冶炼高炉风机D736-1.85基础知识、配件解析与修理技术深度解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：冶炼高炉风机、D736-1.85型号解析、多级增速离心鼓风机、风机配件、轴瓦、转子总成、气封、风机修理

第一章：冶炼高炉风机概述及其在冶炼工艺中的核心地位

冶炼高炉风机，作为现代钢铁冶炼工业的“心脏”设备，其运行的稳定性、效率及可靠性直接关系到高炉的顺行、铁水质量及整个生产线的能耗与经济性。高炉炼铁是一个复杂的物理化学反应过程，需要持续、稳定且高压的助燃空气（通常为热风）鼓入高炉下部，以使焦炭充分燃烧，产生还原性气体并提供必要的反应温度。这一过程对鼓风设备提出了极为苛刻的要求：巨大的空气流量、显著高于大气压的出口压力、长期的连续运行能力以及应对工况波动的调节适应性。

在众多类型的鼓风机中，离心式鼓风机凭借其结构紧凑、运行平稳、效率较高、维护相对简便及输送介质洁净（无油污染）等优势，在高炉鼓风领域占据了主导地位。其中，多级增速离心鼓风机，通过采用多级叶轮串联和齿轮增速相结合的技术路线，成功地在单台设备上实现了大流量与高压力的协同输出，成为中型至大型高炉配套的理想选择。根据结构形式和应用特点，冶炼高炉风机主要发展出以下几个系列：

“C”型系列：多级离心输送空气风机，通常为传统多级结构，体积相对较大。 “AI”型系列：单级悬臂输送空气风机，结构简单，适用于压力需求相对较低的场合。 “S”型系列：单级增速双支撑输送空气风机，通过高速单级叶轮实现压力提升，结构紧凑。 “AII”型系列：单级双支撑离心冶炼高炉风机，具有更好的转子稳定性。 “D”型系列：即本文重点关注的冶炼高炉专用多级增速鼓风机，专为高炉工艺的高流量、中高压工况优化设计，是当前应用最为广泛的机型之一。

第二章：D736-1.85风机型号深度解读与技术参数剖析

风机型号是设备技术特征的浓缩体现。参照已知的“D306-1.42”型号解释规则，我们对“D736-1.85”进行详细的解析：

“D736”部分：
字母“D”：明确标识此风机为“冶炼高炉专用风机”，属于“D系列多级增速鼓风机”。这意味着该风机从设计之初就充分考虑了高炉运行的特定需求，如抗喘振性能、压力流量调节范围、材料对介质的适应性以及长期连续运行的可靠性。 数字“736”：代表该风机在设计工况下，输送空气的额定流量为每分钟736立方米。这是一个非常重要的性能参数，它决定了风机能够为多大容积的高炉提供足够的鼓风量。流量是风机选型的首要依据，必须与高炉的生产规模相匹配。
“-1.85”部分：
此部分表征风机的压比或压力提升能力。其具体含义是：在风机进风口压力为标准大气压（约等于1个标准大气压，即101.325 kPa）的条件下，风机出口处所能达到的绝对压力为1.85个标准大气压。因此，风机所产生的有效压升或压比为1.85。换算成常用的表压（相对压力）表示，出口表压约为0.85个大气压（即约85 kPa）。这个参数直接关系到鼓风能否克服高炉料柱阻力，将足够压力的空气送达炉缸，是保证高炉正常冶炼的关键。

综合来看，D736-1.85型号定义了一台专用于冶炼高炉、采用多级增速技术、额定风量为736 m³/min、能在标准进气条件下将空气压力提升至1.85倍大气压的离心鼓风机。这使其适用于特定规模的高炉配套，具备较强的压力输出能力。

除了型号直接揭示的信息，该类风机通常还具有以下技术特征：

输送介质： primarily 空气。但“D”系列风机设计上具备输送多种无毒工业气体的能力，如二氧化碳(CO₂)、氮气(N₂)、氧气(O₂)、氦气(He)、氖气(Ne)、氩气(Ar)、氢气(H₂)等及其混合气体。在实际应用中，需根据输送介质的不同，对材料密封、冷却系统等进行特殊考虑。 驱动方式：通常采用电动机或汽轮机通过增速齿轮箱驱动。 调节方式：为适应高炉变工况运行，常配备进口导叶调节、变转速调节或两者结合的方式，以实现流量和压力的经济、高效调节，并避免喘振现象的发生。

第三章：D736-1.85风机核心配件结构与功能解析

一台高效可靠的D736-1.85风机，是其众多精密配件协同工作的结果。以下对关键配件进行详细解析：

转子总成——风机的心脏
转子总成是风机中唯一作高速旋转运动的核心部件，其动平衡精度、材质强度和结构完整性直接决定风机的性能、振动水平和寿命。它通常由以下部件组成：
主轴：采用高强度合金钢锻造而成，经过精密加工和热处理，具有极高的强度、刚性和疲劳韧性。其上设有装配叶轮、平衡盘、推力盘等部件的轴颈和键槽。 多级叶轮：是能量转换的核心。每个叶轮都由后盘、前盘和叶片焊接或铆接而成，采用高强度铝合金或高强度合金钢制造。空气在高速旋转的叶轮中获得动能和静压能。D736-1.85通常采用多个叶轮串联，每级叶轮增压后，气体进入扩压器将部分动能转化为静压，再导入下一级叶轮入口，从而实现压力的逐级累积。 平衡盘：用于平衡转子工作时产生的巨大轴向推力，减小推力轴承的负荷。 联轴器：与齿轮箱的高速轴相连，传递扭矩。
转子总成在装配完成后，必须进行高速动平衡校正，确保在额定工作转速下残余不平衡量达到极高标准（例如优于G2.5级），以最大限度地降低振动和噪声。
轴承与轴瓦—转子的稳定支撑
D系列高速风机普遍采用滑动轴承（轴瓦）而非滚动轴承，原因在于滑动轴承在高速、重载工况下具有更优的承载能力、阻尼特性和寿命。
径向轴承（支持轴承）：承受转子的重力以及由于残余不平衡力引起的径向载荷。轴瓦通常为剖分式，内表面浇铸有巴氏合金等耐磨减摩材料。工作时，依靠转子高速旋转带入润滑油，形成稳定的油膜，将转子“浮起”，实现液体摩擦，摩擦系数极小。 推力轴承：主要承受由叶轮产生的剩余轴向推力，确保转子轴向定位准确。同样采用滑动轴承结构，由多个推力瓦块组成。
轴瓦的间隙、油膜压力、温度是监控其运行状态的关键参数。良好的润滑、冷却和过滤系统是轴瓦长周期安全运行的保障。
气封装置—遏制内泄漏的关键
为了阻止高压气体向低压区泄漏（级间泄漏和轴端泄漏），在风机内部设置了多种气封：
级间密封：位于隔板与主轴之间，防止气体从高压级窜回低压级，通常采用迷宫密封，利用多次节流膨胀效应来减小泄漏量。 轴端密封：位于转子两端穿出机壳处，防止机内气体向外泄漏或外界空气吸入（取决于风机内压力）。对于输送空气的风机，常用迷宫密封或碳环密封。若输送特殊气体，则需根据气体性质选用更高级别的密封形式，如干气密封。
密封的效果直接影响风机的容积效率和运行经济性。迷宫密封的间隙控制至关重要，过大会导致泄漏量增大，过小则可能引起动静部件摩擦。
增速齿轮箱—速度的倍增器
多级增速离心风机的核心特征之一。电动机或汽轮机输出的转速通常不足以直接驱动叶轮产生所需压力，增速箱通过一对或多对精密齿轮（通常为小齿轮驱动大齿轮），将输入转速提升至风机转子所需的工作转速（可能达到每分钟数千转甚至上万转）。齿轮采用高强度合金钢，齿面经过渗碳淬火和磨齿工艺，保证高精度、高强度和高疲劳寿命。齿轮箱的润滑、冷却和振动监测同样至关重要。 进口导叶与扩压器
进口导叶（IGV）：位于第一级叶轮入口前，其叶片角度可调。通过改变进入第一级叶轮的气流预旋角度，来改变风机的性能曲线，从而实现流量和压力的调节，并扩大稳定工作区，有效防止喘振。 扩压器：位于每级叶轮出口，其流通面积逐渐扩大，目的是将气体从叶轮中获得的高动能有效地转化为静压能，提高风机压升效率。分为无叶扩压器和有叶扩压器。

第四章：D736-1.85风机常见故障与修理技术探析

风机在长期运行后，不可避免地会出现性能下降或部件损坏，及时的诊断与专业的修理是恢复其性能、延长寿命的关键。

振动异常分析与处理
振动是风机最常见的故障现象。
原因：转子动平衡破坏（叶轮结垢、磨损、部件松动）；对中不良；轴承（轴瓦）磨损、间隙过大或巴氏合金脱落；基础松动；油膜振荡；喘振等。 修理：
现场动平衡：若判断为动平衡问题，可在不解体风机的情况下，利用振动分析仪器进行现场动平衡校正。 对中复查与调整：重新检查并调整电机、齿轮箱、风机之间的同心度。 轴瓦检修：检查轴瓦间隙（常用压铅法）、接触斑点。若间隙超差或存在磨损、剥落，需刮研或更换新轴瓦。严格控制轴瓦顶隙和侧隙在制造厂要求范围内。 转子检查：若振动原因复杂或需大修，应抽出转子总成，检查弯曲度、叶轮有无裂纹、松动，并送专业动平衡机进行高速动平衡。
性能下降（流量/压力不足）
原因：进口过滤器堵塞；密封间隙磨损过大导致内泄漏严重；叶轮腐蚀、磨损导致效率下降；转速未达额定值。 修理：
清理与更换：清洗或更换空气过滤器。 调整或更换密封：测量各级气封，特别是迷宫密封的间隙，若超过允许值，需更换密封件或采用刷式密封等先进技术进行升级。 叶轮修复或更换：对磨损、腐蚀的叶轮，可采用特种焊条进行堆焊修复，然后重新加工型线并做动平衡。若损伤严重，则需更换新叶轮。
轴承温度过高
原因：润滑油油质不合格（粘度、清洁度）；供油压力不足或油路堵塞；冷却器效率低；轴瓦间隙过小或接触不良；负载过大。 修理：
油品处理：取样化验润滑油，必要时更换新油。清洗油箱、油过滤器，确保油路畅通。 检查冷却系统：清理油冷却器水侧结垢，保证冷却水量和水温。 轴瓦检修：同振动处理中的轴瓦检查方法，确保间隙和接触面积符合标准。
喘振现象
喘振是离心风机在低流量工况下的一种不稳定运行状态，表现为气流周期性振荡，伴有剧烈振动和噪声，对风机危害极大。
原因：运行点落入喘振区（性能曲线的左端）。 处理与预防：
立即开大放空阀或调节导叶角度，增大流量，使运行点移出喘振区。 确保风机防喘振控制系统（如流量、压力监测与放空阀、导叶的联锁控制）灵敏可靠。 定期校验防喘振曲线设置。
大修流程概述
当风机运行时间达到规定周期或出现严重故障时，需进行解体大修。
停机、隔离与拆卸：安全规程操作，依次拆卸联轴器、管路、机壳上盖等。 核心部件检查：吊出转子总成，全面检查主轴、叶轮、平衡盘、气封、轴瓦、齿轮等。 修复与更换：对不合格部件进行修复（如车削、研磨、堆焊、动平衡）或更换。 清洁与组装：彻底清洗所有部件、油路。按严格顺序和标准（如间隙、对中数据）回装。 单机试车与性能测试：修复后，逐步进行点动、低速运行、高速运行，监测振动、温度、压力等参数，最终进行性能测试，确认恢复设计指标。

结语

冶炼高炉专用多级增速离心鼓风机D736-1.85是现代钢铁工业的关键动力设备。深入理解其型号含义、熟练掌握其核心配件（如转子总成、轴瓦、气封）的结构原理与维护要点，并具备精准的故障诊断与专业的修理能力，是保障高炉稳定、高效、长寿命运行的基石。作为风机技术人员，我们应不断学习新技术、新工艺，提升专业技能，为我国冶金工业的持续发展贡献力量。

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