烧结风机性能解析与维护：以SJ5500-1.033/0.8751型号机为例

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：烧结主抽风机、SJ5500-1.033/0.8751、风机性能、风机配件、风机维修、烧结工艺

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，是整个生产线的“心脏”。它负责为烧结料的点火和持续燃烧提供稳定、足量的气流，并强制通过料层，完成烧结矿的物理化学反应过程。风机的性能直接决定了烧结机的产量、烧结矿的质量以及整个系统的能耗。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基础知识、精准解析性能参数以及熟练掌握维护修理要领的重要性。本文将以我公司广泛应用于75平方米烧结机的SJ5500-1.033/0.8751型烧结专用风机为例，系统性地对其性能进行解读，并对关键配件及常见修理项目进行说明，旨在与同行交流，共同提升设备管理水平。

一、烧结风机基础知识概述

烧结风机并非普通通风设备，它工作在高温、高粉尘、腐蚀性强的恶劣工况下，因此具备其独特的技术特点。

1.1 工作特点

高压头： 需要克服烧结料层、除尘设备、管道系统等带来的巨大阻力，建立足够的负压以抽吸烟气。

大流量： 为保证烧结过程充分进行，需要提供单位时间内巨大的空气体积。

耐高温： 处理的烟气温度通常在100℃至150℃之间，甚至可能瞬时更高，要求风机材料能承受热应力。

耐磨耐腐蚀： 烟气中含有大量粉尘颗粒及腐蚀性气体（如SO₂、NOx等），对通流部件（如叶轮、机壳）的耐磨耐腐蚀性能要求极高。

连续运行： 烧结生产是连续过程，风机需长时间不间断稳定运行，可靠性是首要指标。

1.2 风机型号解读
以本文主角SJ5500-1.033/0.8751为例，其型号编码通常遵循行业惯例：

SJ： 代表“烧结”专用风机。

5500： 代表风机在标准状态或指定条件下的进口容积流量，单位为立方米每分钟（m³/min）。此流量是风机选型的核心参数之一。

1.033/0.8751： 这组数字通常表示压力比或与压力相关的参数。具体来说，1.033可能指出口绝对压力（单位：公斤力/平方厘米，约等于101.3 kPa），而0.8751可能指进口绝对压力（单位同上，约等于85.81 kPa）。两者的比值反映了风机需要克服的系统总压升。

二、SJ5500-1.033/0.8751型号机性能深度解析

结合您提供的具体参数，我们可以对该风机的性能进行深入分析。

2.1 核心性能参数

输送介质： 烧结烟气。这是一种高温、含尘、具腐蚀性的复杂气体混合物。

进口容积流量（Q）： 5500 m³/min。这是在进口温度110℃、进口压力85.81 kPa条件下的实际流量。它是风机能力的最直接体现，直接关联烧结机的产量。

进口压力（P_in）： 85.81 kPa（绝对压力）。此压力低于大气压，为负压状态，是风机从烧结台车上“抽吸”烟气的动力源。

出口压力（P_out）： 101.31 kPa（绝对压力）。烟气经过风机叶轮做功后，压力升高至略高于大气压，以便排入后续的烟道系统。

风机全压（ΔP）： 这是风机实际提供的压力增量，计算公式为：风机全压等于出口全压减去进口全压。在实际工程中，当进出口动压差不大时，可近似用静压差表示。此处，ΔP ≈ P_out - P_in = 101.31 - 85.81 = 15.5 kPa（即15.5千帕）。这个压头用于克服从烧结台车到烟囱出口的所有系统阻力。

进口温度（t）： 110℃。高温会降低气体密度，影响风机的做功能力，同时对材料选择提出要求。

介质密度（ρ）： 0.8016 kg/m³。这是根据烟气成分、在110℃和85.81 kPa条件下的实际密度，远低于标准空气密度（1.2 kg/m³）。密度是计算风机轴功率的关键参数。

轴功率（N_shaft）： 2003 kW。这是风机主轴实际消耗的功率，是风机本身性能的体现。其理论计算公式为：轴功率等于（流量乘以全压）再除以（风机效率乘以机械传动效率）。由于密度非标准，计算时需用实际密度进行换算。

主轴转速（n）： 1480 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。转速直接影响风机的流量、压头和功率。

2.2 配套电机分析

型号： YR6302-4。这是一台大型绕线式异步电动机，功率大，启动转矩高，适合风机类负载的启动要求。

功率： 2240 kW。电机额定功率必须大于风机的轴功率，以留出足够的功率裕量（此处裕量约为237 kW），用于应对工况波动、计算误差以及确保电机不过载运行。裕量系数约为11.8%，符合工程惯例（通常10%-15%）。

电压： 6kV~10kV。高压电机可减少输电线路的电流，降低线损，适用于大功率设备。

2.3性能曲线与工况点
每台风机都有其独特的性能曲线，表征了在固定转速下，流量与全压、轴功率、效率之间的关系。SJ5500-1.033/0.8751的设计工况点（Q=5500 m³/min，ΔP=15.5 kPa）应落在其最高效率区附近。这意味着在该点运行时，风机将能量传递给气体的效率最高，运行最经济。如果实际烧结系统的阻力特性发生变化（如料层增厚、除尘器堵塞），工况点会沿性能曲线移动，可能导致效率下降或电机过载。因此，在操作中应尽量稳定烧结工艺，使风机在高效区运行。

三、风机关键配件解析

烧结风机的可靠性建立在每个关键配件的质量和性能之上。

3.1 转子总成（核心部件）

主轴： 采用高强度合金钢锻造而成，经过精密加工和热处理，具有极高的抗扭强度和刚度，以承受巨大的转矩和临界转速考验。

叶轮： 风机的心脏。通常为焊接结构，采用高强度、耐热、耐磨的合金钢板（如Q345R、15MnVR等）。叶片型线经过空气动力学优化，以减少流动损失。叶轮的动平衡精度要求极高（通常达到G2.5级或更高），以确保平稳运行。

轮毂： 连接主轴和叶轮叶片，传递扭矩。

3.2 轴承系统

支撑轴承： 承受转子的径向载荷，确保主轴稳定旋转。通常采用滑动轴承（如椭圆瓦轴承），因其承载能力强、阻尼性能好、适合高速重载场合。润滑油系统的稳定运行对滑动轴承至关重要。

推力轴承： 承受转子剩余的轴向推力，防止轴向窜动。对于烧结风机这种单吸入口结构，轴向推力显著，推力轴承的选择和润滑尤为关键。

3.3 密封装置

轴端密封： 防止烟气泄漏和润滑油污染。常用迷宫密封、碳环密封或组合式密封，确保在负压环境下有效密封。

壳体密封： 保证机壳各连接面处的气密性，减少内泄漏损失。

3.4 润滑系统

包括主油泵、辅助油泵、油箱、冷却器、过滤器、阀门及管路等。它为轴承提供持续、洁净、温度适宜的润滑油，是轴承的“生命线”。油压、油温的监控和保护必不可少。

3.5 监测与保护系统

振动传感器： 实时监测轴承座的振动值，超标报警或停机。

温度传感器： 监测轴承温度、润滑油温、定子温度等。

位移传感器： 监测轴的位置（轴向位移和径向振动）。

四、风机常见故障与修理要点

烧结风机在长期运行后，难免出现磨损和故障，及时的诊断和正确的修理是保障生产的关键。

4.1 常见故障类型

振动超标： 这是最常见的故障。

原因： 叶轮磨损不均导致动平衡破坏；叶片表面积灰结垢不均匀；轴承磨损或损坏；地脚螺栓松动；联轴器对中不良；转子部件出现裂纹等。

处理： 首先检查对中和紧固情况。若无效，需停机检查叶轮，进行清灰和动平衡校正。严重磨损的叶片需修复或更换。检查并更换损坏的轴承。

轴承温度高：

原因： 润滑油量不足或油质恶化；冷却器效果差；轴承装配间隙不当或损坏；振动过大导致轴承过热。

处理： 检查润滑系统，确保油压、油温正常，更换润滑油或清洗冷却器。检查轴承状况，必要时更换。

性能下降（风量、风压不足）：

原因： 叶轮磨损严重，间隙增大，效率降低；进口管道或叶轮流道堵塞；密封磨损，内泄漏严重。

处理： 清理堵塞物；检查并调整或更换密封件；对磨损的叶轮进行修复或更换。

异常噪音：

原因： 轴承损坏；转子与静止件发生摩擦（如叶轮与机壳）；叶片松动。

处理： 立即停机检查，确定声源，排除故障。

4.2 大修流程与要点
风机大修是一项系统工程，需周密计划。

前期准备： 制定详尽的检修方案，备齐所需配件、工具（特别是大型吊装工具）、量具。办理停电、停机等安全手续。

拆解： 按顺序拆卸联轴器护罩、联轴器、进出口管道、轴承盖、轴承座等。使用专用工具将转子总成吊出，放置于专用支架上。拆解过程需做好标记，记录原始数据（如间隙、对中数据）。

检查与测量：

叶轮： 全面检查叶片、轮盘、轮毂的磨损、腐蚀、裂纹情况。测量叶片厚度磨损量，检查焊缝。必要时进行无损探伤（如超声波、磁粉探伤）。

主轴： 检查轴颈、轴肩等关键部位有无磨损、拉毛、裂纹。测量主轴直线度。

轴承： 检查巴氏合金层有无剥落、磨损、裂纹。测量轴承间隙。

机壳： 检查内壁磨损和腐蚀情况，检查密封部位的磨损。

修理与更换：

叶轮修复： 对于局部磨损，可采用耐磨焊条进行堆焊修复，然后进行机加工恢复型线。修复后必须进行动平衡校正，这是大修成败的关键一步，必须达到标准要求。

主轴修复： 轻微磨损可进行磨削修复，严重损伤需更换。

轴承更换： 按要求间隙装配新轴承，确保接触良好。

密封更换： 更换所有老化、磨损的密封件。

回装与调试：

按拆解的逆顺序回装所有部件。确保各部件的装配间隙（如叶轮与机壳的径向间隙、轴向间隙）符合图纸要求。

精细进行联轴器对中，保证电机轴与风机轴的同轴度。

恢复润滑系统，加注新油。

盘车确认转动灵活无摩擦。

连接监测仪表。

进行单机试车：先点动，确认转向无误；再空载运行，监测振动、温度、噪音是否正常；最后逐步加载至满负荷，全面考核性能。

结语

SJ5500-1.033/0.8751型烧结风机作为75平方米烧结机的核心动力设备，其稳定高效运行是烧结工序顺行的基石。通过深入理解其性能参数背后的物理意义，熟悉其关键配件的结构与功能，并掌握科学的故障诊断与维修方法，我们设备管理人员才能变被动维修为主动预防，最大限度地延长风机寿命，降低故障率，为企业的降本增效和安全生产贡献力量。风机管理是一门实践科学，需要在工作中不断积累经验，细心观察，严谨分析。希望本文能起到抛砖引玉的作用，与各位同行共勉。

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