烧结风机性能解析:以SJ28000-1.042/0.882型风机为核心

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烧结风机性能解析:以SJ28000-1.042/0.882型风机为核心

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：烧结风机、SJ28000-1.042/0.882、风机结构、叶轮维修、动平衡、性能参数

引言

在钢铁冶炼的烧结工艺中，烧结风机扮演着无可替代的“心脏”角色。它负责为烧结机料层提供持续、稳定且高压的气流，是确保烧结矿产量、质量与能耗指标的关键设备。作为一名长期服务于风机技术领域的工程师，我深知深入理解风机基础知识、精准解析特定型号以及掌握核心部件的维修要领，对于保障生产顺行、降本增效至关重要。本文将围绕烧结专用风机中的典型代表:SJ28000-1.042/0.882型风机，展开系统性的技术说明与解析。

第一章：烧结风机基础与SJ28000型号深度解读

烧结工艺的本质是在抽风条件下，使混合料（铁精矿、熔剂、燃料等）表层点火，并利用自上而下的抽风助燃，完成燃烧、传热、物理化学反应，最终凝结成具有足够强度的烧结矿块。整个过程的“透气性”和燃烧效率，直接依赖于后方风机产生的强大负压（抽力）和流量。

1.1 烧结风机的工作原理

烧结风机属于离心式通风机的高压范畴。其核心工作原理是：电机通过高速轴（或增速箱）驱动风机主轴及其上的叶轮高速旋转。叶轮叶片间的气体在离心力作用下，被从叶轮中心（进风口）甩向边缘，在此过程中，气体的流速和压力均得到显著提高。随后，高速气体进入截面积逐渐扩大的蜗壳（机壳），大部分动能进一步转化为静压能，最终形成满足工艺要求的高压气流，从出风口排出。与此同时，叶轮中心区域因气体被甩出而形成负压，外部空气在大气压作用下被源源不断地吸入，构成连续流动。

1.2 SJ28000-1.042/0.882型号解析

遵循国内烧结风机的通用命名规则，该型号蕴含了此台风机最核心的性能参数：

“SJ”：此为“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，具备适应工况恶劣、粉尘含量高、需连续稳定运行等特点。 “28000”：这代表风机在标准状态下的额定体积流量，单位为立方米每分钟。即，该风机每分钟能够输送28000立方米的空气。这是一个极其庞大的流量，充分体现了烧结生产对大风量的需求，是决定烧结机产能规模的核心参数之一。 “1.042”：此数值表示风机出口处的气体相对压力，单位为“标准大气压”。1个标准大气压约等于101.325千帕。因此，1.042个大气压意味着出风口的静压约为 101.325 * 1.042 ≈ 105.6 千帕。这个压力是克服烧结料层阻力、除尘系统阻力、管道沿程及局部阻力，并将废气推至烟囱排放的总驱动力。 “/0.882”：此数值表示风机进口处的气体相对压力。0.882个大气压是一个低于标准大气压的值，说明进口处为负压状态。其绝对压力约为 101.325 * 0.882 ≈ 89.4 千帕。这个负压的形成，正是风机从烧结台车下方“抽吸”废气的直接体现。进口压力与出口压力之差，即风机实际需要产生的全压。

风机全压的计算公式可以描述为：风机全压等于出口全压减去进口全压。在实际工程计算中，为了简化，常近似使用静压值进行估算。因此，该风机产生的有效压力提升约为 (1.042 - 0.882) * 101.325 ≈ 16.2 千帕。这个压头值是评估风机性能强度和选型是否匹配烧结系统阻力的关键。

理解这些参数，就如同掌握了风机的“身份证”，它们共同定义了风机在烧结系统中的工作能力和定位。

第二章：核心配件结构与功能解析

一台高性能的烧结风机，是其各个精密部件协同工作的结果。对于SJ28000这类大型风机，其主要结构部件如下：

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，其设计与制造质量直接决定风机的效率、压力和流量。

结构形式：烧结风机叶轮通常采用后向或径向叶片形式，以兼顾高压力和高效率。叶片数量、角度、型线都经过严格的空气动力学计算和优化。 材质与工艺：由于输送的介质是高温、高粉尘的烧结废气，叶轮材质必须兼具高强度、高耐磨性和良好的焊接性能。通常选用优质低合金高强度钢如Q345B，或更高级别的耐磨钢，并在叶片进口边、工作面等易磨损区域堆焊或粘贴碳化钨等硬质合金耐磨层，形成“盔甲”般的保护。制造工艺上，大型叶轮多采用分段焊接后整体退火消除应力，确保尺寸稳定性和内在质量。 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，叶轮在精加工后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，这是保证风机长期平稳运行的基石。

2.2 机壳（蜗壳）:能量的转化器

机壳的主要功能是收集从叶轮出来的高速气体，并将其动能有效地转化为静压能，同时将气体导向出口。

结构特点：其型线通常为阿基米德螺旋线或对数螺旋线，旨在使气体流动顺畅，减少涡流和冲击损失。机壳为厚重钢板焊接结构，具有足够的刚度和强度以承受内部压力，并设有加强筋以防变形和振动。 内衬防护：与叶轮类似，机壳内部，特别是蜗舌和靠近叶轮的区域，也面临严重的冲刷磨损。通常会在这些部位安装可更换的耐磨内衬板（如NM系列耐磨钢板），或进行耐磨焊堆焊，以便于检修和更换，延长机壳本体寿命。

2.3 主轴与轴承系统:动力的脊梁

主轴负责传递电机扭矩，支撑叶轮旋转，是风机转动部件的核心骨架。

主轴：采用高强度合金钢锻造，经调质处理获得优良的综合机械性能。其结构设计需充分考虑临界转速，确保工作转速远离共振区。与叶轮、联轴器的配合部位要求极高的加工精度和光洁度。 轴承系统：大型烧结风机普遍采用滑动轴承（又称轴瓦）。滑动轴承具有承载能力强、阻尼性能好、适于高速重载工况的优点。轴承座内设有强制润滑系统，持续供给洁净的、温度和压力稳定的润滑油，在轴颈与轴瓦间形成稳定的油膜，实现液体摩擦。润滑油系统的可靠性（包括油泵、冷却器、过滤器、监测仪表等）直接关系到轴承乃至整个风机组的安危。

2.4 密封装置:效率的守护者

密封的目的是防止气体在机壳内的高压区向低压区泄漏，以及防止外部空气吸入。

轴端密封：在主轴穿过机壳的部位，通常采用迷宫密封。它由一系列环形的密封齿和密封腔组成，利用多次节流膨胀效应来极大地增加泄漏阻力。迷宫密封是非接触式密封，可靠性高，寿命长。密封齿的间隙是关键控制参数，过大会导致效率下降，过小则可能发生摩擦。 其他密封：根据设计，还可能存在壳体中分面密封等，确保机壳本身的严密性。

2.5 进口调节门:流量的控制器

为适应烧结工况的变化（如料层厚度、透气性改变），风机流量需要调节。进口调节门（亦称导叶器或风门）安装在风机进风口前，通过改变叶片开合角度来预旋进入叶轮的气流，从而改变风机的性能曲线，实现流量和压力的调节。这种方式比单纯节流出口阀门要节能。

第三章：风机常见故障与修理技术解析

烧结风机在恶劣工况下长期运行，出现故障在所难免。科学地分析、精准地修理是恢复其性能、延长其寿命的保障。

3.1 常见故障模式

振动超标：这是最普遍也是最危险的故障现象。原因可能包括： 叶轮磨损与动平衡失效：不均匀的磨损（如叶片穿孔、局部磨薄）导致质量分布改变。 叶轮结垢：粉尘在叶片非工作面积聚，同样破坏平衡。 轴承损坏：轴瓦磨损、刮伤、巴氏合金脱落，或润滑油质恶化。 对中不良：风机与电机（或齿轮箱）的连接中心线偏差过大。 地脚螺栓松动或基础缺陷。 转子部件松动，如叶轮与主轴配合松动。 性能下降：表现为风量、风压不足，电机电流降低。 间隙增大：叶轮与机壳密封、迷宫密封等部位因磨损导致间隙超标，内部泄漏严重。 叶轮磨损：叶片型线改变，气动效率降低。 进口滤网或管道堵塞，系统阻力增加。 轴承温度高：润滑油油量不足、油质脏污、油温过高。轴承安装间隙不当（过小或过大）。冷却器效率下降。

3.2 核心修理工艺解析

1. 叶轮的修复与动平衡校正

这是风机大修中最核心、技术含量最高的环节。

检查与评估：首先对叶轮进行彻底清洗和宏观检查，辅以无损探伤（如磁粉、超声波），确认母材是否存在裂纹、疲劳损伤。评估磨损程度，决定是局部修复还是整体更换。 耐磨修复：对于磨损区域，采用碳弧气刨或打磨方式去除已疲劳和薄弱材质，制备出适合焊接的坡口。然后选用与母材匹配且耐磨性更优的焊材（如高铬铸铁类堆焊焊条或药芯焊丝）进行分层、对称堆焊。严格控制焊接线能量和层间温度，防止变形和产生焊接裂纹。堆焊后需进行保温缓冷。 型线恢复：堆焊完成后，必须通过打磨来恢复叶片原有的空气动力学型线。这需要依靠样板进行检测，确保型线光滑流畅，这是保证修复后风机效率的关键。 动平衡校正：修复后的叶轮必须重新进行动平衡。对于SJ28000这样的大型转子，必须在现场或维修车间使用高精度动平衡机进行双面动平衡。其基本原理是：在转子旋转时，通过振动传感器测量支承座在两个垂直平面内的振动大小和相位，从而确定不平衡质量的大小和方位角。然后通过向量分解与合成的方法，计算出在两个校正平面上需要添加或去除的配重质量和角度。反复试重、测量、计算，直至残余不平衡量达到标准要求。现场动平衡技术则可以在风机不解体的情况下进行，效率更高。

2. 滑动轴承的检修

拆检与测量：拆下轴承上盖，检查轴瓦巴氏合金层有无磨损、剥落、裂纹、烧熔等现象。用压铅法或专用工具测量轴承顶隙和侧隙，与制造厂标准对比。刮研：如果间隙合格但接触不佳，或需要微调中心标高，需要进行刮研。这是一个传统但至关重要的手艺活。在主轴颈上涂上红丹粉，轻轻将轴瓦盖回并转动转子，然后吊开轴瓦，可以看到巴氏合金表面凸起部分被染红。用刮刀仔细刮去这些染红点，使接触点均匀分布，通常要求每平方英寸不少于1-2个点。刮研过程需反复进行，直至接触面积和分布达到要求，同时保证间隙在标准范围内。更换：若轴瓦损伤严重或间隙超差无法修复，则需更换新轴瓦。新轴瓦同样需要经过刮研与主轴颈配研。

3. 密封系统的检修

测量各处迷宫密封的径向和轴向间隙。对于磨损超差的密封件，必须予以更换。安装新密封时，务必使用塞尺等工具精确调整间隙，确保符合设计图纸要求。

4. 对中复查与调整

在风机、电机（包括齿轮箱）全部回装完毕，地脚螺栓初步紧固后，必须进行最终的对中找正。使用激光对中仪或传统的百分表法，检测联轴器处的径向偏差（平行不对中）和轴向偏差（角度不对中），通过调整电机或风机底座下的垫片，使对中误差值在允许范围内。

结语

SJ28000-1.042/0.882型烧结风机作为现代大型烧结生产线的主力设备，其高效、稳定运行是烧结工序成功的保障。通过深入理解其型号背后的性能参数，掌握其核心部件的结构原理与功能，并建立起一套科学、规范的故障诊断与维修体系，我们能够最大限度地发挥设备潜能，有效预防非计划停机，控制维修成本，为企业的安全生产和经济效益提升奠定坚实的基础。风机技术管理，是一项融合了理论知识与实践经验的专业学问，需要我们持续学习、不断探索与精益求精。

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