烧结风机性能深度解析：以SJ15000-0.835/0.695型号机为核心

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：烧结主抽风机、SJ15000、性能解析、风机配件、维修维护、烧结工艺

前言

在钢铁冶炼的烧结工序中，烧结风机，通常被称为“主抽风机”，扮演着“心脏”的角色。它负责为整个烧结料层的燃烧提供必需的气流，并将高温、高粉尘、具有腐蚀性的烧结烟气强制抽送至除尘和脱硫系统。风机的稳定、高效运行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，我将以行业内广泛应用的SJ15000-0.835/0.695型烧结专用风机为例，系统性地解析其性能参数、核心配件构成以及维修保养要点，希望能为同行提供一些有价值的参考。

一、 烧结风机基础知识与型号释义

在深入解析特定型号之前，我们有必要了解烧结风机的基本工作原理和其面临的特殊工况。

1.1 工作原理与特殊工况
烧结风机属于离心式风机的一种。其核心原理是依靠高速旋转的叶轮对气体做功，将电动机的机械能转化为气体的静压能和动能。气体由轴向进入叶轮，在离心力的作用下被甩向叶轮边缘，经蜗壳收集和增压后，从出风口排出。
烧结风机面临的工况极为苛刻：

高温： 吸入的烟气温度通常在100℃至150℃之间，甚至更高。

高粉尘： 尽管经过初步除尘，烟气中仍含有大量细颗粒物，对风机通流部件造成严重的磨损。

腐蚀性： 烟气中含有硫氧化物、氮氧化物及水蒸气，易形成酸性冷凝液，腐蚀叶片和机壳。

高负压： 需要克服烧结料层、除尘器、脱硫塔等设备的巨大阻力。

因此，烧结风机在设计、材料选择和制造工艺上，都比普通离心风机有更高的要求。

1.2 型号SJ15000-0.835/0.695解读
国内风机型号的命名往往包含了其核心性能参数，SJ15000-0.835/0.695也不例外：

SJ： 代表“烧结”专用风机。

15000： 指风机在标准进气状态下的进口容积流量，单位为立方米每分钟（m³/min）。这是一个极其重要的参数，直接决定了其配套的烧结机面积。15000m³/min的流量对应的是130至160平方米的烧结机，这为选型提供了直接依据。

0.835/0.695： 这组参数通常表示风机的压力比或与压力相关的设计点。其中，0.835可能指进气密度（接近给定的0.62kg/m³折算后的数值）或特定条件下的压力系数，而0.695可能对应出风口与进风口的压力比值或另一个压力系数。结合给定的具体参数，我们可以更精确地理解其性能。

二、 SJ15000-0.835/0.695风机性能深度解析

现在我们结合您提供的具体参数，对这台风机进行全面的性能分析。

2.1 核心性能参数分析

流量与压力：

进口流量：15000 m³/min。这个流量是风机设计的核心，它必须满足对应面积烧结机在最佳透气性下的燃烧需求。流量不足会导致烧结过程缺氧，产量和质量下降；流量过大则能耗增加，且可能将未烧结好的料层吹散。

进口压力：67.16 kPa，出口压力：81.89 kPa。需要注意的是，这里的压力通常指绝对压力。风机实际产生的有效压力是全压升，其计算公式为：风机全压等于出口全压减去进口全压。由于烧结风机进口处于高负压状态，其进口全压为负值。因此，风机克服系统阻力所做的功（全压升）为：81.89 kPa - (-67.16 kPa) = 149.05 kPa。这个近1.5公斤的压力值充分体现了风机强大的抽吸和增压能力，用以克服从烧结台车到烟囱顶部整个系统的总阻力。

介质特性与温度：

输送介质密度：0.62 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。给定密度远低于标准空气密度（1.293 kg/m³），主要是因为进口温度高达120℃。高温导致气体体积膨胀，密度下降。风机性能曲线和轴功率都是基于给定的介质密度进行设计和计算的，如果实际工况（如温度、成分）偏离设计值，风机性能将发生显著变化。

功率与效率：

轴功率：4600 kW。这是风机主轴实际消耗的功率，是气体从风机获得能量的直接体现。其理论计算公式为：轴功率等于（流量乘以全压）除以（风机效率乘以机械传动效率）。这是一个巨大的功率值，意味着风机每小时要消耗4600度电，其节能潜力巨大。

配套电动机功率：5600 kW。电动机功率必须大于风机轴功率，以留出足够的安全余量（余量约1000kW）。这考虑了可能的工况波动、电网电压波动、计算误差以及确保电机不会因短时过载而跳闸，保证生产的连续性。电动机型号T5600-4，电压等级为6-10kV，属于高压大功率电机，直接启动电流巨大，通常需要采用软启动或变频启动方式。

转速：

主轴转速：1480 r/min。这是典型的4极电机的同步转速。高转速保证了风机能产生足够的离心力来达到设计的压力和流量。转速是影响风机性能的最敏感因素之一，根据风机相似定律，风机的流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，而轴功率与转速的三次方成正比。这意味着微小的转速变化都会引起功率的巨大变化，这也是变频调速技术在风机节能中应用广泛的原因。

2.2性能曲线与工况点
每台风机都有其独特的性能曲线，包括压力-流量曲线、功率-流量曲线和效率-流量曲线。SJ15000-0.835/0.695的设计工况点（流量15000m³/min，全压升149.05kPa）应位于其最高效率点附近。运行中，烧结料层的阻力会发生变化，导致风机实际工况点沿着压力-流量曲线移动。理想的运行状态是让风机始终在高效区内工作，避免进入“喘振区”（大流量、低压力时失速）和“阻塞区”（流量过大，效率急剧下降）。

三、 风机核心配件解析

一台高性能的烧结风机离不开每一个高质量的核心配件。

1. 转子总成（核心部件）： 包括主轴、叶轮、轴承箱、联轴器等。

叶轮： 是风机的“心脏”。SJ15000这种大型风机的叶轮通常采用高强度合金钢焊接而成，叶片形式为后向或径向出口型，以适应高压力工况。叶片头部及易磨损部位会堆焊或粘贴碳化钨等耐磨材料，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： 采用优质合金钢锻造，具有极高的强度和韧性，以传递巨大的扭矩。

轴承箱： 采用强制润滑的滑动轴承或滚动轴承，能承受巨大的径向和轴向载荷，并配有温度、振动监测探头。

2. 机壳与进风装置：

机壳（蜗壳）： 采用钢板焊接结构，内部装有耐磨衬板，磨损后可更换。蜗壳的形状设计决定了气体流动的顺畅度和压能转换效率。

进风口： 通常为锥形收敛结构，引导气体均匀平稳地进入叶轮，减少涡流损失。进风口与叶轮之间的间隙至关重要，间隙过大会导致内泄漏效率下降，间隙过小则有刮擦风险。

3. 调节系统：

进口风门调节： 通过改变进口导叶或风门的开度来调节风机的性能曲线，是实现风量调节的常用手段。但这种方式节流损失大，节能效果不如变频调速。

液力耦合器或变频调速： 更先进的调节方式。特别是高压变频器，通过改变电机转速来调节风量，节能效果极其显著，是现代大型风机节能改造的首选。

4. <密封系统：>

包括轴端密封，防止烟气粉尘外泄和润滑油泄漏。常用迷宫密封、碳环密封或气封相结合的方式。

5. 润滑系统：

独立的稀油站，为轴承提供持续、洁净、冷却后的润滑油，是保证轴承长周期安全运行的关键。

四、 风机常见故障与修理维护

对风机进行预防性维护和精准修理，是保障其长期稳定运行的基石。

4.1 日常巡检与维护

振动监测： 每日监测轴承座的振动值。振动异常增大是叶轮积灰、磨损、动平衡失效或轴承损坏的最直接征兆。

温度监测： 密切关注轴承温度和润滑油温，超温报警需立即排查。

声音监听： 凭借听音棒或电子听诊器，监听风机内部运行声音，判断是否有碰撞、摩擦等异响。

定期检查： 定期检查润滑油质、滤网、冷却水系统等。

4.2 常见故障分析与处理

1. 振动超标：

原因： ①叶轮磨损不均匀或局部腐蚀穿孔，导致动平衡破坏；②叶轮表面粘附较厚积灰（不均匀结垢）；③主轴弯曲；④轴承磨损或损坏；⑤地脚螺栓松动；⑥联轴器对中不良。

处理： 停机后，首先检查叶轮积灰情况并彻底清理。若清理后振动仍大，则需对转子进行现场动平衡校正。如叶轮磨损超标（如叶片厚度磨损超过原厚度的1/2），则需进行修复或更换。修复时通常采用耐磨焊条进行堆焊，并严格保证焊后质量与平衡精度。

2. 轴承温度高：

原因： ①润滑油油质恶化、油量不足或油路堵塞；②冷却器效果差；③轴承安装不当或间隙不合适；④轴承本身质量问题或已达到寿命。

处理： 检查润滑系统各环节，更换润滑油，清洗冷却器。若问题依旧，需停机检查轴承，重新安装或更换新轴承。

3. 风量/压力不足：

原因： ①进口滤网或管道堵塞；②叶轮磨损严重，间隙过大，效率下降；③密封泄漏严重；④电机转速不足或变频器故障。

处理： 清理管路，检查叶轮磨损和密封间隙，校核电机和变频器输出。

4. 叶轮磨损与修复：
这是烧结风机最常见的“慢性病”。修复工艺至关重要：

检查： 使用测厚仪全面检测叶片、前盘、后盘的剩余厚度。

清灰与预处理： 彻底清除表面粉尘和氧化物，打磨出金属光泽。

堆焊： 选用与母材匹配的耐磨焊条（如高铬铸铁系、碳化钨复合堆焊材料），采用分段、对称、间歇焊接法，严格控制层间温度，防止变形和裂纹。对叶片头部、工作面等易磨损区域进行重点加强。

打磨与平衡： 焊后打磨至平滑过渡，减少气流阻力。最后，必须在现场或回厂进行高速动平衡，平衡精度等级需达到G2.5或更高，这是修复成功与否的关键。

4.3 大修流程简介
大型风机的大修周期通常为2-4年，是一项系统工程：

施工准备： 制定详尽的检修方案、安全预案，备齐备件、工具。

停机隔离： 安全断电、挂牌，隔离烟气管道。

解体拆卸： 按顺序拆卸联轴器护罩、联轴器、进风口、机壳上半部分、转子总成。

检查测量： 对所有部件进行清洗、探伤、测量，确定修复或更换清单。

修复与更换： 执行叶轮修复、轴承更换、密封更新等工作。

回装与对中： 按相反顺序回装，核心是保证转子与电机的精确对中，通常要求百分表读数误差不大于0.05mm。

单机试车： 修复后，先点动确认旋转方向，再空载试运行2-4小时，监测振动、温度等指标合格。

联动试车与交付： 带负荷运行，逐步提升至满负荷，确认各项性能达标后正式交付生产。

结语

SJ15000-0.835/0.695型烧结风机作为大中型烧结生产线的主力装备，其性能优劣直接关乎企业的经济效益和环保达标。深入理解其性能参数背后的工程意义，熟悉其核心配件的结构与功能，并掌握科学的故障诊断与维修维护技术，是我们风机技术人员保障设备“安、稳、长、满、优”运行的核心职责。随着智能制造和绿色冶炼的发展，未来烧结风机将向着更高效率、更高可靠性、更智能化的状态监测和更优异的节能环保性能方向不断演进，这要求我们技术人员必须持续学习，与时俱进。

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