烧结专用风机SJ5000-0.95/0.78基础知识解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：烧结风机、SJ5000-0.95/0.78、风机型号、风机配件、风机修理、工作原理、维护保养

引言

在钢铁冶炼的烧结工艺中，烧结风机扮演着不可或缺的“肺部”角色，它为烧结机料层提供稳定、高压的气流，是确保烧结矿产量和质量的核心动力设备。作为一名长期深耕于风机技术领域的工程师，我深知透彻理解风机基础知识对于设备选型、高效运行及维护管理的重要性。本文将以一款典型的烧结专用风机——SJ5000-0.95/0.78为例，系统性地解析其型号含义、核心配件构成以及关键的修理维护技术，旨在为同行和从业者提供一份详实的技术参考。

第一章：烧结风机概述及其在烧结工艺中的作用

烧结，简而言之，是将各种含铁粉料（如矿粉、返矿、熔剂等）混合后，在点火抽风的作用下，使表层燃料燃烧产生高温，导致混合料局部熔化粘结，冷却后形成具有足够强度的烧结矿的过程。这一过程的核心在于“抽风”，即通过风机在烧结台车下方的风箱中形成足够的负压（真空度），使空气自上而下穿过料层。

烧结风机正是这一抽风系统的动力源。其主要作用可概括为：

提供穿透气流：产生强大的负压，克服料层阻力，确保空气能够均匀、充分地穿透整个料层。

助燃与传热：为烧结料层中的固体燃料（如焦粉）燃烧提供必需的氧气，并将燃烧产生的高温向下部料层传递，完成烧结过程。

排除废气：将烧结过程中产生的粉尘、水蒸气、二氧化硫等废气及时抽走，维持烧结过程的连续进行。

因此，烧结风机的性能直接决定了烧结机的生产率、烧结矿的强度、还原性及能耗指标。一台高效、稳定、可靠的风机是烧结生产线稳定顺行的基石。

第二章：风机型号SJ5000-0.95/0.78的深度解析

风机型号是设备身份的集中体现，蕴含了其核心性能参数。遵循国家标准和行业惯例，SJ5000-0.95/0.78这一型号的每一个部分都具有明确的工程意义。

1. 系列代号：“SJ”
“SJ”是“烧结”二字汉语拼音的首字母缩写，明确标识了该风机是专门为钢铁行业烧结工艺设计制造的专用风机。与通用风机相比，烧结专用风机在设计上更侧重于高压力、大流量、耐高温、抗磨损和抗结垢等特性，以适应烧结工况的苛刻要求。

2. 流量参数：“5000”
“5000”表示该风机在设计工况点（通常指进口状态为标准大气压，温度为20摄氏度，相对湿度为50%的空气）的额定体积流量为每分钟5000立方米。这是一个极其关键的参数，它决定了风机能为多大面积的烧结料层提供足够的风量。流量不足，会导致烧结速度慢，产量低下；流量过大，则可能造成能源浪费，甚至影响烧结矿质量。对于大型烧结机，需要匹配大流量的风机，如SJ7500、SJ10000乃至更大。

3. 压力参数：“0.95/0.78”
这是型号中最能体现风机做功能力的部分，采用“出口压力/进口压力”的形式表示，单位通常是“工程大气压（at）”。1个工程大气压约等于98千帕（kPa）。

“0.95”：表示风机出口处的气体绝对压力为0.95个工程大气压。需要注意的是，这并非我们常说的“风压”或“压升”。在烧结系统中，风机出口通常连接扩散器、消声器，最终通向大气或脱硫系统。因此，出口压力接近或略高于当地大气压。此处的0.95 at（绝对压力）换算成表压（即相对于大气压的压力）约为 -0.05 at（或约 -4.9 kPa），表明出口处为微负压状态，这是系统设计的正常情况。

“0.78”：表示风机进口处的气体绝对压力为0.78个工程大气压。这是风机需要克服的系统总阻力（包括料层阻力、风箱及集气管阻力、除尘器阻力等）的直接体现。换算成表压，0.78 at（绝对压力）对应的表压约为 -0.22 at（或约 -21.56 kPa）。这个负压值，即我们通常所说的“风机全压”或“真空度”的体现。

风机全压的计算：风机产生的有效压力，即全压，等于出口全压与进口全压之差。全压等于静压加上动压。但在工程简化计算中，特别是当进出口管道直径相近时，动压差较小，可以近似用静压差代表全压。
因此，该风机的近似全压（静压） 为：出口表压减去进口表压。即：(-0.05 at) - (-0.22 at) = 0.17 at。换算成国际单位制帕斯卡（Pa）：0.17 at × 98,000 Pa/at ≈ 16,660 Pa（约16.7 kPa）。这意味着，SJ5000-0.95/0.78风机能够为烧结系统提供约16.7千帕的压升，以克服系统阻力。

总结：SJ5000-0.95/0.78是一款专为烧结工艺设计的风机，其额定流量为5000立方米/分钟，能够产生约16.7 kPa的全压，以满足特定规模烧结机的生产需求。

第三章：烧结风机核心配件解析

一台高性能的烧结风机是其各个精密配件协同工作的结果。了解主要配件的功能、材质和特点，是进行维护和修理的基础。

1. 转子总成（叶轮）
转子是风机的“心脏”，其作用是将电机的机械能转化为气体的压力能和动能。

结构：通常为单级、双吸入式结构（以平衡轴向力），由轮盘、叶片、轮盖、轴盘等部件焊接或铆接而成。

叶片型式：烧结风机多采用后向或径向叶片，这种型式效率较高，且性能曲线较平坦，有利于在料层阻力变化时稳定运行。

材质：由于通过的烟气含有粉尘且温度较高（通常80-150摄氏度），叶轮需具备良好的耐磨性和一定的耐腐蚀性。常用材质为低合金高强度结构钢（如Q345B），叶片进口易磨损区域会堆焊耐磨层（如碳化钨）或粘贴陶瓷防磨片。

2. 机壳
机壳是风机的主体结构，用于引导气流并承受内部压力。

结构：一般为蜗壳形，用钢板焊接而成，具有足够的刚度和强度。通常设计成水平剖分式，便于转子的安装和检修。

材质与防护：内壁同样面临磨损问题，会在易磨损部位加装耐磨衬板（如NM360、NM400等高强度耐磨钢板）或进行耐磨涂料处理。

3. 主轴与轴承系统

主轴：传递扭矩的核心部件，要求极高的强度、刚度和韧性。通常采用优质碳素结构钢（如45钢）或合金结构钢（如42CrMo）锻造而成，并进行精加工和热处理。

轴承：支撑转子旋转，承受径向力和轴向力。烧结风机普遍采用滑动轴承（如椭圆瓦、可倾瓦轴承），因其承载能力强、阻尼性能好、运行平稳。滚动轴承则多用于中小型风机。轴承的润滑和冷却至关重要，通常配备强制润滑系统。

4. 密封装置
用于防止气体从风机内部泄漏，以及外界空气进入（对于负压端）。

类型：包括迷宫密封、碳环密封、填料密封等。烧结风机进出口压差大，且气体含尘，多采用非接触式的迷宫密封，并在其间隙通入高压密封空气（如从风机出口引一股洁净气体），以防止粉尘进入密封腔磨损轴颈。

5. 进口调节门（导叶）
用于调节风机流量，以适应烧结工况的变化。通过改变进口导叶的角度，预旋进气气流，从而改变风机的性能曲线，实现节能调节。其执行机构可以是电动、气动或液动。

6. 润滑系统
对于大型风机，独立的强制润滑系统是必不可少的。它包括油箱、油泵、冷却器、过滤器、安全阀及管路仪表等，确保轴承和齿轮（若有）得到持续、洁净、冷却的润滑油。

7. 底座与联轴器

底座：支撑风机和电机，保证对中精度。

联轴器：连接风机主轴和电机轴，传递动力。常用类型有膜片联轴器（允许一定的对中误差，无需润滑）和齿式联轴器。

第四章：烧结风机常见故障与修理技术解析

风机在长期运行中，因磨损、腐蚀、疲劳、安装不当等原因会出现各种故障。及时准确的判断和修理是保障设备寿命的关键。

1. 转子不平衡引起的振动超标

原因：叶轮磨损不均匀（特别是叶片头部）、粉尘局部粘结（结垢）、部件松动或脱落。

修理：

清垢：停机后对叶轮进行彻底清理，去除粘结物。

动平衡校正：这是最核心的步骤。首先进行静平衡，然后在动平衡机上或现场使用动平衡仪进行动平衡校正。通过在轮盘特定位置焊接平衡块或钻孔去重的方法，将不平衡量控制在标准（如G6.3级）允许范围内。现场动平衡技术尤为重要，可减少拆装工作量。

2. 叶轮磨损

磨损部位：叶片的工作面和进口边、轮盖及轮盘的近叶片区域。

修理方法：

耐磨堆焊：对磨损区域进行清理后，使用耐磨焊条（如D667）进行堆焊修复。需注意控制焊接热输入，采用分段、对称焊接法，防止变形和裂纹。

贴附耐磨板/陶瓷片：对于新叶轮或大修叶轮，可在易磨损区焊接螺栓，然后安装耐磨钢板或氧化铝陶瓷片，形成坚固的保护层。

更换叶片或叶轮：当磨损超过母材厚度的1/3至1/2，或出现严重裂纹时，应考虑局部更换叶片或整体更换叶轮。

3. 轴承故障

症状：温度升高、振动异常、噪音增大。

原因：润滑不良（油质劣化、油量不足）、安装间隙不当、疲劳剥落、轴电流侵蚀。

修理：

检查轴承合金层是否有磨损、裂纹、剥落。若损伤轻微，可刮研修刮；若损伤严重，需重新浇注巴氏合金或更换新轴承。

检查主轴轴颈的圆度、圆柱度和表面粗糙度，如有损伤需磨削修复。

彻底清洗润滑系统，更换润滑油和滤芯。

4. 机壳与密封磨损

修理：更换或补焊耐磨衬板。检查并调整迷宫密封的间隙，确保在设计范围内。更换磨损的密封件。

5. 对中不良

原因：基础沉降、管道应力、热膨胀不均等。

修理：定期（如每半年或根据振动情况）检查风机与电机轴的对中度。使用激光对中仪或百分表进行精确测量和调整，确保径向和角度偏差在允许值内。

风机修理的一般流程：

停机、隔离、泄压：确保安全作业。

拆卸：按顺序拆卸联轴器护罩、联轴器、进口管路、机壳上盖、转子等。

清洗检查：对所有零件进行彻底清洗，然后进行宏观和无损探伤（如磁粉、超声波）检查，评估损伤程度。

修复或更换：根据检查结果，制定修复方案（如堆焊、车削、动平衡）或更换不合格零件。

组装：按相反顺序精心组装，确保各部位间隙（如叶轮与机壳的径向间隙、轴向间隙）符合图纸要求。

对中与试运行：完成最终对中，连接管路和电路。先进行点动，确认旋转方向无误后，进行空载试运行，监测振动、温度、噪音等参数。正常后逐步加载至满负荷运行。

第五章：烧结风机的日常维护与保养要点

预防性维护远胜于事后修理。建立科学的点检、润滑和维护制度至关重要。

日常点检：每班次检查轴承温度、油位、油压、振动值、异常声响等。

定期检查：每月或每季度检查润滑油品质，定期清洗滤网。每半年进行一次全面检查，包括对中、密封间隙、连接螺栓紧固情况等。

状态监测：采用在线振动监测系统，实时跟踪风机运行状态，进行故障预测和预警。

备件管理：储备关键备件，如轴承、密封件、专用工具等，以缩短维修停机时间。

结语

SJ5000-0.95/0.78型烧结风机作为烧结生产线的关键设备，其型号精准地定义了其性能，其内部精密的配件协同工作，共同承担着为烧结过程提供动力的重任。深入理解其型号含义、掌握核心配件的特性与常见故障的修理技术，并辅以科学的维护保养，是确保风机长期稳定、高效运行，从而保障烧结生产顺行和降低生产成本的根本途径。希望本文的解析能为广大风机技术同仁提供有益的借鉴。

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