烧结专用风机SJ4500-1.033/0.933基础知识解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：烧结风机，SJ4500-1.033/0.933，型号解析，风机配件，风机修理，动平衡，叶轮，轴承

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，它将各种含铁原料、熔剂、燃料等通过高温烧结成具有一定强度和粒度的烧结矿，为高炉冶炼提供优质原料。而在这个高温、高粉尘的烧结过程中，烧结专用风机扮演着“心脏”的角色，它为整个烧结系统提供稳定、高压、大流量的气体，是确保烧结机正常运转、产品质量达标的核心动力设备。作为一名长期从事风机技术工作的工程师，我深知深入理解风机基础知识对于设备维护、故障排除和效能提升的重要性。本文将围绕一款典型的烧结专用风机型号——SJ4500-1.033/0.933，对其型号含义、核心配件构成以及关键修理技术进行系统性的解析，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SJ4500-1.033/0.933详解

风机型号是风机身份和性能的集中体现，正确解读型号是选型、使用和维护的第一步。参照行业通用规则及示例“SJ7500-1.039/0.8758”，我们可以对SJ4500-1.033/0.933进行逐项拆解：

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应用领域—烧结工艺。这不仅仅是一个标签，更意味着该系列风机在设计之初就充分考虑了烧结工况的特殊性，如介质（烟气）中含有大量粉尘、温度较高、具有一定的腐蚀性等，因此在材质选择、结构设计、密封方式等方面都与通用风机有显著区别。 流量参数“4500”：这表示该风机在设计工况下的额定体积流量为每分钟4500立方米。这是一个极其关键的参数，它直接决定了风机为烧结系统提供的“风量”大小。流量不足，会导致烧结过程缺氧，燃烧不充分，烧结矿强度不够，产量下降；流量过大，则可能吹散料层，浪费能源，甚至影响烧结终点控制。4500立方米每分钟的流量表明该风机适用于中等规模的烧结生产线。流量与叶轮的几何尺寸、转速直接相关，其单位是立方米每分钟，体现了风机巨大的输送能力。 出风口压力“1.033”：这表示风机出口处的气体绝对压力为1.033个标准大气压。在工程上，我们更常使用“相对压力”或“表压”的概念，即风机出口压力与当地大气压的差值。若以标准大气压（101.325 kPa）为基准，1.033个绝对大气压对应的表压约为0.033个大气压，即约3.3 kPa。这个压力值主要用于克服风机出口之后管网系统的阻力，确保气流能顺利输送至指定位置。它反映了风机的“压头”能力，由叶轮的级数、结构形式及转速决定。 进风口压力“0.933”：这表示风机进口处的气体绝对压力为0.933个标准大气压。同样换算成表压，约为-0.067个大气压，即约-6.7 kPa。这是一个负压值，其意义非常重大。在烧结系统中，风机通常安装在主抽风管道的末端，其进口通过庞大的风箱、烟道与烧结台车下的风箱相连。风机运转时，在进口处形成的强大抽吸力（负压），使外界空气自上而下穿过烧结料层，为烧结过程提供所需的氧气，并将燃烧产生的废气抽走。这个负压是保证烧结过程得以进行的根本动力。0.933的进风口压力值，直接关联到烧结料层的透气性阻力、台车篦条及除尘管道的压力损失总和。

综合理解型号意义：SJ4500-1.033/0.933完整地描述了一台烧结专用风机的能力：它能为烧结系统提供每分钟4500立方米的风量，在吸入端能建立起约6.7 kPa的真空度（负压），以克服料层和管道阻力，并在出口端提供约3.3 kPa的正压，将废气推向后续的除尘净化系统。理解这些参数，是进行风机选型匹配、工况分析和能效评估的基础。

第二章：烧结专用风机核心配件解析

一台高性能、长寿命的烧结风机，离不开其内部各个精密配合、坚固耐用的核心配件。下面我们将深入剖析SJ4500型号机的主要部件及其功能、材质和特点。

叶轮（转子总成）：这是风机的“心脏”，是能量转换的核心部件。其功能是通过高速旋转，将电动机输入的机械能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级或多级后向或径向离心式叶轮。后向叶轮效率较高，但压力相对较低；径向叶轮结构坚固，更适合处理含尘气体。SJ4500通常采用高强度合金钢焊接结构，叶片型线经过空气动力学优化设计，以减少流动损失。 材质要求：由于烧结烟气中含有大量硬质粉尘（如铁矿石、石灰石粉末），对叶轮具有强烈的冲刷磨损作用。因此，叶轮材质必须具有高硬度、高耐磨性和良好的焊接性能。常用材料包括高强度低合金钢如Q345R，或在易磨损部位（叶片进口边、工作面）堆焊或粘贴硬质合金（如碳化钨），甚至整体采用耐磨钢板制造。 动平衡：叶轮的平衡精度至关重要。任何微小的质量不均都会在高速旋转下引发巨大的振动，导致轴承损坏、螺栓松动甚至结构疲劳断裂。叶轮在制造和修理后都必须进行高精度的动平衡校正，通常要求达到G6.3级或更高的平衡等级。
主轴：主轴是传递扭矩、支撑叶轮旋转的关键部件。
功能与要求：它必须具有足够的强度以承受扭矩和弯矩，足够的刚度以防止过度挠曲影响密封和轴承，以及良好的疲劳强度以应对交变载荷。 材质与加工：通常采用优质碳素结构钢（如45钢）或合金结构钢（如40Cr）锻造而成，经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至较高的表面光洁度和尺寸精度。
轴承箱与轴承：轴承是风机的“关节”，负责支撑转子平稳旋转，减少摩擦。
轴承类型：大型离心风机通常采用滑动轴承（如椭圆瓦轴承）或滚动轴承（调心滚子轴承）。滑动轴承承载能力强、阻尼性能好、适于高速重载，但结构复杂；滚动轴承摩擦小、效率高、维护相对简便。SJ4500这类风机多采用强制润滑的滑动轴承或大型滚动轴承。 润滑与冷却：可靠的润滑是轴承长寿的保证。润滑油（或脂）不仅减少摩擦磨损，还起到冷却、清洁和防锈的作用。轴承箱通常配有油位计、温度传感器（铂热电阻）和冷却水套（或油冷却器），以实时监控油位、油温并进行有效冷却。
机壳（蜗壳）：机壳是风机的主体结构，其作用是将叶轮甩出的高速气体收集起来，并通过其渐扩的蜗形通道将部分动能转化为静压，然后导向出口。
结构与材质：一般为钢板焊接结构，具有足够的刚度和强度以承受内部压力和气动载荷。内壁可能加装耐磨衬板，以抵抗气流的冲刷。机壳设计需保证气流平稳，减少涡流和冲击损失。
密封装置：密封是防止介质泄漏和外界杂质侵入的关键。
轴端密封：在主轴穿过机壳的部位，需要设置密封。常见的有迷宫密封、填料密封和机械密封。烧结风机由于进口为负压，主要防止外界空气吸入，多采用迷宫密封或气封（向密封腔通入稍高于大气压的清洁空气），结构简单可靠。密封的完好性直接影响风机效率和轴承寿命。
进口调节装置：为了适应烧结工况的变化，风机流量需要进行调节。常见方式有进口导叶调节和进口阀门调节。
进口导叶（IGV）：在风机进口处安装一组可调节角度的导流叶片，通过改变进气预旋来调节风机性能曲线，实现高效、宽范围的流量调节，节能效果显著。 执行机构：导叶或阀门的开度通常由电动或气动执行器控制，并可接入烧结主控系统，实现自动化调节。
底座与联轴器：底座用于支撑和找正风机与电机。联轴器用于连接风机主轴和电机轴，传递扭矩，并补偿一定的轴向和径向偏差。常用类型有膜片联轴器、鼓形齿式联轴器等，它们具有补偿能力强、无需润滑、维护简便的优点。

第三章：烧结专用风机修理技术深度解析

烧结风机长期在恶劣工况下运行，磨损、腐蚀、疲劳是其主要失效形式。定期的检查与科学的修理是保障其安全、稳定、长周期运行的生命线。

常见故障类型与原因分析：
振动超标：这是最常见的故障现象。原因可能包括：叶轮磨损不均或粘灰结垢导致动平衡破坏；叶轮焊缝开裂或叶片局部磨损穿孔；主轴弯曲；轴承磨损间隙过大或损坏；地脚螺栓松动；转子与静止部件发生摩擦；联轴器对中不良等。 轴承温度过高：原因可能是润滑油量不足或油质劣化；冷却系统故障（冷却水中断或堵塞）；轴承安装不当或间隙不合适；轴承本身缺陷或达到寿命；振动过大导致轴承负荷加剧等。 性能下降（风量、风压不足）：原因可能是叶轮磨损严重，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；转速未达到额定值（如皮带打滑、电机问题）等。 异常噪音：轴承损坏的尖锐声；转子摩擦的刮擦声；气流涡旋的吼叫声等，都是故障的前兆。
核心修理工艺与技术要点：
叶轮的修理与动平衡校正：
检查：定期（结合大修周期）对叶轮进行宏观检查和无损探伤（如磁粉或超声波探伤），重点检查叶片工作面、进口边、轮盘及焊缝是否有裂纹、严重磨损或穿孔。 修复：对于磨损，可采用耐磨焊条（如D707）进行堆焊修复，恢复原有型线。堆焊时需采用小电流、分段、对称焊接工艺，严格控制层间温度，以减少焊接应力和变形。对于裂纹，需先彻底清除裂纹，开坡口后再进行补焊。修复后的叶轮必须重新进行动平衡。 动平衡校正：这是修理过程中的重中之重。必须在专用的动平衡机上进行。步骤如下：首先测量初始不平衡量的大小和相位；然后通过在不平衡质量相反位置的特定半径处添加配重（焊接平衡块或钻孔去重）的方式进行校正；反复测量和修正，直至残余不平衡量达到标准要求（例如，根据风机转速，按IS 1940标准确定平衡精度等级G值）。现场动平衡技术也可以在风机不解体的情况下进行，但精度通常低于平衡机。
主轴的检查与修复：
检查：检查主轴有无弯曲、裂纹、轴颈磨损、螺纹损坏等。弯曲度可用百分表在车床或V形铁上测量。轴颈磨损可用外径千分尺测量。 修复：轻微弯曲可尝试压力校正，但需注意消除内应力。轴颈磨损可采用镀铬、热喷涂（如电弧喷涂）等工艺修复尺寸，然后精磨至要求。裂纹原则上不允许存在，应更换新轴。
轴承的更换与安装：
拆卸与检查：记录原始定位尺寸后，使用专用拉马或液压工具拆卸旧轴承。检查轴承滚道、滚动体、保持架是否有磨损、点蚀、变色等缺陷。 安装：新轴承安装前需测量其与轴、轴承座的配合尺寸是否符合要求。安装时最好采用热装法（将轴承加热至80-100摄氏度）或液压螺母，严禁直接敲击轴承。确保轴承安装到位，并保证合理的游隙或过盈量。
密封装置的检查与更换：检查迷宫密封齿的磨损情况，磨损超标需更换密封片或整体更换。确保气封管路畅通，压力正常。安装时严格控制密封间隙在设计要求范围内。 对中找正：风机修理完毕回装后，必须重新进行风机主轴与电机轴的对中找正。使用双表法（径向和轴向）或激光对中仪，精确调整风机或电机的位置，使两轴的中心线在一条直线上，允差通常要求径向和轴向偏差均小于0.05毫米。对中不良是引起振动和联轴器损坏的主要原因。 试车与验收：修理完成后，需进行空载和逐步加载试车。密切监控启动电流、运行电流、轴承温度（各点温度应稳定且低于75摄氏度）、振动速度有效值（通常要求轴承座处振动值低于4.5毫米每秒）等参数。各项指标稳定且符合标准后，方可投入正式运行。

结论

烧结专用风机SJ4500-1.033/0.933作为烧结生产线的心脏设备，其稳定高效运行直接关系到整个钢铁生产的顺行与能效。通过对其型号参数的深刻理解，我们可以准确把握其性能定位；通过对叶轮、主轴、轴承等核心配件的深入认知，我们能够明确维护的重点与方向；而通过对振动处理、动平衡校正、对中找正等关键修理技术的掌握，我们则具备了保障风机长期健康运行的能力。作为一名风机技术工作者，我们应不断学习、积累经验，将理论知识与现场实践紧密结合，才能更好地服务于生产，为企业的安全、高效、绿色发展贡献力量。风机的维护管理是一项系统工程，需要耐心、细心和严谨的科学态度，唯有如此，方能驾驭好这台强大的工业动力之源。

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