烧结专用风机SJ4000-1.033/0.921基础知识解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：烧结风机，SJ4000-1.033/0.921，型号说明，风机配件，风机修理，维护保养

引言

在钢铁冶炼的烧结工艺中，烧结风机扮演着无可替代的“心脏”角色。它负责为烧结机料层提供稳定、足量的助燃空气，同时将烧结过程中产生的高温废气及时抽走，是保障烧结矿产量、质量及整个生产线稳定运行的关键设备。作为一名长期奋战在风机技术一线的工程师，我深知深入理解风机基础知识，特别是其型号含义、核心配件构成以及常见故障修理方法，对于保障生产安全、提升设备效率、降低运营成本至关重要。本文将以我司典型的烧结专用风机型号SJ4000-1.033/0.921为例，系统性地解析其型号命名规则，详细阐述其主要配件的功能与特性，并深入探讨风机修理维护的核心要点，旨在为同行提供一份实用的技术参考。

第一章 烧结专用风机型号SJ4000-1.033/0.921详解

风机型号是设备性能参数的集中体现，是选型、使用和维护的首要依据。正确解读型号，是每一位风机技术人员的基本功。参照“SJ7500-1.039/0.8758”的解释规则，我们对SJ4000-1.033/0.921进行逐一剖析。

1.1 型号前缀“SJ”与系列标识“4000”

“SJ”的含义：与示例一致，“SJ”是“烧结”二字汉语拼音的首字母缩写，明确标识了此风机是专为钢铁行业烧结工艺设计制造的专用风机。这类风机通常需要具备耐高温、抗磨损、抗结垢、高效率、运行平稳等特点，以适应烧结工况的苛刻要求。 “4000”的含义：此数字代表该风机在额定工况下的容积流量，单位为“立方米每分钟”。因此，“SJ4000”意指这是一台烧结专用风机，其设计的额定流量为每分钟4000立方米。流量是风机最重要的参数之一，它直接决定了单位时间内通过烧结料层的风量，进而影响烧结过程的传热传质效率和烧结速度。选择合适的流量是确保烧结产量和质量的前提。

1.2 压力参数“1.033”与“0.921”

风机型号中压力参数的表示方式，清晰地标明了风机的增压能力及其在系统中的工作点。

出风口压力“1.033”：此数值表示风机出口处的气体绝对压力，单位为“标准大气压（atm）”。1.033个大气压是一个具有特定工程意义的数值。我们知道，1个标准大气压约等于101.325千帕（kPa）。因此，1.033 atm ≈ 1.033 * 101.325 kPa ≈ 104.67 kPa。这意味着风机出口的气体压力比环境大气压（约1 atm）高出约0.033 atm，即约3.34 kPa。这个压力通常被称为风机的“全压”或“升压”，它是风机克服整个烧结系统（包括风箱、除尘器、烟道、烟囱等）阻力所必须提供的压力。对于SJ4000-1.033/0.921而言，其额定全压约为3340帕斯卡（Pa）。这个压力值决定了风机能否将足够的风量“压入”或“抽出”烧结料层。 进风口压力“0.921”：此数值表示风机进口处的气体绝对压力，同样以标准大气压为单位。0.921 atm ≈ 0.921 * 101.325 kPa ≈ 93.32 kPa。这个值低于标准大气压，表明风机进口处于负压状态。在烧结系统中，这是由于烧结机风箱和上游管道对气流的抽吸作用造成的。进风口压力是计算风机实际做功能力、评估进气条件的重要参数。它反映了烧结系统前半部分的阻力状况。

1.3 型号的整体意义与工况点

将型号SJ4000-1.033/0.921整合理解，它描述了一个特定的风机工况点：在风机进口绝对压力为0.921 atm（约93.32 kPa，负压约-8 kPa），出口绝对压力为1.033 atm（约104.67 kPa）的工作条件下，风机能够输送每分钟4000立方米的气体流量。

需要特别指出的是，风机在实际运行中并非永远固定在这一设计点上。系统的阻力会因料层厚度、透气性、除尘器堵塞程度等因素而变化。风机性能曲线（压力-流量曲线）描述了其在不同工况下的能力。型号所标示的点，通常是风机最高效率点或额定工作点，是选型和性能评估的基准。

第二章 烧结风机核心配件解析

一台完整的烧结风机是一个复杂的系统，由多个精密配合的部件构成。了解这些配件的功能、材料和工作原理，是进行日常维护和故障诊断的基础。以下围绕SJ4000型号机，对其核心配件进行解析。

2.1 转子组件（叶轮与主轴）

转子是风机的“心脏”，是能量转换的核心部件。

叶轮：
功能：叶轮通过高速旋转，对气体做功，将电动机输入的机械能转换为气体的压力能和动能。其设计直接决定了风机的压力、流量和效率。 结构型式：烧结风机通常采用后向或径向叶轮，以兼顾效率和耐磨性。叶轮由轮盘、轮盖和数十片叶片焊接而成。 材料：由于烧结烟气中含有大量粉尘颗粒，叶轮面临严重的磨损问题。因此，叶轮材质通常选用高强度、高耐磨性的合金钢，如16Mn、Q345B等，并在叶片进口、工作面等易磨损部位堆焊或粘贴碳化钨等硬质合金耐磨层，极大延长使用寿命。 动平衡：叶轮的动平衡精度至关重要。任何不平衡都会导致风机剧烈振动，加速轴承损坏，威胁安全运行。制造和修理后必须进行高精度的动平衡校正，通常要求达到G6.3级或更高标准。
主轴：
功能：传递扭矩，支撑叶轮旋转。 要求：必须具备足够的强度、刚度和韧性，以承受扭矩、弯矩和临界转速的考验。材料常选用优质碳素结构钢（如45号钢）或合金结构钢（如42CrMo），并经过调质处理以获得良好的综合机械性能。轴颈与轴承配合处需精磨，保证尺寸精度和表面光洁度。

2.2 机壳

功能：收集从叶轮出来的气体，并将其引向出口，同时将气体的部分动能转化为静压。它还起到支撑定子部件（如轴承箱）和密封的作用。 结构：通常为蜗壳形，由钢板焊接而成，具有足够的刚度和强度以承受内部压力和气动载荷。机壳内壁同样面临磨损，特别是靠近叶轮出口的“舌部”区域，常加装耐磨衬板或进行耐磨处理。 支承方式：对于SJ4000这个量级的风机，多采用水平剖分式结构，便于转子的安装和检修。根据驱动侧位置，可分为悬臂式和双支承式。

2.3 轴承系统

轴承是风机的“关节”，负责支撑转子并保证其平稳旋转。

类型：大型烧结风机主要采用滑动轴承（又称轴瓦）和滚动轴承（如双列向心球面滚子轴承）。
滑动轴承：承载能力强，阻尼性能好，适用于高速、重载场合。需要一套复杂的润滑系统（润滑油站）提供压力油进行润滑和冷却。其间隙调整和刮瓦技术要求高。 滚动轴承：摩擦小，效率高，维护相对简便，但承载能力和抗冲击性略逊于滑动轴承。
润滑与冷却：无论哪种轴承，可靠的润滑和冷却是保证其长寿命的关键。必须定期检查润滑油油质、油压、油温和冷却水系统。

2.4 密封装置

功能：防止气体从风机内部向外部泄漏（轴端密封），或防止轴承润滑油外泄。 类型：常见的有迷宫密封、碳环密封、浮环密封等。烧结风机轴端多采用迷宫密封，利用多级节流间隙来减小泄漏，结构简单可靠。有时会引入压力稍高的密封气（如净化后的空气），进一步阻止含尘烟气进入轴承箱。

2.5 润滑系统

对于采用滑动轴承的大型风机，独立的稀油站是标准配置。它包括油箱、油泵、过滤器、冷却器、安全阀、仪表及管路等。其作用是连续、稳定地向轴承提供清洁的、温度适宜的润滑油。

2.6 进出口调节装置（如入口风门）

功能：根据烧结工艺的需求，调节风机的风量，实现节能运行。 类型：常用的是入口导叶调节（静叶可调）或入口挡板调节。通过改变进气预旋角度或节流，来改变风机性能曲线，实现流量调节。比出口节流调节效率更高。

2.7 联轴器

功能：连接风机主轴和电机轴，传递扭矩，并补偿两轴之间少量的相对位移。 类型：常用膜片联轴器或鼓形齿式联轴器。它们具有免维护、补偿能力强、传动效率高的优点。

第三章 烧结风机修理技术解析

风机在长期运行后，不可避免地会出现磨损、振动、性能下降等问题。及时、正确的修理是恢复设备性能、保障生产连续性的关键。

3.1 常见故障类型与原因分析

振动超标：这是最常见的故障。
原因：叶轮磨损不均匀或局部堵塞导致动平衡破坏；轴承磨损或损坏；地脚螺栓松动；联轴器对中不良；转子弯曲；基础刚性不足或共振等。
性能下降（风量、风压不足）：
原因：叶轮磨损导致间隙增大，效率降低；机壳或管道内部积灰严重，增加系统阻力；密封间隙过大，内泄漏严重；进口滤网或风门堵塞。
轴承温度过高：
原因：润滑油量不足、油质恶化或油路堵塞；冷却效果不佳；轴承装配间隙不当或损坏；振动过大导致附加载荷。
异常噪音：
原因：轴承损坏；转子与静止件发生摩擦（扫膛）；地脚松动；气流涡旋脱离（喘振）。

3.2 修理流程与关键技术

修理工作必须遵循严谨的流程，确保质量和安全。

第一步：停机检查与诊断
记录停机前的运行参数（振动、温度、电流等）。 断开电源，做好安全隔离。 初步检查联轴器对中、地脚螺栓、外部连接件。 盘车检查转子转动是否灵活，有无摩擦声。
第二步：解体与清洗
按顺序拆卸进出口管路、联轴器、轴承箱、机壳上盖等。 吊出转子总成，放置于专用支架上。 对所有零件进行彻底清洗，去除油污和积灰，便于检查。
第三步：零部件检测与评估
叶轮：重点检查叶片、轮盘、轮盖的磨损、腐蚀、裂纹情况。用量具测量叶片厚度变化和径向、轴向间隙。磨损量超过原厚度1/3或出现裂纹时必须修复或更换。 主轴：检查直线度（跳动量）、轴颈的尺寸公差和表面粗糙度。必要时进行无损探伤（如磁粉或超声波探伤）。 轴承：检查磨损、间隙、剥落、麻点等缺陷。滑动轴承需检查接触角和间隙。 机壳：检查密封磨损情况、内壁腐蚀与磨损。 密封件：检查迷宫密封齿的磨损情况。
第四步：修理与更换
叶轮修复：
动平衡校正：这是修理的核心环节。修复后的叶轮必须重新进行动平衡。首先进行单件叶轮的静平衡，然后与主轴装配后整体进行动平衡。在平衡机上测定不平衡量和相位，通过在不平衡对面加重（焊接平衡块）或去重（钻孔）的方式，使残余不平衡量达到标准要求（例如，根据公式“许用不平衡量等于转子质量乘以许用偏心距，再除以校正半径”进行计算，确保振动速度有效值控制在国家标准如4.5毫米每秒以下）。 耐磨修复：对磨损部位进行补焊（使用与母材匹配的耐磨焊条），然后打磨至原有型线。对于严重磨损，可整体堆焊耐磨层或更换新叶轮。
主轴修复：若轴颈磨损，可采用镀铬、热喷涂等工艺修复尺寸，然后精磨。若弯曲超标，需进行压力校正或热点校直。 轴承更换：严格按照装配规程安装新轴承或修复轴瓦，保证合适的间隙（滑动轴承的顶隙、侧隙）和接触面积。 密封调整：更换磨损的密封件，调整密封间隙至设计值。
第五步：回装与对中
按解体的逆顺序回装所有部件。 关键：确保转子在机壳内的中心位置正确。严格按照技术要求进行联轴器对中（找正），使用百分表测量径向和端面偏差，通过调整电机或风机底座的垫片，使偏差值在允许范围内（通常要求径向和端面跳动均小于0.05毫米）。对中不良是振动和轴承损坏的主要原因之一。
第六步：试运行与验收
复查所有紧固件，手动盘车无误。 先点动电机确认旋转方向正确。 空载试运行，逐步升速，监测振动、轴承温度、噪音等指标。 负载试运行，逐步加载至额定工况，检查各项性能参数是否达到要求。

3.3 预防性维护与状态监测

除了事后修理，建立完善的预防性维护体系更为重要。

定期检查：每日巡检振动、温度、声音、油位等。 定期保养：定期更换润滑油、清洗滤网、检查紧固件。 状态监测：采用在线振动监测系统，实时跟踪设备健康状态，进行趋势分析，实现预测性维修，防故障于未然。

结论

烧结专用风机SJ4000-1.033/0.921作为烧结生产线的心脏设备，其稳定高效运行直接关系到企业的经济效益和安全环保。通过深入理解其型号中蕴含的性能参数，熟练掌握其核心配件的结构特性与技术要求，并建立起一套科学、规范的修理与维护体系，我们能够有效延长风机寿命，降低故障率，保障烧结生产的连续稳定。作为风机技术人员，不断学习、积累经验、严谨操作，是我们肩负的重要职责。希望本文能对同行们在烧结风机的技术管理、维护修理工作中提供有益的帮助和启发。

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