烧结专用风机SJ3500-1.033/0.875基础知识解析与维修探析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：烧结风机，SJ3500-1.033/0.875，风机型号，结构原理，叶轮，轴承，转子平衡，振动分析，故障诊断，维修保养

引言

在钢铁冶炼的庞大工艺流程中，烧结是至关重要的一环，它通过将各种含铁粉料（如矿粉、返矿、除尘灰等）烧结成块，为高炉提供具有良好冶金性能的熟料。而烧结风机，正是这一工艺的核心动力设备，被誉为烧结生产的“心脏”。它负责为烧结机料层提供持续、稳定、高压力的助燃空气，确保烧结过程充分、均匀地进行，其运行状态直接关系到烧结矿的产量、质量以及整个生产线的能耗与成本。

作为一名长期深耕于风机技术领域的工程师，我深知全面掌握烧结风机基础知识，特别是对其型号含义、内部结构、关键配件以及维修要点的深刻理解，对于保障设备长期稳定运行、预防重大事故、提升生产效率具有不可替代的意义。本文将围绕一款典型的烧结专用风机型号——SJ3500-1.033/0.875，展开系统性的阐述，旨在为同行及相关技术人员提供一份详实的技术参考。

第一章：烧结专用风机型号SJ3500-1.033/0.875详解

风机型号是风机身份和性能的集中体现，它用简洁的代码传递了丰富的信息。正确解读型号是选型、使用、维护风机的基础。我们以SJ3500-1.033/0.875为例，参照行业惯例进行解析：

系列代号“SJ”：这是“烧结”二字汉语拼音的首字母缩写，明确指明了该风机的专用属性。与通用风机（如G、Y系列）或用于其他工艺（如锅炉引风机Y4-73）的风机不同，“SJ”系列风机是针对烧结工艺高温、高粉尘、连续运行等苛刻工况特点进行特殊设计的，其在材料选择、结构强度、密封形式、冷却方式等方面都有特殊考量。 流量参数“3500”：这代表了风机在标准进气状态（通常指大气压力101.325 kPa，温度20℃，相对湿度50%）下的额定体积流量，单位为立方米每分钟。因此，“3500”意味着该风机设计的额定送风能力为每分钟3500立方米。流量是风机选型的核心参数之一，它必须与烧结机的面积、料层厚度、烧结速度等工艺要求相匹配。流量不足会导致烧结不透，产量和质量下降；流量过大则可能吹散料层，增加电能浪费。 压力参数“1.033/0.875”：这部分是风机压力能力的表述，通常以“出口压力/进口压力”的形式出现，单位是工程大气压（at），1 at ≈ 98.0665 kPa。
出口压力“1.033”：表示风机出口处气体的绝对压力为1.033个工程大气压。这个值略高于标准大气压（约1.033 at与标准物理大气压1.033227 at接近，在工程上常视为等效），其与进口压力的差值，即风机的实际有效压力（全压），是克服烧结料层阻力、管道系统阻力的动力来源。计算风机全压的公式为：风机全压 = 风机出口全压 - 风机进口全压。若进口压力为大气压，则可简化为风机出口表压（即压力表读数）。 进口压力“0.875”：表示风机进口处气体的绝对压力为0.875个工程大气压。这个数值低于标准大气压，表明该风机是在一定的吸气工况下工作的，可能由于前端的除尘设备、烟道等存在阻力，导致进口形成微负压。明确进口压力对于准确计算风机全压和轴功率至关重要。

综上所述，SJ3500-1.033/0.875这台风机的基本性能轮廓是：一台专为烧结工艺设计的，每分钟能输送3500立方米空气，能在进口压力约0.875 at、出口压力约1.033 at的工况下稳定运行的风机。这为后续的结构分析和维修讨论奠定了性能基础。

第二章：烧结风机核心配件结构与功能解析

一台完整的烧结风机是一个复杂的系统，由数百个零部件组成。但其核心、决定风机性能和可靠性的，是以下几个关键部件：

叶轮（转子总成）：这是风机的“心脏”，是能量转换的核心部件。电机通过轴传递的机械能，通过叶轮旋转转化为气体的动能和压力能。
结构形式：烧结风机叶轮多为单吸或双吸式、后向或径向型离心叶轮。双吸式结构有利于平衡轴向力，提高转子稳定性。叶片型线经过精密流体力学计算和优化，以追求高效率和高压力。 材料选择：由于输送的介质是经过初步除尘但仍含一定粉尘的高温气体（通常可达100-150℃），且可能含有腐蚀性成分，叶轮材料必须具备高强度、高耐磨性、耐热和一定的耐腐蚀性能。通常采用优质低合金高强度钢（如Q345R）或焊接性能良好的钢材制造，叶片进口易磨损部位常堆焊或粘贴碳化钨等耐磨材料，极大延长使用寿命。 制造工艺：现代大型烧结风机叶轮普遍采用焊接结构。叶片与轮盘、轮盖的焊接是关键工序，要求全熔透，并进行100%无损探伤（如超声波或射线检测），确保无裂纹、未熔合等缺陷。叶轮制成后必须进行严格的静平衡和动平衡校正，将不平衡量控制在极低范围内，这是保证风机平稳运行、减小振动的先决条件。
主轴与轴承系统：主轴是传递扭矩、支撑叶轮旋转的关键构件。轴承则是支撑主轴、保证其自由精确旋转的核心基础件。
主轴：通常由高强度合金钢（如40Cr、35CrMo）锻制而成，经过调质处理以获得良好的综合机械性能。其结构设计需充分考虑强度、刚度（临界转速）以及与叶轮、联轴器的配合。 轴承：烧结风机普遍采用滑动轴承（又称轴瓦）或滚动轴承。大型高速风机更倾向于使用滑动轴承，因其承载能力大、运行平稳、阻尼性能好。滑动轴承的巴氏合金层质量、油楔形状、间隙调整至关重要。轴承座设有完善的润滑系统，包括油箱、油泵、冷却器、过滤器等，保证润滑油清洁、充足、温度适宜。
机壳（蜗壳）：机壳是容纳叶轮并将叶轮出口气体的动能进一步转化为压力能的结构件。其型线同样经过优化设计，以减少气流损失。机壳通常由钢板焊接而成，内部可能敷设耐磨衬板以抵抗气流冲刷。机壳上设有进口法兰、出口法兰、检查门、测点接口等。 密封装置：为了防止气体从轴与机壳的间隙泄漏（外泄）或外界空气被吸入（内吸），必须设置有效的密封。烧结风机常用迷宫密封、碳环密封或组合密封。良好的密封不仅能减少介质损失、提高效率，还能防止粉尘进入轴承箱污染润滑油。 基础与底座：风机、电机及其附属设备安装于一个巨大而坚固的混凝土基础上。底座（通常为型钢焊接框架）起到连接和找平作用。基础的刚性、质量以及底座的水平度，直接影响风机运行的稳定性，是抑制振动传播的第一道屏障。

第三章：烧结风机常见故障与修理技术深度解析

烧结风机长期在重载、高温、粉尘环境下连续运行，难免会出现各种故障。及时准确的诊断和科学合理的修理是保障生产的关键。

振动异常：振动是风机最常见的故障现象，也是多种问题的综合反映。
原因分析：
转子不平衡：这是导致振动的主要原因。可能由叶轮磨损不均匀（特别是进口叶片）、粘灰结垢、部件脱落或松动引起。 对中不良：风机轴与电机轴的中心线存在偏差（平行偏差、角度偏差），会产生周期性激振力。 轴承故障：轴承磨损、疲劳剥落、间隙过大、润滑不良等都会导致振动加剧，并常伴有温度升高和异响。 基础松动或刚性不足：地脚螺栓松动、基础开裂等会使振动放大。 喘振：当风机在小流量区运行时，可能出现流量和压力的周期性剧烈波动，伴随强烈振动和异响，对设备危害极大。
诊断与处理：需使用振动分析仪测量振动值、频率、相位等参数。通过频谱分析，可以初步判断故障源。例如，1倍频（转频）振动大主要怀疑不平衡；2倍频可能暗示对中问题；高频成分可能指向轴承缺陷。处理措施包括：停机清理叶轮积灰并做动平衡校正；重新精确对中；更换轴承；紧固地脚螺栓；通过调整进口导叶或阀门开度避免喘振区运行。
轴承温度过高：
原因分析：
润滑问题：油位过低、油质劣化（乳化、杂质多）、油路堵塞、冷却器效率下降。 装配问题：轴承间隙过小、预紧力过大、安装不当造成损伤。 载荷过大：风机实际运行点偏离设计点，导致轴功率超载。
处理措施：检查油位、油质，定期换油清洗油路；确保冷却水畅通；检查轴承游隙是否符合标准；复核风机运行工况是否正常。
性能下降（风量、风压不足）：
原因分析：
叶轮磨损：叶片型线因磨损而改变，效率下降。 间隙增大：叶轮与密封之间的径向、轴向间隙因磨损而超标，内部泄漏严重。 系统阻力增加：管网堵塞、阀门故障等导致系统特性曲线改变。 转速降低：电机或传动系统问题。
处理措施：检查叶轮磨损情况，必要时修复或更换；调整或更换密封件，恢复合理间隙；清理管网；检查电机和变频器（若有）状态。
关键部件的修理与修复：
叶轮修复：对于局部磨损，可采用堆焊耐磨焊条的方法修复。堆焊需遵循严格的工艺，防止变形和裂纹，焊后必须重新进行动平衡校正。当磨损超过极限或出现裂纹等严重缺陷时，应考虑更换新叶轮。 主轴修复：轴颈磨损、划伤可采用镀铬、热喷涂、激光熔覆等工艺修复，恢复尺寸和硬度。若出现裂纹或弯曲，通常需要更换。 滑动轴承修复：巴氏合金层脱落、磨损超限需重新浇铸巴氏合金并机加工。轻微的拉伤可刮研修复。 动平衡校正：这是风机修理后至关重要的步骤。必须在高精度的动平衡机上进行。原则是“在哪侧测量，在哪侧校正”，通过在校正面上（通常叶轮两侧）增加或去除质量（如焊接平衡块、钻孔去重），使剩余不平衡量达到标准（如IS 1940 G2.5级或更高要求）以下。

第四章：烧结风机的预防性维护与状态监测

与其事后维修，不如事前预防。建立完善的预防性维护和状态监测体系，能有效降低故障率，延长设备寿命。

定期维护制度：
日常点检：运行中检查振动、温度、声音、油位、油压、冷却水等是否正常。 定期保养：按周期更换润滑油、清洗滤网、检查紧固件、检查密封状况。 定期停机检修：利用计划停机时间，进行内部检查、间隙测量、无损探伤等，及时发现潜在问题。
状态监测技术的应用：
在线振动监测系统：在轴承座等关键部位安装振动传感器，实时监测振动趋势，实现预警和早期故障诊断。 油液分析：定期取样分析润滑油中的磨损金属颗粒、水分、粘度等指标，判断轴承、齿轮等内部的磨损状态。 红外热成像：用于检测轴承温度、电气连接点过热等异常。

结语

烧结专用风机SJ3500-1.033/0.875作为烧结生产线的心脏，其稳定高效运行是生产顺行的基石。通过深入理解其型号背后的性能参数，掌握其核心配件的结构特点与功能，并精通常见故障的诊断与修理技术，同时建立起科学的预防性维护体系，我们才能最大限度地发挥设备潜能，保障钢铁生产的连续、高效与安全。作为风机技术人员，不断学习、积累经验、精益求精，是我们永恒的职责。希望本文能对同行们在烧结风机的技术管理和维修实践中有所裨益。

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