烧结风机性能深度解析：以SJ3500-1.033/0.903型烧结主抽风机为例

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：烧结风机、SJ3500-1.033/0.903、性能解析、风机配件、风机维修、烧结主抽风机

引言

在钢铁冶炼的烧结工艺中，烧结风机，通常被称为“主抽风机”，是整个烧结系统的“心脏”。它负责为烧结料层的燃烧过程提供稳定的负压抽力，引导高温烧结烟气通过风箱、大烟道，最终进入除尘和脱硫系统。其性能的优劣直接关系到烧结矿的产量、质量、能耗以及环保排放指标。作为一名深耕风机技术多年的工程师，本文将结合一款典型的烧结专用风机——SJ3500-1.033/0.903，系统阐述其基础知识、性能参数内涵、核心配件构成以及维修保养要点，希望能为同行提供一些有益的参考。

一、 烧结风机基础知识与型号释义

烧结风机是一种在高温、高粉尘、腐蚀性工况下运行的高负压离心式通风机。其工作介质是烧结烟气，成分复杂，含有烧结矿粉、水分、硫化物、氮氧化物等，温度通常在100℃至200℃之间波动。这就要求风机必须具备优异的耐磨、耐腐蚀和耐高温性能。

型号SJ3500-1.033/0.903的解读：

SJ：通常代表“烧结”专用风机。

3500：表示风机在进口状态下的体积流量为3500立方米每分钟。这是风机输送介质能力的最核心指标，直接对应烧结机的规模。本例中配套36平方米烧结机，流量匹配合理。

1.033/0.903：这是一组压力参数，单位是“百千帕”（约等于工程大气压）。其中，1.033 代表出口压力（约101.33kPa），0.903 代表进口压力（约88.58kPa）。风机的实际做功能力（全压）是出口压力与进口压力之差，即 101.33 - 88.58 = 12.75 kPa（约1300mmH₂O）。这个全压值用于克服烧结料层阻力、管道系统阻力及除尘脱硫系统阻力。

二、 SJ3500-1.033/0.903风机性能参数解析

您提供的参数表完整描述了一个特定工况点（额定点）下风机的运行状态。我们来逐一深入分析：

输送介质与密度（0.739 kg/m³）：
风机输送的介质是“烧结烟气”，其密度0.739 kg/m³远低于标准空气密度（1.293 kg/m³）。这主要是由于进口温度高达150℃，根据气体状态方程，温度升高，气体体积膨胀，密度降低。密度是风机设计和选型的根本依据。风机的压力、轴功率都与介质密度成正比。如果实际运行的烟气温度或成分发生变化，导致密度偏离设计值，风机的实际性能也会相应改变。例如，在烧结机点火初期或工况不稳时，烟气温度可能低于设计值，密度增大，会导致风机电机电流（功率）超载。

流量与压力（3500 m³/min, 进88.58kPa / 出101.33kPa）：
这组参数定义了风机的工作点。流量3500m³/min确保了为36㎡烧结床提供足够的穿透风量。全压12.75kPa（1300mm水柱）是系统阻力的体现。风机性能曲线（压力-流量曲线）是一条向下倾斜的曲线，表明流量增大时，风机提供的压力会下降。烧结生产过程中，料层厚度、透气性的变化都会引起系统阻力波动，风机必须能在一个稳定的工况区内运行，避免进入“喘振区”（压力急剧波动，流量剧烈振荡，非常危险）或“阻塞区”（流量过大，效率低下）。

温度（150℃）：
150℃的进口温度对风机结构提出了严格要求。风机壳体、主轴、叶轮等部件在受热后会产生热膨胀。因此，在设计时必须考虑合理的热膨胀间隙，例如轴承箱的定位和轴向间隙调整必须预留热膨胀量，否则会导致设备卡死或损坏。同时，轴承需要有有效的冷却系统，防止高温传递导致润滑油失效和轴承过热。

轴功率与效率（973 kW）：
轴功率973kW是指风机主轴从电机上实际消耗的功率。它可以通过公式进行理论估算：轴功率 ≈ （流量 × 全压） / （风机效率 × 机械传动效率 × 常数）。

流量需转换为立方米每秒：3500 / 60 ≈ 58.33 m³/s。

全压为12750 Pa。

假设风机效率为80%，机械传动效率（联轴器）为98%。

则估算功率 = （58.33 × 12750） / （0.80 × 0.98 × 1000） ≈ 948 kW。这个结果与提供的973kW非常接近，验证了参数的合理性，也表明该风机在设计工况下具有较高的工作效率。

主轴转速（1480 r/min）：
转速是影响风机性能的关键因素。根据风机相似定律，风机的流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，而轴功率与转速的三次方成正比。这意味着微小的转速变化会引起功率的巨大变化。该风机采用1480r/min的高转速，是为了在满足大流量、高压力需求的同时，尽可能控制叶轮的直径尺寸，使结构紧凑。

电机配置（YR5004-4, 1250 kW）：
配套电机功率1250kW大于风机轴功率973kW，留有约28%的富裕量（余量）。这个余量是非常必要和科学的，主要考虑了：

电网电压波动。

烧结系统阻力可能出现的临时性增大（如料层变厚、除尘器糊袋等）。

风机长期运行后效率的轻微下降。

电机本身的服务系数。
YR系列为绕线式异步电机，通常配液阻起动柜，能有效降低起动电流，适合大功率电机的重载起动。

三、 风机核心配件说明

一台高性能的烧结风机离不开高质量的核心配件。

叶轮：风机的心脏，也是最易磨损的部件。SJ3500型号机的叶轮通常采用高强度合金钢（如34CrNiMo6）焊接而成。叶片形式为后向或径向出口型，以适应高压力工况。为提高耐磨性，叶片进口端、工作面以及轮盘易磨损区会堆焊耐磨层（如碳化钨），或安装可更换的耐磨衬板。叶轮出厂前必须进行严格的动平衡校正，精度等级通常要求达到G2.5级，以确保高速运转的平稳性。

主轴：传递扭矩的核心部件。采用优质合金钢（如42CrMo）锻制，经过调质处理以获得高强度和韧性。与轴承配合的轴颈部位需要精磨，表面硬度要求高。设计上需计算临界转速，确保工作转速远离临界转速区，避免共振。

轴承箱与轴承：采用剖分式结构，便于维护。内部通常配备双列向心滚子轴承（承受径向力）和双列角接触球轴承（承受残余轴向力）的组合。轴承的润滑至关重要，一般采用稀油站进行强制润滑，润滑油不仅起到润滑作用，还承担着带走热量和清洗杂质的功能。轴承温度是监测风机运行状态的重要参数，通常要求不超过70℃。

壳体（机壳）：由钢板焊接而成，具有足够的刚度和强度以承受内部负压。为抵抗烟气腐蚀，内壁会敷设耐磨衬板或进行耐磨涂料防护。机壳上设有人孔，用于检修和检查内部情况。

密封系统：主要包括轴端密封，用于防止烟气外泄和灰尘进入轴承箱。常用形式有迷宫密封、碳环密封或气封装置。良好的密封是保证轴承长寿命的关键。

润滑系统：对于大型风机，独立的稀油站是标准配置。它包括油箱、油泵、双筒过滤器、冷却器、安全阀及监控仪表（压力表、温度计），确保润滑油始终处于清洁、合适的温度和压力下。

联轴器：连接电机与风机主轴，常用膜片式联轴器，能补偿一定的轴向、径向和角向偏差，并传递巨大扭矩。

四、 风机常见故障与修理维护

烧结风机的修理维护应以预防为主，计划检修相结合。

（一）日常巡检与维护

听：用听音棒监听轴承箱内部和机壳内有无异常撞击、摩擦声。

摸：手触轴承箱外壳，感觉振动和温度是否异常。

看：检查润滑油油位、油质、油压、油温是否正常；观察密封有无泄漏；监测电机电流是否稳定。

测：定期使用振动仪测量轴承部位的振动速度有效值，做好趋势记录。振动超标是停机检修的重要信号。

（二）常见故障分析与修理

振动过大：

原因：最常见的原因是叶轮磨损不均匀或粘灰结垢导致动平衡破坏；其次是轴承磨损、间隙增大；基础螺栓松动；联轴器对中不良；主轴弯曲等。

修理：停机后，首先检查对中和地脚螺栓。若问题依旧，需打开机壳，检查叶轮。对于动平衡失效，必须将叶轮拆下送至专业动平衡机上进行校正。对于磨损，需进行堆焊修复或更换耐磨衬板，修复后必须重新做动平衡。

轴承温度过高：

原因：润滑油量不足或油质恶化；冷却器效果差；轴承间隙过小或损坏；安装不当。

修理：检查润滑系统，更换润滑油，清洗冷却器。若轴承本身问题，需更换新轴承。安装新轴承时，必须采用热装法（油浴加热），严禁直接敲打，并精确调整轴承游隙。

叶轮磨损与腐蚀：

这是烧结风机的常态问题。定期（通常一个大修周期，如1-2年）检查叶轮磨损情况。当叶片厚度磨损超过原厚度的1/2，或出现穿孔、裂纹时，必须进行修复或更换。修复时选用与母材匹配的焊条，并采用合理的焊接工艺防止变形。

性能下降（风量、风压不足）：

原因：叶轮磨损间隙增大，内泄漏严重；进口管道或叶轮流道积灰堵塞；密封间隙过大。

修理：彻底清灰；调整或更换密封件；若叶轮磨损严重，则需大修叶轮。

（三）大修流程简介
大型风机的大修是一项系统工程，基本流程如下：

停机、隔离、断电：办理工作票，安全第一。

拆解：依次拆卸联轴器护罩、联轴器、轴承箱上盖、密封件等。将转子（叶轮+主轴）整体吊出，放置于专用支架上。

清洗检查：彻底清洗所有零件，检查测量各部件磨损尺寸（如轴颈直径、轴承游隙、叶轮口环间隙、叶片厚度等），与标准值对比，确定修复或更换方案。

修复与更换：对叶轮、主轴等进行修复，更换所有轴承、密封件、O型圈等标准件。

组装与对中：按顺序反向组装。最关键的一步是联轴器对中，必须使用百分表精确调整电机与风机的同心度和平行度，误差需控制在0.05mm以内。

试运行：大修完成后，先点动确认转向，然后空载运行2小时，监测振动、温度、噪声均正常后，方可逐步加载投入正式运行。

结语

SJ3500-1.033/0.903型烧结风机是36平方米烧结机的关键设备，其高效稳定运行是烧结生产线顺行、节能降耗的保障。深入理解其性能参数背后的物理意义，熟悉其核心配件的结构与功能，并掌握科学的故障诊断与维修方法，是我们风机技术人员的核心价值所在。通过坚持预防性维护和精准的计划检修，可以最大限度地延长风机寿命，降低故障率，为钢铁企业的安全生产和经济效益保驾护航。

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