烧结风机性能解析与维护指南—以SJ2300-1.033/0.923型号机为例

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：烧结主抽风机、SJ2300-1.033/0.923、性能参数、转子总成、耐磨维护、振动监测

引言

在钢铁冶炼的烧结工艺中，烧结风机，通常被称为主抽风机，扮演着“心脏”的角色。它负责在烧结机台车上形成足够的负压，抽吸烧结料层中的高温烟气，为烧结点火和持续燃烧提供必需的气流和氧气，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。作为一名深耕风机技术多年的工程师，我深知透彻理解风机性能并掌握其维护要点对于保障生产顺行的重要性。本文将以我公司18平方米烧结机配套的SJ2300-1.033/0.923型烧结专用风机为例，系统解析其性能参数，并对核心配件及常见修理维护工作进行阐述，旨在为同行提供一份实用的技术参考。

一、 烧结风机基础知识与型号释义

烧结风机不同于普通通风机，其输送的介质是烧结过程中产生的高温、高粉尘、具腐蚀性的烧结烟气。这种恶劣的工作环境对风机的结构强度、材料耐磨耐腐蚀性能以及运行稳定性提出了极高要求。因此，烧结风机通常采用离心式、单吸入口、双支撑结构，并配备有耐磨衬板、水冷轴承箱等特殊设计。

型号是风机身份的简明标识，正确解读是理解其性能的第一步。根据您提供的资料，型号SJ2300-1.033/0.923可以解析如下：

SJ： 通常代表“烧结”，明确风机专用于烧结工艺。

2300： 指风机在标准进气状态下的额定流量，单位为立方米每分钟（m³/min）。这意味着该风机设计每分钟能输送2300立方米的烟气。

1.033/0.923： 这是一组压力参数。分子1.033通常表示出口绝对压力，单位为公斤力每平方厘米（kgf/cm²），约等于101.23千帕（kPa）；分母0.923则表示进口绝对压力，约为90.454 kPa。两者的差值，即风机产生的全压，约为10.776 kPa（或约0.11 kgf/cm²）。这种表示方法直观地反映了风机进出口的压力状况。

二、 SJ2300-1.033/0.923型号机性能深度解析

性能参数是风机设计意图和能力的数字化体现。下面我们结合具体数值进行深入分析。

1. 输送介质特性：烧结烟气

介质： 烧结烟气。这不是清洁空气，而是含有大量粉尘颗粒（Fe2O3, CaO, SiO2等）、二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）及水蒸气的高温混合气体。粉尘的磨削性和化学成分的腐蚀性是风机磨损与失效的主因。

密度： 0.8456 kg/m³。这是一个关键参数。气体的密度与温度成反比，与压力成正比。此处给出的密度是基于进气温度110℃和进气压力90.454 kPa计算得出的实际工况密度，远低于标准空气密度（1.2 kg/m³）。风机性能（特别是功率和压力）与介质密度密切相关，所有参数都必须基于此实际密度来评估。

2. 流量与压力——风机的核心能力

进口流量： 2300 m³/min。此流量与18平方米烧结机的面积相匹配，是保障烧结料层所需风量的基础。流量不足会导致烧结过程缺氧，烧结速度慢，产量低，质量差（生料多）；流量过大则可能吹散料层，增加电耗。

进口压力与出口压力： 进口绝对压力为90.454 kPa（即负压约为-10.776 kPa表压），出口绝对压力为101.23 kPa。风机的核心作用就是克服烧结料层、除尘器、管道等系统的阻力，将气体从低压端“推送”到高压端。其产生的全压 = 出口绝对压力 - 进口绝对压力 = 101.23 - 90.454 = 10.776 kPa。这个压力值代表了风机的“扬程”或“推力”。

3. 温度与功率—能量的平衡

进口温度： 110℃。此温度是经过机头电除尘器后的烟气温度。温度直接影响介质密度和风机材料的选用。需确保风机转子、机壳等部件能长期耐受此温度，并留有安全裕量。

轴功率： 600 kW。这是风机主轴实际消耗的功率，计算公式为：轴功率 = （流量 × 全压） / （风机效率 × 机械传动效率 × 1000）。其中流量单位为立方米每秒（需将2300 m³/min换算为38.33 m³/s），全压单位为帕斯卡（Pa， 10.776 kPa = 10776 Pa）。通过此公式可以反推估算风机的运行效率。

配套电动机： 型号为YR5003-4，功率710 kW，电压6~10 kV。电动机功率的选择必须大于风机的轴功率，以提供足够的功率储备，应对工况波动（如料层阻力变化、烟气温度瞬时升高等）和启动电流。710 kW对600 kW的轴功率，储备系数约为1.18，属于合理范围。高压电机的选用是基于大功率设备降低电流、减少线损的考虑。

4. 转速与效率—运行的经济性

主轴转速： 1480 r/min。这是风机转子的工作转速，由电动机极数（4极电机同步转速1500r/min，异步后约1480r/min）和传动方式（通常为联轴器直联）决定。转速直接影响风机的流量和压力，关系符合风机相似定律。

运行点与效率： 风机在烧结系统中并非独立运行，其实际工作流量和压力由风机自身的性能曲线与烧结管网阻力曲线的交点决定。理想状态是让这个交点落在风机高效区内，从而实现节能运行。对于SJ2300风机，其高效区应设计在流量2300 m³/min附近。

三、 风机主要配件功能与维护要点

烧结风机的可靠运行离不开各个配件的协同工作。以下是几个关键部件的介绍：

1. 转子总成（叶轮与主轴）
这是风机的心脏，也是磨损最严重的部件。

叶轮： 通常采用后向叶片设计，效率较高。材质多为高强度低合金钢（如16Mn），并在叶片进口端、叶片工作面、轮盘外侧等易磨损部位堆焊或粘贴碳化钨等高硬度耐磨材料（耐磨焊条或陶瓷片），极大延长使用寿命。检修时必须重点检查叶片的磨损情况，特别是焊缝和母材过渡区域。

主轴： 承载叶轮的全部扭矩和弯矩，要求有极高的强度和刚度。材质常为优质碳素结构钢（如45钢）或合金钢（如42CrMo）。需定期检查其直线度（跳动量）和表面是否有疲劳裂纹。

2. 机壳与进气箱

机壳： 容纳转子和引导气流。通常为铸铁或钢板焊接结构，内部铺设耐磨衬板，磨损后可更换。机壳设计成蜗壳状，能将气体的动能有效地转化为静压。

进气箱： 引导气体平稳进入叶轮，减少涡流损失。其型线设计对风机效率有重要影响。内部也常加装耐磨衬板。

3. 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）以承受径向和轴向载荷。轴承箱通常设计有水冷夹套，通循环水冷却，以带走摩擦热和部分传导热，保证轴承在允许温度下工作。

润滑： 采用稀油强制润滑站，提供稳定、清洁、冷却的润滑油。油质、油温、油压的监控至关重要。

4. 密封装置
用于防止烟气泄漏和润滑油外泄。通常采用迷宫密封、碳环密封或气封相结合的形式。良好的密封能保护环境，节约能耗，并防止粉尘进入轴承箱。

四、 风机常见故障与修理策略

烧结风机的修理工作重在预防和精准判断。

1. 振动异常
振动是风机最核心的监控参数。

原因： 转子不平衡（叶轮磨损不均、粘灰、耐磨层脱落）、轴承损坏、地脚螺栓松动、联轴器对中不良、主轴弯曲等。

处理： 首先进行在线振动监测分析，确定振动特征（频率、相位）。若为不平衡，需停机对转子进行动平衡校正。严格保证联轴器的对中精度。定期检查轴承间隙和状态。

2.性能下降（风量、压力不足）

原因： 叶轮磨损导致间隙增大，效率降低；管网阻力增加（如除尘器堵塞、风门故障）；密封间隙过大，内部泄漏严重。

处理： 检查系统阻力，清理堵塞部位。停机检修时，测量并调整叶轮与机壳间的径向和轴向间隙。对磨损超标的叶轮进行修复或更换，修复时可重新堆焊耐磨层。

3. 轴承温度过高

原因： 润滑不良（油量不足、油质劣化、油路堵塞）；冷却水中断或水量不足；轴承安装不当或本身缺陷；负荷过大。

处理： 立即检查润滑系统和冷却水系统。化验润滑油质量，清洗滤网和油路。检查轴承游隙和安装情况。

4. 叶轮的检修与修复
这是烧结风机大修的核心内容。

检查： 宏观检查有无裂纹、严重磨损、变形。用量具测量叶片、轮盘的关键尺寸。

修复： 对裂纹进行铲除并补焊。对磨损部位进行堆焊修复，堆焊需采用合适的耐磨焊条/丝，并采取分段、对称焊接等工艺措施控制焊接应力与变形，防止叶轮开裂。

平衡校正： 修复后的叶轮必须进行静平衡和动平衡校正，确保残余不平衡量在标准允许范围内，这是避免运行时剧烈振动的关键。

结语

SJ2300-1.033/0.923型烧结风机作为18平方米烧结机的关键动力设备，其稳定高效运行是烧结生产的基石。通过深入理解其性能参数背后的物理意义，熟悉其主要配件的结构与功能，并掌握科学的故障诊断与维修方法，我们技术人员能够更主动地进行设备管理，从被动抢修转向预知维修和计划性维修。这不仅能够有效降低故障停机时间，提高烧结机作业率，更能通过优化运行、及时修复，显著降低能源消耗和设备生命周期成本，为企业创造实实在在的经济效益。希望本文能对各位同行的工作有所助益，共同提升我国烧结风机应用与维护的技术水平。

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