冶炼高炉风机D1799-1.90基础知识、配件与修理解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：冶炼高炉风机、D1799-1.90型号解析、多级增速离心鼓风机、风机配件、轴瓦、风机转子总成、气封、风机修理

引言

在钢铁冶炼行业中，高炉是实现铁矿石还原的核心设备，而高炉的正常运行离不开高效、可靠的鼓风系统。作为高炉的“肺部”，鼓风机为炉内提供持续、稳定且具有一定压力的空气（或特定气体），确保焦炭燃烧和还原反应顺利进行。在众多类型的鼓风机中，离心式鼓风机因其结构紧凑、效率高、流量大和运行平稳等特点，被广泛应用于现代大型高炉。其中，多级增速离心鼓风机凭借其更高的压比和更宽的工况调节范围，成为高炉强化的首选动力设备。本文将以冶炼高炉专用多级增速离心鼓风机型号D1799-1.90为例，深入剖析其型号含义、核心配件构成以及关键修理技术，旨在为从事风机技术工作的同仁提供一份详实的参考资料。

第一章 冶炼高炉风机型号D1799-1.90详解

风机型号是识别风机性能、结构和用途的最直接标识。对于D1799-1.90型号，我们可以参照已知的“D306-1.42”的解释规则进行解析。

1.1 型号前缀“D”与系列归属
型号中的首字母“D”明确指明了此风机属于“冶炼高炉专用风机”范畴，并且是“D系列多级增速鼓风机”。这与“C”型系列多级离心输送空气风机、“AI”型系列单级悬臂输送空气风机、“S”型系列单级增速双支撑输送空气风机以及“AII”型系列单级双支撑离心冶炼高炉风机等系列形成了清晰的区分。D系列专为高炉工况设计，其核心特征在于“多级”和“增速”。

多级叶轮：为了达到高炉所需的高排气压力，单级叶轮提供的压力增量往往不足。D系列风机通过将多个叶轮串联在同一主轴上，气体逐级被压缩，每一级都增加一部分压力，最终累加达到设计出口压力。这种结构使得风机能够在效率较高的区间内实现高压输出。 增速齿轮箱：离心风机的压头和流量与转子转速密切相关，提高转速是获得更高压头和流量的有效途径。D系列风机内置增速齿轮箱，将原动机（通常是电动机或汽轮机）的输入转速提升至风机转子所需的工作转速（通常可达每分钟数千甚至上万转），从而在紧凑的结构下实现高性能。

1.2 流量代码“1799”
“D”后面的数字“1799”代表了该风机的额定输送介质流量。根据规则，此数值表示风机在标准进口条件下（通常指进口压力为1个标准大气压，进口温度为20℃），每分钟能够输送的空气体积流量为1799立方米。这是一个非常可观的流量，足以满足中大型高炉的风量需求。流量是风机选型的关键参数之一，直接关系到高炉的冶炼强度和生产效率。

1.3 压力比代码“-1.90”
“-”后面的数字“1.90”表示风机的压比。具体解释为：当风机进风口压力为1个标准大气压（约0.1MPa）时，其出风口的绝对压力为1.90个标准大气压。因此，风机产生的实际压升为1.90 - 1.00 = 0.90个大气压，换算成常用压力单位约为0.09MPa（表压）。这个压力需要克服高炉料柱的阻力，确保热风能够穿透料层，到达炉缸中心。

综上所述，D1799-1.90型号机的完整含义是：这是一台冶炼高炉专用的D系列多级增速离心鼓风机，在设计工况下，每分钟能输送1799立方米的空气，并能在进口为常压的条件下，将出口压力提升至1.90个绝对大气压。

此外，该系列风机设计上具备输送多种工业气体的能力，除了空气，还可适用于二氧化碳(CO₂)、氮气(N₂)、氧气(O₂)、氦气(He)、氖气(Ne)、氩气(Ar)、氢气(H₂)以及混合无毒工业气体。但在输送不同气体时，由于气体密度、比热容等物性参数的差异，风机的压头和功率特性会相应变化，需要在设计和操作时予以考虑。

第二章 D1799-1.90风机核心配件解析

一台高性能的多级增速离心鼓风机是其精密配件协同工作的结果。理解核心配件的功能、材料和结构，是进行维护和修理的基础。

2.1 转子总成
转子总成是风机的“心脏”，是高速旋转的核心部件，其动平衡精度直接决定了风机的振动水平和运行可靠性。

主轴：通常由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、韧性和抗疲劳性能。主轴上安装有各级叶轮、平衡盘、推力盘等部件。 叶轮：是直接对气体做功的部件。D1799-1.90作为多级风机，拥有多个叶轮。叶轮一般采用高强度铝合金、不锈钢或钛合金制造，通过三维气动设计，型线复杂，并经过精密铸造或数控铣削而成。每个叶轮都需与主轴过盈配合，并通过键传递扭矩。 平衡盘与推力盘：平衡盘利用其两侧的压力差，产生一个与轴向推力方向相反的力，用以平衡大部分转子轴向力，减轻推力轴承的负荷。推力盘则用于承受剩余的轴向推力，并将其传递给推力轴承。转子总成在组装完成后，必须进行高速动平衡校正，确保在工作转速下残余不平衡量达到极高标准（例如优于G2.5级）。

2.2 轴承与轴瓦系统
由于D系列风机转速极高，普通滚动轴承难以满足要求，因此普遍采用液体动压滑动轴承，其承载件为轴瓦。

径向轴承（支持轴承）：用于支撑转子重量，并保持转子在气缸内的径向位置。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。当主轴高速旋转时，依靠润滑油的粘性，在轴与瓦之间形成稳定的油膜，实现液体摩擦，摩擦阻力小，运行平稳。 推力轴承：用于承受转子剩余的轴向推力，确定转子的轴向位置。它也采用斜面-平面结构的推力瓦块，在油膜作用下工作。 润滑系统：为轴承提供连续、洁净、温度和压力稳定的润滑油。系统包括主油泵、辅助油泵、油箱、冷却器、过滤器和一系列监控仪表。润滑油不仅起润滑作用，还起到冷却和带走杂质的作用。

2.3 ***气封系统***
气封是防止或减少风机内部气体泄漏的关键部件，对风机效率影响重大。

级间密封：安装在各级叶轮之间，防止高压级的气体向低压级泄漏。通常采用迷宫密封，利用一系列节流齿隙与转子形成微小间隙，气体每经过一个齿隙产生节流效应，从而降低泄漏量。 轴端密封：安装在转子两端穿出气缸的位置，防止气缸内气体向外泄漏（或空气向内吸入）。根据介质和压力不同，可选用迷宫密封、碳环密封或机械密封等形式。对于D1799-1.90这类输送空气的风机，迷宫密封是最常见的选择。 平衡盘密封：安装在平衡盘外圆，用于控制平衡腔室的泄漏量，确保平衡盘能正常发挥作用。

2.4 气缸与隔板

气缸（机壳）：是风机的主体结构，承载所有内部部件和介质压力。通常为水平剖分式，便于转子的安装和检修。材料根据压力和介质选择，可以是铸铁、铸钢或合金钢。 隔板：安装在气缸内，用于固定导流器（扩压器）和级间密封，并将各级叶轮分隔开，形成连续的气体流道。隔板也通常设有回流通道，引导气体进入下一级叶轮。

2.5 增速齿轮箱
这是D系列“增速”特性的核心体现。它由一对或多对精密齿轮组成，将电机转速提升至风机工作转速。齿轮一般采用渗碳淬火磨齿工艺制造，精度极高（可达IS 1328的5级或更高），以确保传动平稳、噪音低、寿命长。齿轮箱有自己的润滑系统，或与主机轴承润滑系统集成。

第三章 D1799-1.90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、振动增大、性能下降等问题。及时、专业的修理是恢复其性能和延长寿命的保障。

3.1 常见故障与原因分析

振动超标：这是最常见的故障。原因可能包括：转子动平衡失效（如叶轮结垢、部件松动或磨损）、轴承/轴瓦磨损间隙过大、对中不良、基础松动或共振等。 性能下降（压力、流量不足）：主要原因有：气封间隙因磨损而过大，导致内泄漏严重；叶轮流通部分结垢或腐蚀，导致气动性能恶化；进口过滤器堵塞。 轴承温度高：润滑油油质不佳（如含水、有杂质）、油压不足、油温过高、轴瓦刮研不当或接触不良、冷却器效率下降等。 异常声响：轴承损坏、齿轮啮合不良、转子与静止件发生摩擦（如气封摩擦）等。

3.2 关键修理工艺
3.2.1 转子总成的检修与动平衡

拆卸与清洗：将转子总成从气缸中小心吊出，使用专用清洗剂彻底清除油污和结垢。 宏观检查与无损探伤：检查主轴有无裂纹、弯曲、磨损；检查叶轮有无裂纹、严重磨损、变形。对关键部位（如叶轮榫槽、主轴轴颈过渡区）进行磁粉或超声波探伤。 尺寸与间隙测量：精确测量主轴直线度、叶轮口环跳动、各级叶轮间距、平衡盘和推力盘端面跳动等关键尺寸。 修复与更换：对于轻微磨损的轴颈，可采用镀铬后磨削修复。弯曲的主轴需进行矫直。损坏的叶轮、气封等部件视情况修复或更换。 高速动平衡：这是修理中的核心环节。修复后的转子必须在动平衡机上，在模拟工作转速下进行精确平衡。平衡精度需严格按照制造厂标准或国际标准（如IS 1940）执行，确保振动烈度在允许范围内。

3.2.2 轴瓦的刮研与更换

检查：检查轴瓦巴氏合金层有无脱落、裂纹、磨损、烧蚀现象。 刮研：对于可倾瓦块或需要现场配刮的轴瓦，需要使用红丹粉等显示剂检查瓦块与轴颈的接触情况。通过手工刮削巴氏合金，使接触面积达到要求（通常≥70%），且接触点分布均匀。这个过程需要高超的技艺和经验。 间隙测量：使用压铅法或百分表法，精确测量径向轴承的顶隙和侧隙，以及推力轴承的轴向间隙，确保其在设计范围内。

3.2.3 气封的检查与调整

检查：检查所有迷宫密封齿的磨损情况。密封齿尖端若磨损成钝角，密封效果会大幅下降。 间隙测量与调整：使用塞尺测量各级气封的径向间隙。间隙过小易引发摩擦，过大则泄漏严重。对于磨损超差的气封件，必须予以更换。安装新气封时，需严格按照图纸要求调整间隙。

3.2.4 对中找正
修理完成后，将电机、增速箱、风机重新组装到基础上后，必须进行精密的对中找正。通常采用激光对中仪，确保各转子轴线在冷态和热态下都能形成一条平滑的曲线，避免因对中不良导致的附加力和振动。

3.3 修理后的试车
修理后的风机必须进行试车，以验证修理效果。试车分为：

空负荷试车：不连接管路，检查风机本体运行情况，重点关注启动电流、轴承温度、振动、异响等。 负荷试车：连接管路系统，逐步升压加载至额定工况，全面监测各项性能参数（流量、压力、电流、温度、振动等），确保达到设计要求和安全运行标准。

结语

D1799-1.90型多级增速离心鼓风机作为现代冶炼高炉的关键动力设备，其技术复杂，维护要求高。深入理解其型号背后的性能参数，掌握其核心配件如转子总成、轴瓦、气封的结构与功能，并精通其检修、平衡、刮研、对中等关键修理工艺，是保障风机长期稳定运行、服务于钢铁生产的重要技术支撑。作为风机技术人员，我们应不断学习、积累经验，严谨细致地对待每一次维护和修理任务，为企业的安全生产和高效运营保驾护航。

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