烧结风机性能深度解析：以SJ3000-1.033/0.913型号机为核心

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：烧结主抽风机、SJ3000-1.033/0.913、性能参数、风机配件、维修维护、烧结工艺

引言

在钢铁冶炼的烧结工艺中，烧结风机，常被称为“主抽风机”，是整个烧结系统的“心脏”。它负责为烧结料层的燃烧提供稳定的负压抽力，确保烧结过程充分、均匀地进行，直接影响烧结矿的产量、质量和能耗。作为一名风机技术从业者，我深知深入理解风机性能、熟悉关键配件及掌握维修要领的重要性。本文将以我公司广泛应用于30平方米烧结机的SJ3000-1.033/0.913型烧结专用风机为例，系统性地解析其性能参数，并详细阐述其核心配件构成与日常维修要点，希望能为同行提供有价值的参考。

第一章：烧结风机基础知识与型号释义

一、烧结风机的作用与工作环境

烧结风机安装在烧结机的尾部，其核心作用是抽取烧结过程中产生的高温、高粉尘、具腐蚀性的烧结烟气。在抽风过程中，烧结料层上方形成负压，使空气自上而下穿过料层，为混合料中的固体燃料（如焦粉）燃烧提供必需的氧气。这是一个高温、高负压、高磨损的恶劣工况，因此烧结风机在设计、材料和制造工艺上均有特殊要求，必须具备极高的可靠性、效率性和耐磨耐腐蚀性能。

二、型号SJ3000-1.033/0.913的解读

风机型号是风机身份的象征，直接反映了其核心性能指标。根据您提供的参考信息，我们对SJ3000-1.033/0.913进行解码：

SJ： 代表“烧结”专用风机。这是行业内的通用标识，明确了风机的应用领域。

3000： 代表风机在进口状态下的容积流量，单位为立方米每分钟（m³/min）。这意味着该风机每分钟能输送3000立方米的烧结烟气。这是一个非常关键的参数，它决定了风机所能服务的烧结机规模，本例中对应的是30m²烧结机。

1.033 / 0.913： 这两个数值分别代表风机的进口绝对压力和出口绝对压力，单位是工程大气压（at）或可近似理解为100千帕（KPa）。具体换算和解读如下：

进口压力 0.913：此值为绝对压力。我们知道，标准大气压约为101.325 KPa（即约1.033 at）。风机进口处的压力通常低于大气压，即为负压。0.913 at（绝对压力）换算成相对压力（表压）约为：0.913 - 1.033 = -0.12 at，即大约-11.8 KPa的负压。但请注意，您提供的进风口压力为89.53KPa（绝对压力），这与0.913*101.325≈92.5KPa在概念上一致，细微差异可能源于单位换算精度或特定工况定义。我们以您提供的精确值89.53KPa为准进行后续分析。

出口压力 1.033：此值接近标准大气压，表明风机出口处的压力略高于大气压，以克服出口管道及烟囱的阻力。您提供的出风口压力为101.303Kpa，正好验证了这一点。

因此，该型号清晰地告诉我们：这是一台用于烧结工艺、流量为3000m³/min、进口压力较低（负压）、出口压力接近大气压的高负压风机。

第二章：SJ3000-1.033/0.913风机性能深度解析

性能解析是风机选型、运行和优化的基础。我们结合您提供的详细参数进行逐一分析。

1. 输送介质特性：烧结烟气

成分： 主要成分为N₂、O₂、CO₂、水蒸气，同时含有大量粉尘（Fe₂O₃、CaO、SiO₂等）以及少量SO₂、NOx等腐蚀性气体。

密度 0.815 kg/m³： 这是性能计算的核心。气体密度与温度、压力和成分密切相关。标准空气密度为1.293 kg/m³（0℃，101.325KPa）。本例中介质密度仅为0.815 kg/m³，远低于标准空气，主要原因在于进口温度高达150℃。根据气体状态方程，温度升高，气体体积膨胀，密度显著下降。风机所做的功是输送质量流量（kg/s），而非容积流量（m³/s）。因此，在相同的容积流量下，介质密度越低，风机需要提供的全压和消耗的功率也相应变化。设计时必须以实际工况密度为准。

2. 流量与压力参数

进口容积流量 3000 m³/min (50 m³/s)：这是风机的能力指标，直接关联烧结机的产量。

进口压力 89.53 KPa (绝对压力)： 这是风机进口处的绝对压力值。为了更直观地理解风机的“抽力”，我们计算其进口真空度（负压）：

真空度 = 大气压 - 进口绝对压力 = 101.325 KPa - 89.53 KPa ≈ 11.8 KPa。
这个11.8 KPa的负压就是风机为克服烧结料层、除尘器等系统阻力而在进口创造的“抽力”。

出口压力 101.303 KPa (绝对压力)： 风机出口需要维持微正压，以将烟气排入后续系统（如脱硫、烟囱）。

风机的全压： 这是风机做功能力的核心体现，定义为出口全压与进口全压之差。由于进出口气体密度因压力变化不大（但温度有影响，此处简化），我们可以近似计算：

风机全压 ≈ 出口绝对压力 - 进口绝对压力 = 101.303 KPa - 89.53 KPa = 11.773 KPa。
这意味着，风机需要为每立方米的烟气提供约11.8千焦耳的能量，才能将其从进口的低压状态“推送”到出口的高压状态。这个全压值是用来克服整个烧结系统总阻力的。

3. 功率与效率

轴功率 806 KW： 这是风机主轴从电机上实际获得的功率。它代表了风机运行的真实能耗。

配套电动机功率 1000 KW： 电机功率的选择必须大于风机的轴功率，需考虑一定的安全裕量（储备系数）。通常这个系数在1.1到1.3之间。本例中，1000 / 806 ≈ 1.24，这是一个合理的设计裕量，确保了在工况波动（如料层阻力临时增大）时电机不会过载，保证了运行的稳定性。

风机效率： 效率是衡量风机性能优劣的关键指标，它是风机有效功率与轴功率的比值。

有效功率（气体功率）计算公式为：有效功率 = (质量流量 × 风机全压) / 介质密度。更常用的形式是：有效功率 = (容积流量 × 风机全压) / 1000 （单位：KW，流量-m³/s， 全压-Pa）。

将参数代入：容积流量 = 3000 m³/min = 50 m³/s；风机全压 ≈ 11773 Pa。

有效功率 ≈ (50 × 11773) / 1000 ≈ 588.65 KW。

因此，风机效率 ≈ (有效功率 / 轴功率) × 100% = (588.65 / 806) × 100% ≈ 73%。
在输送高温、高粉尘介质的工况下，73%的效率属于一个较为先进和合理的水平，反映了风机良好的气动设计和制造水平。

4. 转速与驱动

主轴转速 1480 r/min： 这是风机转子的工作转速，由电机转速和传动方式决定。高转速意味着风机结构更紧凑，但对转子的动平衡精度、轴承性能和转子强度要求更高。

配套电动机 Yl5002-4， 1000 KW， 6/10 KV： Y系列大型异步电动机，极数为4极，其同步转速为1500 r/min，实际转速1480 r/min是典型的4极电机转差率所致。电压等级6/10KV属于高压电机，直接用于大型工业设备，可减少输电损耗。

第三章：风机核心配件解析

一台高性能的风机离不开高质量的核心配件。SJ3000型号机的主要配件包括：

1. 转子总成（叶轮与主轴）
这是风机的“心脏”，是能量转换的核心部件。

叶轮： 采用后向或径向叶片设计，以适应高粉尘工况，减少积灰和磨损。叶片材质通常为耐磨钢（如NM360、NM400），甚至在叶片易磨损部位（进口边缘、工作面）堆焊碳化钨等硬质合金，极大延长使用寿命。叶轮必须经过严格的动平衡校正，确保在高转速下平稳运行。

主轴： 采用高强度合金钢（如40Cr、35CrMo）锻造而成，经过调质处理，具有高强度和韧性。其尺寸精度、形位公差和表面粗糙度要求极高，与轴承的配合是关键。

2. 轴承箱与润滑系统

轴承： 采用重型滚动轴承（如双列向心球面滚子轴承），能同时承受巨大的径向力和一定的轴向力。轴承的选型、安装和润滑直接决定了风机的运行寿命。

润滑系统： 通常采用稀油强制润滑。系统包括油箱、油泵、冷却器、过滤器和安全装置。它能持续为轴承提供清洁、冷却的润滑油，是保证轴承在高温高负荷下正常工作的生命线。

3. 机壳与进风口

机壳： 由钢板焊接而成，具有足够的刚度和强度以承受内部压力。内壁常衬有耐磨衬板，以防止壳体被高速含尘气流磨损。机壳的设计直接影响气流流动的平稳性和效率。

进风口： 通常为锥形收敛结构，引导气体均匀、顺畅地进入叶轮，减少涡流和冲击损失。其型线与叶轮进口的匹配至关重要。

4. 密封装置
主要用于防止烟气泄漏和润滑油污染。包括：

轴端密封： 常用迷宫密封、碳环密封或气封相结合的方式，确保轴承箱内的润滑油不泄漏，同时外部粉尘不侵入。

冷却系统： 由于介质温度高（150℃），风机壳体通常设计有水冷夹层或盘管，以降低轴承和润滑油的工作温度，保证设备安全。

第四章：风机常见故障与修理维护

对风机进行科学的维护和及时的修理，是保障其长周期安全运行的关键。

一、日常维护要点

振动监测： 每日定时记录轴承座的振动值。振动异常增大是风机故障（如转子不平衡、轴承损坏、地脚螺栓松动）的最早征兆。

温度监测： 使用红外测温枪监测轴承箱温度、润滑油温、电机轴承和壳体温度，确保在允许范围内。

润滑管理： 定期检查油位、油质，按时取样化验，根据结果决定是否换油。清洗或更换润滑油过滤器。

听音检查： 用听棒倾听轴承箱内部和机壳内部有无异常撞击或摩擦声。

二、常见故障分析与修理

1. 振动超标

原因： 最常见的原因是叶轮磨损、积灰或粘附结垢导致转子动平衡破坏；其次是轴承磨损、间隙过大；联轴器对中不良；地脚螺栓松动；基础松动。

修理：

清灰： 停机后打开人孔门，彻底清除叶轮和机壳内的积灰。这是最常进行的维护操作。

动平衡校正： 如果清灰后振动仍大，需将转子吊出，在动平衡机上重新进行校正。现场条件允许时，也可进行在线动平衡。

更换轴承/调整对中：若判断为轴承损坏或对中问题，则更换新轴承或重新调整电机与风机的同心度。

2. 轴承温度过高

原因： 润滑油量不足或油质恶化；冷却器效果差（结垢堵塞）；轴承安装不当（游隙过小或过大）；轴承本身损坏。

修理： 检查油路、油泵；清洗冷却器；更换润滑油；若轴承损坏则立即更换。

3. 风量风压不足

原因： 进口管道或过滤器堵塞；叶轮磨损严重，间隙增大，内泄漏加大；机壳或进口密封磨损，间隙超标；转速未达到额定值（如皮带打滑、电源频率低）。

修理： 清理管道；检查并调整各部间隙；对于严重磨损的叶轮，需进行堆焊修复或整体更换。修复后的叶轮必须重新做动平衡。

4. 叶轮磨损与修复
这是烧结风机最典型的“慢性病”。

预防： 保证除尘器效率，降低烟气含尘浓度；在叶片易磨损部位预埋或堆焊耐磨层。

修复工艺：

检查： 定期（如大修期间）检查叶片厚度，测量磨损量。

补焊： 采用与母材相匹配的耐磨焊条（如D667、D707）进行堆焊修复。焊接时必须制定严格的工艺，控制层间温度，防止变形和裂纹。

成型与平衡： 堆焊后需用角磨机打磨至原有叶型轮廓，以减少气流阻力。最后，必须进行精确的动平衡校正。

三、大修周期与内容
烧结风机通常每运行1.5万至2万小时或2至3年进行一次全面大修。大修内容包括：

全面解体风机，清洗所有零部件。

检测主轴有无弯曲、裂纹，测量其关键尺寸。

详细检查叶轮磨损情况，进行修复或更换。

更换全部轴承和密封件。

清理、检修润滑系统和冷却系统。

修复机壳内耐磨衬板。

转子组装后，进行高速动平衡。

整体组装，重新对中，试车验收。

结语

SJ3000-1.033/0.913型烧结风机作为30平方米烧结机的核心动力设备，其性能的稳定直接关系到烧结生产的顺行与成本控制。通过深入解读其型号与性能参数，我们能够更好地进行选型匹配与运行优化；通过熟悉其核心配件的结构与材质，我们能为备件管理提供依据；通过掌握其常见故障与维修方法，我们能够制定科学的点检、维护和大修策略，最大限度地延长风机寿命，降低故障停机时间，为企业创造更大的经济效益。风机技术是一门理论与实践紧密结合的学问，需要我们不断学习、积累和分享。希望本文能起到抛砖引玉的作用，与广大同行共同进步。

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