流程包括：在动平衡机上测量初始不平衡量和相位；通过在校正面上（通常是叶轮轮盘两侧）进行配重（焊接平衡块）或去重（钻孔）的方式，使剩余不平衡量达到标准要求。整个校正过程遵循矢量合成的原理，通过试重法和影响系数法逐步逼近目标。现场动平衡技术也是一种高效的在线校正手段。 滑动轴承的检修：检查：检查巴氏合金层是否存在疲劳裂纹、剥落、磨损、碾压以及与瓦背的结合情况。检查轴颈的圆度、圆柱度和表面粗糙度。刮瓦：这是一项关键技术。通过人工刮削，使轴瓦与轴颈的接触面积达到标准（通常要求≥70%），并形成均匀的接触斑点，同时保证顶隙和侧隙在设计范围内，以确保油膜的形成。更换：当磨损超标或损伤严重时，需更换新轴瓦，并重新进行刮研。 密封间隙调整：严格按照设备图纸要求，使用塞尺测量并调整迷宫密封齿与轴之间的径向间隙，以及密封体与机壳的轴向间隙。确保间隙既不过大导致泄漏，也不过小导致摩擦。 对中校正：使用激光对中仪或双表法，精确调整电机与风机转子的轴线，使其在径向和端面上的偏差值都在允许范围内。良好的对中是减少振动和轴承损坏的根本保证。

3. 修理后的试车与验收

修理完成后，必须进行严格的试车：

单机试车：断开联轴器，单独驱动电机，检查电机运行状况。 联动试车：连接联轴器，启动风机。遵循“低速暖机-升速-额定运行”的步骤。监测：在试车过程中，全程监测轴承温度（稳定后通常不超过75℃）、振动速度（或位移）有效值、润滑油压等参数。 性能测试：在条件允许时，应测量风机的实际流量、压力等参数，与设计值或修理前数据进行对比，验证修理效果。

结论

烧结风机，特别是如SJ19000-1.042/0.881这样的大型专用设备，是技术密集型的复杂系统。从深刻理解其型号背后的性能参数，到掌握叶轮、轴承、密封等核心部件的技术特性，再到精通转子动平衡、轴承刮研、对中等关键修理工艺，构成了风机技术工作的完整链条。唯有坚持科学严谨的态度，在日常维护中精心操作、定期点检，在故障修理中精准诊断、规范施工，才能确保这台“烧结心脏”持续、有力、高效地跳动，为钢铁企业的稳定生产和降本增效提供最坚实的设备保障。

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