烧结风机性能解析与SJ28000-1.042/0.884风机维护修理探讨

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：烧结风机，SJ28000-1.042/0.884，性能参数，风机配件，状态监测，故障诊断，维修技术

摘要

本文以SJ28000-1.042/0.884型大型烧结主抽风机为具体研究对象，结合其已知的性能参数与工况条件，对其型号含义、核心性能指标进行了深入解析。文章详细探讨了该风机在特定工况（输送介质为高温、高粉尘、具腐蚀性的烧结烟气）下的运行特性，包括流量、压力、功率、效率等关键参数的内在联系与计算验证。在此基础上，系统阐述了烧结风机的主要配件构成、功能特点及其选型维护要点。最后，针对烧结风机常见的运行故障，分析了其产生原因，并提出了系统性的状态监测、故障诊断方法以及关键部件的维修与修复技术，旨在为同类风机的安全、稳定、高效运行及科学维护管理提供理论依据和实践参考。

一、 SJ28000-1.042/0.884烧结风机性能深度解析

风机型号是理解其性能和应用的第一把钥匙。参考提供的烧结风机型号解释，我们可以对SJ28000-1.042/0.884进行解码：

SJ： 很可能代表“烧结”（Sha Jie）或特定系列代号，表明该风机专为钢铁行业烧结工艺设计。

28000： 指风机在标准进气状态或指定工况下的进口容积流量，单位为立方米每分钟（m³/min）。此流量是风机选型的核心参数，直接关系到其服务的烧结机规模（如300-400m²烧结机）。

1.042/0.884： 这组参数通常与风机的压力特性相关。结合已知数据（进风口压力86.7KPa，出风口压力102.29KPa），可以推断其分别代表风机进出口的绝对压力（或与之相关的换算值），单位可能是工程制单位（如kgf/cm²）或标准大气压的倍数。1.042可能对应出口绝对压力（102.29KPa ≈ 1.042标准大气压绝对值附近），0.884可能对应进口绝对压力（86.7KPa ≈ 0.855标准大气压绝对值，考虑到单位换算和四舍五入可能存在微小差异）。另一种常见表示法是进出口气体密度比或压缩比的相关参数。无论如何，这组数字明确了风机需要克服的系统阻力。

基于已知参数，我们对风机性能进行定量与定性分析：

流量与压力：

进口流量：28000 m³/min。这是一个极大的流量，体现了烧结主抽风机作为高炉炼铁前道工序关键动力设备的地位，负责将烧结料层燃烧产生的巨大烟气量抽出，保证烧结过程的顺利进行。

全压升（或压差）：风机提供的有效压力增值，计算公式为：风机全压 = 出口全压 - 进口全压。已知出口压力为102.29 KPa，进口压力为86.7 KPa，若均为绝对压力，则需注意风机性能曲线通常使用相对压力（表压）。假设进口压力86.7KPa为绝对压力，当地大气压约为100KPa，则进口相对压力约为 -13.3 KPa（负压）；出口压力102.29KPa为绝对压力，则出口相对压力约为2.29 KPa。因此，风机全压升 ΔP = 出口相对压力 - 进口相对压力 = 2.29 - (-13.3) = 15.59 KPa。这个压差用于克服烧结台车料层阻力、除尘系统阻力、烟道摩擦阻力等整个烟气系统的压力损失。若给出的进、出口压力均为相对压力，则直接相减：102.29 - 86.7 = 15.59 KPa。结论一致，风机需提供约15.59 KPa的全压升。

功率与效率：

轴功率：9980 KW。这是风机主轴从电动机实际接收的功率，是风机运行能耗的直接体现。近10000KW的功率表明其是厂内的耗电大户，其运行效率至关重要。

配套电机功率：10000 KW。电机额定功率略大于风机轴功率，这是必要的设计裕量，用于应对可能的工况波动、启动电流以及确保电机不过载。

有效功率：风机对流体力所做的有用功率，计算公式为：有效功率 = (流量 × 全压) / (60 × 1000) （流量单位m³/min，全压单位Pa，功率单位KW）。首先将全压15.59 KPa转换为15590 Pa。则有效功率 = (28000 × 15590) / (60 × 1000) ≈ 7285 KW。

风机效率：衡量风机能量转换效能的关键指标，计算公式为：风机效率 = (有效功率 / 轴功率) × 100%。代入计算：效率 ≈ (7285 / 9980) × 100% ≈ 73.0%。对于处理高温、高尘烧结烟气的大型离心风机，73%的效率处于一个相对合理的范围，但也揭示了存在约27%的能量损失（主要转化为热能、声能等）。提高风机效率是节能降耗的重点。

介质特性与运行工况：

输送介质：烧结烟气。其特点是高温（150℃）、含高浓度粉尘、可能含有腐蚀性成分（如SO₂, NOx等）及水分。这些特性对风机的结构材料（需耐热、耐磨、耐腐蚀）、密封性能、冷却系统及维护周期提出了极高要求。

进口温度：150℃。高温会导致气体密度降低（已知密度0.74 kg/m³，远低于标准空气密度1.2 kg/m³），从而在相同容积流量下，风机输送的质量流量和产生的压力会发生变化。风机设计必须基于实际介质密度进行。

主轴转速：960 r/min。这是风机转子的工作转速，直接影响其压力、流量特性以及转子动力学性能（临界转速、振动等）。

性能曲线与工况点：
理论上，该风机有其独特的性能曲线（流量-压力曲线、流量-功率曲线、流量-效率曲线）。给定的参数（流量28000m³/min，全压升15.59KPa）对应了其在特定管网阻力下的一个稳定运行工况点。此点应位于风机高效区内（通常围绕最高效率点附近），以确保经济运行。若管网阻力变化（如烧结料层厚度变化、除尘器堵塞等），工况点会沿性能曲线移动，可能导致效率下降或电机过载。

二、 烧结风机主要配件及其功能与维护要点

烧结风机是一个复杂的系统，其可靠运行依赖于各个配件的协同工作。主要配件包括：

转子组件（核心部件）：

主轴：传递扭矩的核心零件，承受巨大的扭转、弯曲应力和临界转速挑战。材料通常为高强度合金钢，需经过精密加工和热处理，保证足够的刚度、强度和动平衡精度。维护中需定期检查轴颈磨损、表面裂纹（可通过无损探伤）。

叶轮：直接对气体做功的部件，是风机性能和可靠性的关键。烧结风机叶轮需采用高强度、耐高温、抗磨损的特殊钢材（如耐磨钢NM系列或不锈钢）。叶片型线设计直接影响效率和气动性能。叶轮必须进行严格的动平衡校正，以减小振动。由于烧结烟气中硬质粉尘的冲刷，叶片极易磨损，特别是进口端和叶片工作面，需定期检查厚度，及时堆焊修复或更换。

平衡盘：用于平衡转子部分的轴向推力，减少推力轴承的负荷。

机壳与进气室：

机壳：容纳转子和引导气流的关键静止部件，通常为铸铁或钢板焊接结构，内壁可能敷设耐磨衬板。需保证其刚度和气密性。检查重点是内部磨损、腐蚀以及连接部位的密封。

进气室：引导气体均匀进入叶轮，其设计优劣影响进气流动状态和风机效率。需确保内部光滑，无涡流产生。

轴承系统：

支撑轴承：承受转子的径向载荷，确保主轴平稳旋转。大型风机常采用滑动轴承（油膜轴承），依靠形成的油膜进行润滑和减震。维护核心是保证润滑油油质清洁、油温正常、油压稳定。

推力轴承：承受转子剩余的轴向推力，防止轴向窜动。对其间隙、磨损状况需精密监控。

密封装置：

轴端密封：防止烟气外泄和外界空气吸入，同时阻止润滑油泄漏。烧结风机常用迷宫密封、碳环密封或组合密封，高级的采用氮气密封等。密封失效会导致污染、能耗增加甚至安全事故，需定期检查更换密封件。

润滑系统：

包括油箱、油泵、冷却器、过滤器、管路及控制仪表等。它为轴承提供连续、洁净、温度适宜的润滑油。是风机的“血液循环系统”。必须定期化验油品，清洗滤网，检查冷却器效率，保证系统可靠。

监测与控制系统：

振动和温度传感器：实时监测轴承振动速度/位移和温度，是故障预警的首要手段。

差压、流量仪表：监测风机运行工况。

PLC/DCS：实现风机的启停逻辑控制、过程参数监控、连锁保护（如振动高高、温度高高跳闸）等。

三、 烧结风机常见故障诊断与修理技术

由于恶劣的工作环境，烧结风机故障率较高。科学的诊断与及时的修理至关重要。

常见故障类型及原因分析：

振动超标：最常见故障。原因包括：叶轮磨损不均或粘灰造成动平衡破坏；叶轮叶片局部磨穿或断裂；轴承磨损、间隙过大或损坏；基础松动或地脚螺栓松动；转子与静止件发生摩擦；联轴器对中不良等。

轴承温度过高：润滑油品质劣化（粘度不合格、含水、杂质多）；润滑油流量不足或油路堵塞；冷却器效率下降；轴承安装间隙不当或磨损严重；负荷过大等。

性能下降（风量、风压不足）：叶轮磨损严重，间隙增大，效率降低；进口滤网或管道堵塞；密封间隙过大，内部泄漏严重；转速未达额定值（如电机或传动问题）；管网阻力实际增大（如主抽风管道积灰）。

异常噪音：轴承损坏的尖锐声；叶轮与机壳摩擦的金属刮擦声；喘振（工况点落入不稳定区）时的周期性吼叫声。

状态监测与故障诊断方法：

振动分析：使用振动分析仪定期采集轴承座的振动数据，分析频谱，可有效识别不平衡、不对中、轴承故障、松动等特征频率成分，实现精准诊断。

油液分析：定期取样化验润滑油，监测其粘度、水分、酸值、污染度及磨损金属颗粒的成分与含量，可判断轴承、齿轮等部件的磨损状态和润滑油寿命。

温度监测：红外热像仪可扫描轴承座、机壳等部位，发现异常热点。

性能参数趋势分析：长期记录风量、风压、电流、温度等参数，观察其变化趋势，可早期发现性能衰减或潜在问题。

关键部件修理与修复技术：

叶轮修复：

动平衡校正：在专用动平衡机上，通过去重或配重方法，将叶轮的不平衡量校正到标准允许范围内。现场动平衡技术可在不解体风机的情况下进行，节省时间。

耐磨堆焊：对磨损的叶片工作面、进口圈等部位进行堆焊，使用硬质合金焊条（如碳化钨复合焊条）恢复尺寸并提高表面硬度，延长寿命。堆焊需控制热输入，防止变形和裂纹，焊后需进行无损检测（PT/MT）和应力消除。

叶轮更换：当磨损严重、修复经济性差或出现裂纹等结构性损伤时，需更换新叶轮。新叶轮安装前必须进行静平衡和动平衡校验。

轴承更换：滑动轴承的刮研、间隙调整是精细工作，需由经验丰富的技工操作。更换后需进行盘车检查，确保无卡涩。

主轴修复：对于轴颈磨损，可采用电镀（如刷镀）、热喷涂、激光熔覆等工艺修复尺寸，然后精磨至要求精度。若存在裂纹等严重损伤，通常需要更换新轴。

密封更换：按照技术要求更换迷宫密封片或碳环密封等，保证密封间隙在设计范围内。

对中调整：风机检修后，必须使用激光对中仪等工具精确调整风机与电机联轴器的对中度，确保径向和轴向偏差在允许值内。

结论

SJ28000-1.042/0.884型烧结风机作为大型烧结生产线的核心设备，其性能直接关系到烧结矿的产量、质量及能耗。深入理解其性能参数、各配件的功能与相互作用，是进行科学管理和维护的基础。面对烧结烟气的严酷工况，建立以振动分析、油液分析等为核心的状态监测体系，实现预测性维护，是避免突发停机、降低维修成本的关键。当故障发生时，准确的诊断和采用合适的修复技术（如叶轮堆焊、精密动平衡），能够有效恢复设备性能，延长其使用寿命。通过技术与管理双管齐下，才能确保这类大型风机的长周期、安全、稳定、高效运行，为企业创造最大效益。

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