冶炼高炉专用D1735-2.3型多级增速离心鼓风机技术解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：冶炼高炉风机、D1735-2.3、多级增速离心鼓风机、风机配件、风机修理、轴瓦、转子总成、气封

引言

在现代化钢铁冶炼工艺中，高炉作为核心设备，其稳定、高效运行离不开动力之源—鼓风系统。而离心鼓风机，正是该系统的“心脏”。它负责向高炉内持续不断地输送大量助燃空气（或特定工艺气体），为焦炭的燃烧和铁矿石的还原反应提供必需的氧气，其性能直接关系到高炉的冶炼强度、能耗指标乃至生铁质量。作为一名长期服务于风机技术领域的从业者，我深知深入理解风机基础知识、型号含义、核心配件及维修要点的重要性。本文将聚焦于冶炼高炉专用的一款典型设备——D1735-2.3型多级增速离心鼓风机，进行系统性的技术阐述与解析。

第一章：冶炼高炉离心鼓风机基础概述

冶炼高炉对鼓风机有其特殊且苛刻的要求。首先，需要极高的送风压力和足够大的流量，以克服高炉料柱的阻力，并将风量送达炉缸中心，确保炉内气流分布均匀，反应充分。其次，运行必须极其稳定可靠，任何风量或压力的剧烈波动都可能导致高炉工况失常，甚至引发重大生产事故。此外，还需具备一定的工况调节能力，以适应高炉不同生产阶段的需求。

为满足这些要求，催生了多种类型的鼓风机。除了本文重点论述的“D”系列多级增速离心鼓风机外，常见的还有：

“C”型系列多级离心输送空气风机：通常指未配置增速箱的多级离心鼓风机，结构相对简单，依靠转子本身的多级叶轮串联来达到所需压力，转速相对较低，适用于压力需求稍低的场合。 “AI”型系列单级悬臂输送空气风机：其叶轮悬臂安装在轴的一端，结构紧凑，但单级压比有限，多用于小流量、低压力的辅助供风或气体输送。 “S”型系列单级增速双支撑输送空气风机：通过增速箱提高单级叶轮的转速，从而在单级结构下获得较高的压比，采用双支撑结构（叶轮位于两轴承之间），转子稳定性好，适用于中等流量和压力的工况。 “AII”型系列单级双支撑离心冶炼高炉风机：专门为高炉设计的单级双支撑离心风机，强调结构的坚固性和运行的可靠性，能在高炉要求的特定压力流量范围内稳定工作。

这些风机不仅能够输送空气，经过特殊设计和材料选择，也能安全有效地输送二氧化碳(CO₂)、氮气(N₂)、氧气(O₂)、氦气(He)、氖气(Ne)、氩气(Ar)、氢气(H₂)以及各种混合无毒工业气体，展现了其广泛的应用适应性。

第二章：D1735-2.3型号机型号深度解读

风机型号是设备技术特性的浓缩体现。参照已知的“D306-1.42”型号解释规则，我们可以对“D1735-2.3”进行精确解码：

“D”：此为首字母，明确标识了该风机的类型和应用领域——“冶炼高炉专用风机，D系列多级增速鼓风机”。这意味着该风机从设计之初就是针对高炉鼓风的严苛工况进行的优化，具备高压力、大流量、高可靠性的特点。 “1735”：这组数字直接表征了风机在标准进口状态下的输送空气流量，其单位为立方米每分钟。因此，“1735”意味着该风机在设计工况下，每分钟能够输送高达1735立方米的空气。这是一个非常可观的流量级，足以满足中大型高炉的生产需求。流量是风机选型的核心参数之一，它直接关系到高炉的冶炼强度。 “-2.3”：此部分定义了风机的压力性能。其具体含义是：当风机进风口处的压力为标准大气压（即1个绝对大气压，约0.1兆帕），并且输送介质为指定空气时，风机出风口所能达到的出口压力为2.3个绝对大气压。换算成相对压力（表压）约为1.3个大气压（即约0.13兆帕）。这个压力参数至关重要，它决定了风机能否克服高炉料柱阻力，将风有效地“鼓”入炉内。

综合来看，D1735-2.3型号机是一款专为冶炼高炉设计的大流量、中等高压力的多级离心式鼓风机。其“多级”结构意味着它通过多个叶轮的串联工作，逐级提升气体压力；“增速”则表明它配备了齿轮增速箱，将原动机（通常是电动机或汽轮机）的转速提升至风机转子所需的最佳工作转速，从而在紧凑的结构下实现高效率和高压头。

第三章：风机核心配件解析

一台高性能的离心鼓风机是其精密配件协同工作的结果。对于D1735-2.3这类多级增速机型，以下几个部件尤为关键：

1. 轴承与轴瓦系统
在高速重载的鼓风机中，滑动轴承（即轴瓦）是主流选择，相较于滚动轴承，它具有承载能力大、运行平稳、阻尼性能好等优点。轴瓦通常由钢背衬上浇注巴氏合金等耐磨减摩材料制成。其工作原理是依靠转子高速旋转带入润滑油，在轴颈与轴瓦之间形成稳定的流体动压油膜，将金属接触转化为液体摩擦，从而实现平稳、低磨损的运行。轴瓦的间隙、油膜压力、温度是监控其健康状态的关键参数。维护良好的轴瓦系统是保证风机长期稳定运行的基础。

2. 转子总成
转子总成是风机的“心脏”，是完成能量转换的核心部件。它主要包括主轴、多级叶轮、平衡盘、推力盘、联轴器等部件，经过严格的动平衡校正后组装成一个高速旋转的整体。

叶轮：是直接对气体做功的零件。多采用高强度合金钢锻造或精密铸造而成，型线经过空气动力学优化。每个叶轮与对应的固定导叶组件构成一个“级”，气体每经过一级，压力和速度就得到一次提升。 平衡盘：利用其两侧的压力差，产生一个与转子轴向推力方向相反的平衡力，用以抵消大部分由于叶轮前后压差产生的轴向推力，保护推力轴承。 主轴：支撑所有旋转部件，传递扭矩，其刚性、强度及临界转速的设计至关重要。

转子总成的制造精度、平衡等级直接决定了风机的振动、噪声水平和运行寿命。

3. 气封系统
为了减少高速旋转的转子与静止机壳之间的气体泄漏，提高风机效率，必须设置高效的气封装置。在多级离心鼓风机中，常见的有：

迷宫密封：最常用的非接触式气封。它在转子上或静止件上加工出一系列环形齿槽，与对应的密封件形成一系列节流间隙与膨胀空腔，使气体在通过时产生节流效应与涡流耗散，从而极大地减小泄漏量。结构简单，可靠性高。 干气密封：一种先进的非接触式机械密封，在高速下能实现极低的泄漏，常用于输送易燃、易爆或有毒介质，或对泄漏有严格要求的场合。在D系列风机中，根据输送介质和压力等级，可能会选用此类密封。

良好的气封不仅能减少内泄漏（级间泄漏）和外泄漏（向大气泄漏），保证流量和压力，还能防止润滑油被污染。

4. 增速齿轮箱
作为“增速”功能的执行者，增速箱通过一对高精度齿轮（通常是小齿轮带动大齿轮）将电机转速提升至风机转子所需的工作转速（可能高达每分钟上万转）。其齿轮需采用高强度材料，齿面经过渗碳淬火和磨齿工艺，以保证传动的平稳性、高效率和长寿命。润滑和冷却系统对增速箱的可靠运行至关重要。

第四章：风机常见故障与修理要点

对风机配件的深入理解是进行有效维修的基础。D1735-2.3型号机的修理工作是一项系统工程，强调预防性与精确性。

1. 振动异常分析与处理
振动是风机最常见的故障现象，其原因多元且复杂。

转子不平衡：是导致工频振动增大的首要原因。可能由叶轮结垢、磨损、叶片断裂或动平衡块脱落引起。处理方法是停机清理叶轮或重新进行高速动平衡校正。校正时需在平衡机上找到不平衡量的相位和大小，通过增重或减重使转子质量分布趋于均衡。 对中不良：风机转子与增速箱输出轴、或增速箱输入轴与原动机之间的连接对中超差，会导致联轴器附近振动增大，并产生倍频振动成分。必须使用激光对中仪等精密工具进行重新对中，确保各轴线在冷态和热态下均能保持同轴。 轴瓦损坏：巴氏合金层出现磨损、剥落、裂纹或“烧瓦”（因缺油或油质问题导致合金熔化）。需更换新轴瓦，并严格控制轴瓦间隙（通常按主轴颈直径的千分之一到千分之一点五来估算）和刮瓦接触斑点。同时必须彻底排查润滑系统，清洗油路，更换合格润滑油。 基础松动或共振：检查地脚螺栓是否紧固，基础是否存在裂缝。若振动频率接近系统固有频率，可能发生共振，需考虑进行基础加固或改变支撑刚度以避开共振区。

2.性能下降排查
当风机出口压力或流量达不到设计值时，需排查：

通流部件磨损与腐蚀：检查各级叶轮、导叶的流道是否因冲蚀、腐蚀而变得粗糙或尺寸改变，这会降低气动效率。严重时需修复或更换。 气封间隙过大：长期运行后，迷宫密封齿磨损会导致间隙超标，内部泄漏量增加。大修时必须测量并调整气封间隙至设计值范围内。 进口过滤器堵塞：检查进气管路和空气过滤器是否堵塞，导致进口压力损失过大，影响吸入流量。

3. 关键部件的检修工艺

转子总成的检修：大修时需对转子进行全面的无损探伤（如磁粉、超声波），检查主轴有无裂纹，叶轮有无缺陷。测量主轴各部位的径向圆跳动和端面圆跳动。所有部件组装后，必须在高精度动平衡机上达到G2.5或更高等级的平衡要求。 增速箱的检修：检查齿轮啮合情况，齿面有无点蚀、剥落、胶合。测量齿轮副的侧隙和顶隙。轴承（通常是滑动轴承）的检查与风机主轴承类似。组装时需保证齿轮良好的接触斑迹。 油系统清洗：润滑油路、冷却器、油箱必须彻底清洗，确保无杂质、水分。油品需化验合格。

修理工作的核心原则是：精准测量、规范操作、严控标准。 每一次大修都应视为对设备的一次“深度体检与焕新”，确保其恢复甚至超过原有性能，为下一个长周期运行奠定坚实基础。

结语

D1735-2.3型多级增速离心鼓风机作为冶炼高炉的关键动力设备，其技术内涵丰富而深邃。从型号解读中我们能够快速把握其核心性能参数；对其核心配件如轴瓦、转子、气封的深入理解，是掌握风机“解剖学”的基础；而系统化的故障分析与精密修理实践，则是保障这台“高炉心脏”持续强健跳动的“临床医学”。随着智能制造和状态监测技术的发展，风机的运行维护正朝着更精准、更智能的方向演进，但扎实的基础知识永远是技术工作者应对一切挑战的基石。希望本文的阐述，能为同行在理解、操作与维护此类高炉风机时提供有益的参考。

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