烧结风机性能深度解析：以SJ25000-1.042/0.884型烧结主抽风机为例

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：烧结风机、SJ25000-1.042/0.884、风机性能、风机配件、风机维修、烧结主抽风机

前言

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”般的核心角色。它负责在整个烧结料层上形成足够的负压，抽引烧结过程中产生的高温、高粉尘、腐蚀性烟气，为烧结矿的点燃、燃烧和冷却提供必需的气流动力。其性能的优劣直接关系到烧结矿的产量、质量、能耗以及整个生产系统的稳定运行。作为一名长期奋战在风机技术一线的工程师，我将以行业内广泛应用的SJ25000-1.042/0.884型大型烧结专用风机为例，系统性地解析其基础知识、性能参数、核心配件及维修要点，希望能为同行提供一些有益的参考。

一、 烧结风机基础知识与型号解读

在深入分析特定型号之前，我们首先需要理解烧结风机工作的特殊环境及其基本工作原理。

1.1 烧结风机的工作特点
烧结风机并非在洁净环境下工作，其输送的介质是烧结烟气，具有以下显著特点：

高温： 烟气温度通常在100℃至150℃之间，甚至更高，对风机材料的耐热性提出要求。

高粉尘： 烟气中含有大量烧结矿粉、金属颗粒等硬质粉尘，尽管经过除尘，但仍具有极强的磨蚀性。

腐蚀性： 烟气中含有硫氧化物、氮氧化物及水蒸气，易形成酸性腐蚀物质。

负压吸入，正压排出： 风机从烧结机大烟道的高负压环境下吸入烟气，并将其加压后送至脱硫脱硝系统或烟囱排放。

因此，烧结风机必须设计成具有高抗磨损、抗腐蚀、耐高温、高效率和运行稳定的特点。

1.2 型号SJ25000-1.042/0.884的解读
根据您提供的参考信息，我们可以对该型号进行精准解读：

SJ： 通常代表“烧结”专用风机。

25000： 指风机在标准状态下（或指定进口状态下）的进口容积流量，单位为立方米每分钟（m³/min）。这是一个极其庞大的流量，意味着这台风机每分钟要处理25000立方米的烟气，充分体现了其为200-300平方米大型烧结机配套的规模。

1.042/0.884： 这两个数值分别代表进口绝对压力和出口绝对压力，单位是公斤力每平方厘米（kgf/cm²）或工程大气压（ata）。为了与国际单位制统一，我们更常用千帕（kPa）来表示。换算关系为1 kgf/cm² ≈ 98.067 kPa。因此：

进口绝对压力 1.042 kgf/cm² ≈ 102.19 kPa

出口绝对压力 0.884 kgf/cm² ≈ 86.7 kPa

需要注意的是，在风机领域，常用“全压”来表征风机的增压能力。风机全压 = 出口全压 - 进口全压。因此，该风机的全压 = 102.19 kPa - 86.7 kPa = 15.49 kPa。这个全压值是为了克服烧结料层阻力、管道系统阻力及环保设备阻力所必需的。

二、 SJ25000-1.042/0.884风机性能深度解析

基于给定的参数，我们可以对这台风机的性能进行深入的计算和分析。

2.1 核心性能参数计算

流量（Q）： 25000 m³/min。这是风机选型的首要参数，直接由烧结机的面积和料层透气性决定。

全压（P）： 如前所述，约为15.49 kPa。这是风机能力的核心体现。

主轴转速（n）： 960 r/min。这是风机转子的工作转速，由电机通过联轴器直接驱动或增速箱驱动决定，直接影响风机的性能曲线。

轴功率（Nz）： 8630 kW。这是风机主轴实际消耗的功率，是衡量风机能耗的关键指标。其计算公式为：轴功率 等于 （流量 乘以 全压） 除以 （3600 乘以 1000 乘以 风机全压效率）。通过这个公式，我们可以反推出风机的效率。

介质密度（ρ）的修正： 给定的介质密度为0.74 kg/m³，远低于标准空气密度（1.2 kg/m³），这主要是由于高温（150℃）导致气体膨胀。风机性能曲线通常基于标准空气密度绘制，在实际选型和性能评估时，必须进行密度修正。风机所需功率与密度成正比，这也是为什么介质密度较低（0.74 kg/m³），但所需轴功率依然很高（8630kW）的原因之一。如果介质是标准空气，在相同流量和全压下，轴功率会更大。

2.2 风机效率估算
风机全压效率（η）是衡量风机将输入功率（轴功率）转化为有效流体功率的效率的关键指标。有效功率（Ne）计算公式为：有效功率 等于 （流量 乘以 全压） 除以 （3600 乘以 1000）。
将数值代入：Ne = (25000 m³/min / 60 s/min) × 15490 Pa / 1000 = 6454.17 kW。
因此，风机全压效率 η = Ne / Nz = 6454.17 kW / 8630 kW ≈ 74.8%。
对于处理高粉尘烟气的大型离心风机而言，74.8%的效率属于较高水平，反映了该风机优秀的气动设计和制造水平，这对于降低长期运行能耗至关重要。

2.3 配套电机分析

型号： TD7800-6。其中TD可能代表同步电动机或特定系列，7800为电机额定功率（kW），6极。

功率匹配： 电机额定功率（7800 kW）小于风机轴功率（8630 kW）。这看似不合理，实则考虑了运行工况的波动。8630 kW可能是在最恶劣工况（如料层阻力最大、介质温度最高）下的计算轴功率。在实际运行中，通常会留有10%-15%的功率裕量。电机具备一定的短时过载能力，足以应对正常的工况波动，这种配置在工程上是常见且经济的。若电机功率选择过大，会导致电机长期在低负载率下运行，效率反而降低。

电压： 6kV~10kV，属于高压电机，直接接入厂区高压电网，减少输电损耗。

2.4性能曲线与工况点
每台风机都有其独特的性能曲线，包括流量-全压曲线、流量-功率曲线和流量-效率曲线。SJ25000-1.042/0.884这个型号标识，实际上定义了风机的一个额定工况点：即流量为25000 m³/min，进口压力为86.7kPa，出口压力为102.19kPa的这个工作状态。高效区通常围绕这个额定工况点展开。在实际运行中，烧结料层的阻力会发生变化，风机的实际工况点会沿着性能曲线移动。操作人员需要通过调节进口导叶或变频器（如果配备），使风机始终工作在高效区内，实现节能降耗。

三、 烧结风机核心配件说明

一台高性能的烧结风机离不开高质量的核心配件。以下是SJ25000型号机的主要配件及其功能：

3.1 转子总成（叶轮与主轴）
这是风机的“心脏”，是完成能量转换的核心部件。

叶轮： 采用高强度、高耐磨、耐腐蚀的合金钢（如34CrNi3Mo）焊接或铆接而成。叶片型线经过精密的气动设计，以追求高效率。为了应对严重的磨损，叶片进口端、工作面及轮盘外侧通常会铺设或堆焊硬质合金（如碳化钨），厚度可达20-30mm，并设计有可更换的耐磨衬板。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： 采用优质合金钢锻件，具有极高的强度、刚度和韧性。它支撑着叶轮，传递巨大的扭矩。主轴与叶轮的配合通常采用过盈配合加键连接，确保扭矩传递的可靠性。

3.2 机壳
风机的“躯干”，引导气流并承受内部压力。通常由钢板焊接而成，内壁铺设耐磨衬板，以抵抗粉尘冲刷。机壳设计需保证气流通道平滑，减少涡流损失。对于大型风机，机壳常设计为水平剖分式，便于转子的安装和检修。

3.3 轴承箱与润滑系统

轴承箱： 内置支撑主轴的双列径向滚动轴承和承受轴向推力的止推轴承。轴承必须具有高承载能力和长寿命。轴承箱配有冷却水套，用于带走轴承产生的热量。

润滑系统： 是风机的“生命线”。采用强制循环稀油润滑，由主油泵、备用油泵、油冷却器、过滤器、油箱及复杂的仪表控制系统组成。它持续为轴承提供清洁、冷却的润滑油，并监控油压、油温，任何异常都会触发报警甚至停机，是设备安全运行的根本保障。

3.4 密封系统
主要用于防止烟气粉尘进入轴承箱和润滑油泄漏。包括：

气封（迷宫密封）： 在轴穿过机壳的部位，利用多道齿槽形成曲折通道，增加气流阻力，减少烟气外泄和粉尘侵入。

油封： 在轴承箱端盖处，防止润滑油泄漏。

3.5 进口导叶调节装置
一种常见的气量调节方式。通过改变进口处导叶的角度，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。相比节流调节，这种方式更节能。

3.6 联轴器
连接电机轴和风机主轴，传递扭矩。通常采用高弹性的膜片式联轴器，可以补偿少量的轴向、径向和角向偏差，并吸收振动。

四、 烧结风机的常见故障与修理维护

由于恶劣的工作环境，烧结风机是设备管理的重点和难点。其维修工作必须坚持“预防为主，计划检修”的原则。

4.1 日常巡检与维护

振动监测： 每日定时记录轴承座的振动值。振动异常增大是叶轮磨损、动平衡破坏、轴承损坏或基础松动的最直接征兆。

温度监测： 监测轴承温度、润滑油温，确保在允许范围内。

润滑系统检查： 检查油位、油压、油质，定期取样化验，及时更换滤芯和变质润滑油。

听音检查： 用听针监听轴承和机壳内部有无异常摩擦或撞击声。

4.2 常见故障与修理
1. 叶轮磨损与修复：
这是最常见的故障。磨损主要集中在叶片进口、工作面及轮盘外侧。

小修（在线堆焊）： 在计划停机时，对局部磨损区域进行耐磨焊条堆焊修复，然后打磨平整。此法快捷，但多次堆焊可能导致叶轮变形和热应力。

中修（更换耐磨衬板/叶片）： 若叶片设计为可更换式，当耐磨层磨耗超过2/3时，应停机更换预制的耐磨衬板或整个叶片。更换后需重新进行静、动平衡校正。

大修（叶轮更换或再造）： 当叶轮磨损严重，出现穿孔、裂纹或整体强度不足时，需将整个转子吊出，更换新叶轮或对旧叶轮进行大面积挖补、重建耐磨层的“再造”处理。这是最彻底的修理方式，耗时较长，但能恢复风机性能。

2. 振动超标：
原因复杂，需系统诊断。

动平衡破坏： 叶轮不均匀磨损、积灰或防磨层脱落是主因。解决办法是停机清理积灰或重新进行现场动平衡校正。

轴承损坏： 检查轴承游隙、滚道和滚动体，一旦发现点蚀、剥落或间隙超标，立即更换。

基础与对中： 检查风机基础有无开裂、沉降；重新检查并调整电机与风机的主轴对中度。

3. 轴承温度高：

润滑问题： 油质恶化、油路堵塞、油量不足。需换油、清洗油路。

轴承本身问题： 轴承磨损、游隙不当或安装不当。需更换轴承。

冷却问题： 油冷却器结垢堵塞，冷却效果下降。需清洗冷却器。

4. 润滑系统故障：

油压异常： 检查油泵、安全阀、过滤器及压力表。

定期大修： 应结合年修计划，对润滑系统进行全面清洗、检查，更换所有密封件和易损件。

4.3 大修流程概要
大型风机的大修是一项系统工程，通常包括：

施工准备： 制定详尽的检修方案、安全预案，备齐备件、工具、吊具。

停机、隔离、拆除： 断电、挂牌，拆除相连管道、仪表、联轴器护罩等。

解体吊装： 打开机壳上盖，吊出转子总成。

全面检查测量： 对叶轮、主轴、轴承、机壳、密封等进行全面检查、探伤和尺寸测量。

修复与更换： 按计划执行叶轮修复/更换、轴承更换、密封更新等工作。

回装与校正： 将修复后的转子回装，调整叶轮与机壳的间隙，完成主轴对中。

单机试车： 连接润滑系统，点动盘车，确认无误后空载试运行，监测振动、温度等参数至合格。

联动试车与交付： 与工艺系统连接，带负荷运行，验收合格后正式交付生产。

结语

SJ25000-1.042/0.884型烧结风机是现代大型烧结生产线不可或缺的关键设备。对其性能参数的深刻理解，是进行高效操作和节能优化的基础；而对核心配件结构和常见故障修理技术的熟练掌握，则是保障其长期、稳定、高效运行的基石。作为设备管理者或技术人员，我们应建立完整的设备档案，推行状态监测和预知性维修，将故障消灭在萌芽状态，从而为烧结生产线的稳定顺行和降本增效做出最大贡献。风机技术博大精深，本文仅为抛砖引玉，希望与各位同行继续深入交流。

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