烧结风机性能深度解析：以SJ2700-1.033/0.913型烧结主抽风机为例

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：烧结风机、SJ2700-1.033/0.913、性能解析、风机配件、风机维修、烧结主抽风机

前言

在钢铁冶炼的烧结工艺中，烧结风机，通常被称为“主抽风机”，扮演着整个系统“心脏”的角色。它负责在烧结机台车上形成足够的负压，抽吸烧结料层中的空气，为烧结过程的点火、燃料燃烧和传热提供必需的动力，最终确保烧结矿的产量、质量和理化指标。作为一名深耕风机技术多年的工程师，我深知一台高性能、高可靠性的烧结风机对于整条生产线稳定运行的重要性。本文将以我司广泛应用于30平方米烧结机的SJ2700-1.033/0.913型烧结风机为例，系统性地解析其型号含义、性能参数、核心配件构成以及维护修理要点，希望能为同行提供一份有价值的参考资料。

一、 烧结风机基础知识与型号解读

在深入解析特定型号之前，我们有必要先了解烧结风机的基本工作原理和其面临的特殊工况。

1.1 烧结风机的工作使命与挑战

烧结风机的核心任务是在高负压下，输送高温、高粉尘、且具有一定腐蚀性的烧结烟气。这与输送洁净空气的普通风机有天壤之别。其工作环境具有以下显著特点：

高温： 吸入的烟气温度通常在100℃至150℃之间，甚至更高，这对风机材料的耐热性、转子的热膨胀控制以及冷却系统提出了严格要求。

高负压： 为了克服烧结料层的阻力，风机进口必须维持较高的真空度（负压），这意味着风机整体结构，特别是机壳，必须具备极高的强度和刚度，以防止变形。

高粉尘与磨损： 烟气中含有大量的粉尘颗粒，虽然经过除尘，但残余的细颗粒物仍会对风机叶片、机壳等过流部件造成严重的冲蚀磨损。

腐蚀性： 烟气中可能含有硫化物、氯化物等酸性气体，在低温露点附近会形成酸液，对部件产生腐蚀。

因此，烧结风机从设计、选材到制造，都必须针对这些苛刻条件进行特殊考量。

1.2 型号SJ2700-1.033/0.913的深度解读

风机型号是其性能特征的浓缩体现。根据您提供的参考信息，我们可以对该型号进行如下拆解：

SJ： 代表“烧结”专用风机。这是行业内的通用标识，明确了风机的应用领域。

2700： 指风机在标准进气状态下的进口容积流量为2700立方米每分钟。这是风机选型的核心参数之一，直接关系到烧结机的产量。2700m³/min的流量足以匹配30m²烧结机的生产需求。

1.033 / 0.913： 这两个数值分别代表了风机进口绝对压力和出口绝对压力，单位是“公斤力/平方厘米”（kgf/cm²）的工程常用表示。换算成国际单位千帕（kPa）后，即为：

进口绝对压力：0.913 kgf/cm² ≈ 89.53 kPa（绝对压力）

出口绝对压力：1.033 kgf/cm² ≈ 101.303 kPa（绝对压力）

这里需要特别说明的是“绝对压力”与“相对压力（表压）”的概念。我们通常说的“负压”或“真空度”是相对压力，即相对于大气压的压力值。已知标准大气压约为101.3 kPa。因此，可以计算出：

风机进口真空度（负压） = 大气压 - 进口绝对压力 = 101.3 kPa - 89.53 kPa = 11.77 kPa。这个负压值正是克服烧结料层阻力、抽吸烟气的动力来源。

风机的全压升 = 出口绝对压力 - 进口绝对压力 = 101.303 kPa - 89.53 kPa = 11.773 kPa。这个压升是风机做功能力的关键指标，它必须大于或等于整个烧结烟气系统的总阻力（包括料层阻力、管道阻力、除尘器阻力等）。

综上所述，SJ2700-1.033/0.913这个型号精确地定义了该风机在特定工况下的核心能力：以2700m³/min的流量，提供约11.77kPa的压升。

二、 SJ2700-1.033/0.913风机性能参数解析

除了型号中直接体现的流量和压力信息，一套完整的风机性能描述还包括介质条件、功率、转速等关键参数。这些参数相互关联，共同构成了风机的“性能曲线”。

2.1 输送介质特性与密度修正

您提供的参数中明确指出：输送介质密度为0.815 kg/m³。这是一个至关重要的信息。风机性能曲线通常是在标准状态（空气密度1.2 kg/m³）下绘制的。实际运行时，由于介质温度高达120℃，导致密度降低，必须对功率等参数进行修正。

密度的影响： 风机的全压和轴功率与介质密度成正比。在相同的流量和转速下，介质密度越小，风机产生的全压和所需的轴功率也越低。这就是为什么该风机在120℃烟气（密度0.815kg/m³）工况下，其轴功率为740kW，而如果输送的是20℃的空气（密度约1.2kg/m³），在相同流量和压升下，轴功率会高出近50%。

密度计算公式： 理想气体状态方程，密度 = （绝对压力 × 气体常数） / （气体常数 × 绝对温度）。通过计算，在进口压力89.53kPa、温度120℃（393K）条件下，烧结烟气的密度确实约为0.815 kg/m³，与给定参数吻合。

2.2 功率匹配与电动机选型

轴功率（740kW）： 这是风机主轴实际需要输入的功率，是风机气动性能与机械损耗的综合体现。

配套电动机功率（1000kW）： 电动机的选型必须考虑足够的富裕量（安全系数）。这主要是为了应对：

工况波动： 烧结料层阻力、原料成分变化可能导致实际运行点偏离设计点，功率需求上升。

电网波动： 电压波动会影响电机出力。

启动需求： 风机转子惯性大，启动时需要更大的转矩。

长期安全运行裕度。
因此，选用YR5002-4型、1000kW的绕线式异步电动机是合理且稳妥的选择。其6~10kV的高电压等级适用于大中型工业设备，能有效减少输电线路的损耗。

2.3 转速与性能的关系

主轴转速1480 r/min是风机的重要运行参数。风机的流量、压力和功率都与转速成一定的比例关系（即风机相似定律）：

流量与转速成正比。

压力与转速的二次方成正比。

轴功率与转速的三次方成正比。

这意味着，转速的微小变化会引起功率的显著变化。在风机调试或节能改造中，通过变频器调节转速是改变风机性能、实现节能降耗的有效手段。

三、 风机核心配件构成与功能说明

一台完整的烧结风机是一个复杂的系统，除了主机，还包括多个关键配件。了解这些配件的功能和重要性，是进行维护和修理的基础。

1. 转子总成（叶轮与主轴）： 这是风机的“心脏”。叶轮通常采用后向或径向叶片设计，以保证在高负压下具有较好的强度和效率。材质上多选用耐磨钢板（如NM360、NM400）或堆焊耐磨层，以抵抗粉尘冲刷。主轴采用高强度合金钢（如35CrMo或42CrMo），经过精密加工和动平衡校正，确保在高转速下平稳运行。

2. 机壳： 通常由钢板焊接而成，结构厚重以承受高负压。内壁可能会加装耐磨衬板，在易磨损部位进行防磨处理。机壳的设计要保证气流平稳进入和导出，减少涡流损失。

3. 轴承箱与润滑系统： 轴承是支撑转子、保证其旋转精度的关键部件。烧结风机通常采用滑动轴承（如椭圆瓦轴承）或高性能滚动轴承。配套的稀油站负责提供强制润滑和冷却，油站包括油箱、油泵、冷却器、过滤器及全套监控仪表（温度、压力、流量），是轴承长周期安全运行的保障。

4. ***轴封***装置： 用于防止烟气泄漏和外界空气吸入。常用的有迷宫密封、碳环密封或填料密封等组合形式。良好的密封对于维持系统负压、保护环境和轴承安全至关重要。

5. 进口调节门（导叶）： 通常安装在风机进口，通过改变叶片角度来调节进入叶轮的气流方向，从而在较小范围内改变风机性能，实现流量调节。这是一种相对经济的节流调节方式。

6. 底座与联轴器： 重型底座确保风机与电机对中稳定。联轴器（如膜片式联轴器）用于连接风机主轴和电机轴，传递扭矩，并能补偿一定的轴向和角向偏差。

7. 监测与保护系统： 现代风机都配备有完善的在线监测系统，包括轴承温度振动监测、轴位移监测等，实时监控风机运行状态，为故障预警和诊断提供依据。

四、 风机常见故障分析与修理要点

烧结风机在长期运行后，不可避免地会出现各种问题。及时的维护和正确的修理是保障其寿命的关键。

4.1 常见故障类型

振动超标： 这是最常见的故障。

原因： 叶轮磨损不均导致动平衡破坏；叶轮表面积灰结垢不均匀；轴承磨损或损坏；地脚螺栓松动；对中精度超差；转子部件出现裂纹等。

处理： 首先检查并紧固地脚螺栓，重新进行对中。若无效，需停机检查叶轮积灰情况并清理。若仍振动，则需对转子进行现场动平衡或拆下进行动平衡校正。同时检查轴承间隙和状态。

轴承温度过高：

原因： 润滑油量不足或油质恶化；冷却器效率下降；轴承安装间隙不当；轴承本身损坏；振动过大导致轴承负荷增加。

处理： 检查油压、油位和油温，化验润滑油质量，清洗或更换油过滤器，检查冷却水系统。若油路正常，则需检查轴承本身。

性能下降（风量、负压不足）：

原因： 进口滤网或管道堵塞；叶轮磨损严重，间隙增大；机壳或管道泄漏；转速降低（如皮带传动打滑）。

处理： 检查清理进口管路，测量叶轮与机壳的径向和轴向间隙，检查系统密封性。

叶轮磨损与腐蚀：

原因： 烟气中的硬质颗粒对叶片入口、工作面及前盘、后盘进行冲蚀；酸性冷凝液造成腐蚀。

处理： 这是烧结风机的常态损耗。需要通过定期大修来修复或更换叶轮。修复方法包括堆焊耐磨焊条、喷涂耐磨涂层、更换耐磨衬板等。

4.2 大修流程与关键控制点

风机大修是一项系统工程，必须严格按照规程进行。

前期准备： 制定详尽的检修方案，备齐所需配件、工具和耗材。办理停电、停机、安全隔离等手续。

拆卸与检查： 按顺序拆卸联轴器护罩、联轴器、进口风门、轴承箱上盖、转子总成等。对每个部件进行清洗、检查、测量，并详细记录数据（如轴承间隙、叶轮口环间隙、主轴直线度等）。

核心部件修理：

叶轮： 是检修的重点。检查磨损情况，进行动平衡校正。若磨损超过壁厚的1/3或出现裂纹，必须进行修复或更换。修复后必须重新进行静平衡和动平衡试验，精度等级不低于G6.3级。

主轴： 检查有无弯曲、裂纹、磨损。通常进行磁粉或超声波探伤。轴颈磨损可通过镀铬、喷涂等方式修复。

轴承： 通常按计划更换，避免因小失大。安装新轴承时，必须保证合适的配合间隙。

机壳： 检查内壁磨损，修复或更换耐磨衬板。

回装与对中： 按拆卸的逆顺序回装所有部件。对中是整个回装过程中最关键的环节之一，必须使用百分表等精密工具，确保风机主轴与电机主轴的径向和端面偏差在允许范围内（通常要求径向偏差≤0.05mm，端面偏差≤0.03mm）。

试车与验收： 检修完成后，先点动检查转向，然后空载试运行，监测振动、温度、噪声等参数。一切正常后，逐步加载至满负荷运行，再次全面检测性能指标，确保达到检修目标。

结语

SJ2700-1.033/0.913型烧结风机作为30m²烧结机的核心动力设备，其性能的稳定直接关系到烧结生产的顺行与能耗指标。通过深入理解其型号含义、性能参数间的内在联系，熟练掌握其核心配件的结构与功能，并建立起一套科学、规范的维护与修理体系，我们能够最大限度地发挥设备效能，延长其使用寿命，为企业的安全生产和降本增效做出实质性贡献。风机技术博大精深，需要我们不断学习、实践和总结，希望本文能起到抛砖引玉的作用，与各位同行共同进步。

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