烧结风机性能深度解析：以SJ11800-1.0417/0.8847型号机为核心

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：烧结主抽风机、风机性能解析、风机结构、叶轮维修、动平衡、烧结工艺

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“心脏”般的核心角色。它负责在烧结机台车上形成足够的负压，引导并输送高温、高粉尘、具腐蚀性的烧结烟气通过整个烧结、除尘、脱硫系统，其性能的优劣直接决定了烧结矿的产量、质量以及整个系统的能耗。作为一名深耕风机技术多年的工程师，我深知透彻理解风机基础知识、精准解析性能参数、熟练掌握维护修理要领的重要性。本文将以一款在100-130平方米烧结机上广泛应用的典型风机——SJ11800-1.0417/0.8847为例，系统性地展开论述，旨在为同行提供一份有价值的参考。

一、 烧结风机基础知识概述

烧结风机并非普通离心风机，它工作在极为苛刻的工况下，因此具有显著的特点：

输送介质特殊： 烧结烟气是混合了空气、水蒸气、二氧化硫、氮氧化物以及大量坚硬磨琢性粉尘（如铁矿粉、焦粉、石灰石粉等）的高温气体。这要求风机必须具备优异的耐磨、耐腐蚀和耐高温性能。

负压操作： 风机通常布置在除尘器之后，脱硫塔之前，其进口为高负压状态，需要风机具有很高的结构强度和良好的气密性，防止外界空气吸入影响负压稳定。

高风压、大流量： 为克服烧结料层的阻力、除尘器压降及管道阻力，烧结风机需要提供很高的全压，同时流量巨大，以满足大型烧结机的生产需求。

连续运行： 烧结生产是连续作业，风机一旦停机将导致整条生产线瘫痪，因此对其运行可靠性、稳定性和可维护性要求极高。

基于以上特点，烧结风机普遍采用单级、双支撑、悬臂式或双吸式结构的离心风机，其核心部件如叶轮、机壳、主轴、密封系统等都经过特殊设计和强化处理。

二、 SJ11800-1.0417/0.8847型号解析与性能深度剖析

风机型号是其身份的象征，SJ11800-1.0417/0.8847这一串代码蕴含了该风机的核心性能参数。

SJ： 通常代表“烧结”专用。

11800： 指风机在进口状态下的体积流量，单位为立方米每分钟（m³/min）。这是一个非常巨大的流量，相当于每秒要处理近200立方米的烟气。

1.0417 / 0.8847： 这两个数值分别代表风机进口绝对压力和出口绝对压力，单位是工程大气压（at）。1工程大气压约等于98.0665千帕（kPa）。因此，我们可以进行换算：

进口绝对压力 P₁ = 1.0417 × 98.0665 ≈ 102.14 kPa

出口绝对压力 P₂ = 0.8847 × 98.0665 ≈ 86.76 kPa

这里需要特别注意：对于抽风机，我们通常更关心其进口的真空度（负压） 和出口的表压（正压），以及最终形成的全压。

进口真空度： 大气压力（假设为标准大气压101.325 kPa）减去进口绝对压力，即 101.325 - 102.14 ≈ -0.815 kPa？这个计算看起来有问题。实际上，根据您提供的参考数据（进风口压力86.76KPa），这个86.76KPa更可能是进口绝对压力，而1.0417at（约102.14kPa）可能是出口绝对压力。让我们以您提供的参考数据为准进行重新解读：

进风口绝对压力 P₁abs = 86.76 kPa

出风口绝对压力 P₂abs = 138.97 kPa

风机全压（Pt） = 出风口全压 - 进风口全压。由于进出口流速相差不大，动压差可忽略，全压近似等于静压差。

风机升压 ΔP = P₂abs - P₁abs = 138.97 - 86.76 = 52.21 kPa

这个52.21 kPa（约0.532 kgf/cm²）才是风机实际提供给烟气的能量，用于克服系统阻力。

现在，我们对关键性能参数进行逐一解析：

流量与烧结机匹配： 11800 m³/min的流量与100-130m²的烧结机配套是合理的。烧结机的所需风量大致可以按“单位面积风量”来估算，一般在70-90 m³/(m²·min)之间。对于130m²的烧结机，所需风量约为9100-11700 m³/min，SJ11800完全能够覆盖此范围，并留有一定余量。

压力与系统阻力： 风机产生的52.21 kPa升压，主要用于克服以下几部分阻力：

烧结料层阻力： 这是最大的阻力部分，与料层厚度、物料特性有关。

除尘系统阻力： 特别是电除尘器或布袋除尘器的压降。

管道及阀门阻力： 包括摩擦阻力和局部阻力。

脱硫系统阻力： 如果风机位于脱硫塔前，也需考虑其压降。
风机选型时，其工作点必须落在性能曲线的高效区内，并能满足最大系统阻力下的需求。

介质密度与温度影响： 给定的介质密度0.752 kg/m³是在进口温度140℃下的值。风机的压力、功率与介质密度成正比。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。因此，在实际密度下，风机产生的压力（以压力单位计）会降低，但所需功率也会相应降低。这是一个非常重要的概念。

密度换算： 风机在标准状态下的标定压力 Pt_standard ≈ Pt_actual × (ρ_standard / ρ_actual) = 52.21 × (1.2 / 0.752) ≈ 83.3 kPa。这意味着，如果输送标准空气，这台风机可以产生约83.3 kPa的压力。

功率验证： 风机轴功率计算公式为：轴功率（千瓦） 等于 （流量 （立方米每秒） 乘以 全压 （帕斯卡）） 除以 （1000 乘以 风机全压效率）。将流量11800 m³/min（约196.67 m³/s）、全压52210 Pa代入，假设风机效率为85%，则计算功率约为 196.67 * 52210 / (1000 * 0.85) ≈ 12080 kW？这显然与给定的3810KW不符。这说明给定的轴功率3810KW是在实际工况密度（0.752 kg/m³）下的值。用实际密度计算：功率 ∝ ρ，因此 3810 ≈ (0.752/1.2) * P_standard，反推在标准密度下的功率 P_standard ≈ 3810 * (1.2/0.752) ≈ 6080 kW。再用公式验证：6080 ≈ (196.67 * 83300) / (1000 * η)，可估算出效率 η ≈ 80%，这是一个在大型风机中比较合理的效率值。这充分体现了介质密度对风机性能的巨大影响。

轴功率与电机选型： 风机轴功率为3810 KW，配套电机功率为4500 KW。电机的功率选型必须留有足够的安全余量（储备系数），通常为1.05-1.15，对于大型风机和恶劣工况，可能达到1.2或更高。4500 / 3810 ≈ 1.18，这个余量是合适的，考虑了可能的工况波动、计算误差以及确保电机长期稳定运行不过载。

转速与结构设计： 主轴转速960 r/min属于中低速风机，这有利于降低转子的应力，提高机械可靠性，减少磨损。配套电动机型号YKK900-6（6极），其同步转速为1000 r/min，通过联轴器直联或可能存在一个减速器将转速匹配到960 r/min（实际为电机转差率所致）。

三、 核心配件功能与技术要求

烧结风机的可靠性建立在每一个核心配件的质量之上。

叶轮： 是风机的“心脏”，其性能直接决定整机效率。

材质： 必须采用高强度、高耐磨性的材料，如高强度低合金钢Q345E、耐磨钢板NM400/500，或在叶片易磨损部位堆焊碳化钨等硬质合金（常采用“网格焊”工艺）。

结构： 一般为后向或径向叶片，焊接结构。叶片型线经过空气动力学优化，以保证高效和稳定。结构上必须保证足够的刚性，防止共振。

平衡： 叶轮在装配后必须进行严格的动平衡校正，精度等级通常要求达到G2.5级或更高，以确保风机平稳运行，振动值控制在国家标准（如GB/T 2888）允许范围内。

主轴： 是传递扭矩、支撑叶轮的关键部件。采用优质合金钢（如35CrMo、42CrMo）锻制而成，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处理，保证尺寸精度和表面光洁度。

轴承箱与轴承： 采用强制润滑的滑动轴承（如椭圆瓦、可倾瓦轴承）或高性能滚动轴承（双列向心滚子轴承）。滑动轴承承载能力强，阻尼特性好，更适用于大型高速重载风机。润滑油系统（油站）是轴承正常运行的保障，包括油泵、冷却器、过滤器、安全装置等，必须定期维护。

机壳： 承受内压和外压，通常由钢板焊接而成，内部设有耐磨衬板，在易磨损部位（如蜗舌处）可更换。机壳需要有足够的刚度和气密性。

密封系统： 防止烟气泄漏和润滑油污染。主要包括：

轴端密封： 常用迷宫密封、碳环密封或气囊密封，防止烟气沿主轴向外泄漏。

壳体密封： 保证机壳各连接面的密封。

进口调节门： 用于调节风量，通常为轴向或径向百叶窗式。其灵活性、可靠性和调节线性度对风机的经济运行至关重要。

四、 风机常见故障与修理要点

烧结风机长期在恶劣工况下运行，磨损、积灰、腐蚀、疲劳是其主要失效形式。

常见故障：

振动超标： 最常见的问题。原因包括：叶轮磨损不均导致动平衡破坏；叶轮表面积灰结垢不均匀；轴承损坏；地脚螺栓松动；转子部件松动；联轴器对中不良等。

性能下降： 风量、风压不足。原因：叶轮磨损严重，间隙增大；进口滤网或管道堵塞；密封间隙过大，内部泄漏严重；转速降低等。

轴承温度高： 润滑油量不足或油质恶化；冷却器效果差；轴承损坏；安装间隙不当。

异常噪音： 轴承损坏、转子与静止件摩擦（扫膛）、叶片断裂等。

修理要点与流程：

前期检查与诊断：

振动分析： 使用振动分析仪采集数据，通过频谱分析判断故障根源是不平衡、不对中、轴承故障还是松动。

无损检测： 对叶轮、主轴、焊缝进行磁粉探伤（MT）或超声波探伤（UT），检查内部裂纹和缺陷。

拆卸与清理：

严格按规程拆卸，做好标记。重点保护轴承、密封等精密部件。

彻底清除叶轮和机壳内部的积灰和结垢，为检查和修复做准备。

核心部件修复：

叶轮修复： 这是大修的核心。

磨损处理： 对磨损的叶片前缘、工作面进行堆焊修复。堆焊需采用与母材匹配的耐磨焊条，采用分段、对称、小电流的焊接工艺，严格控制层间温度，防止焊接变形和裂纹。

动平衡校正： 修复后的叶轮必须重新进行动平衡。先在平衡机上做低速动平衡，然后在风机现场组装后，在额定转速下进行在线动平衡，这是确保最终运行平稳的关键步骤。

主轴修复： 若轴颈磨损，可采用镀铬、热喷涂、激光熔覆等工艺修复，然后精磨至原尺寸。

轴承与密封更换： 更换所有损坏的轴承和密封件。安装新轴承时，必须保证合适的配合间隙（如滑动轴承的顶隙、侧隙），采用热装法，避免直接敲击。

组装与对中：

按拆卸的逆顺序组装，确保各部件清洁。

对中调整： 电机与风机转子的对中是重中之重。使用激光对中仪，保证径向和轴向偏差在允许值内（通常要求≤0.05mm），避免不对中引起的强制振动。

试运行与验收：

修复完成后，先点动检查有无摩擦。

然后空载试运行，逐步升速，监测振动、轴承温度、噪音等参数。

最后带负荷运行，检查性能是否达到要求。所有参数稳定在标准范围内方可验收。

结语

SJ11800-1.0417/0.8847型烧结风机是现代大型烧结生产线不可或缺的关键设备。对其性能参数的深刻理解，是进行高效、稳定、经济运行的基础；而对核心配件和维修技术的熟练掌握，则是保障其长期可靠服役的生命线。作为风机技术人员，我们不仅要能读懂参数表中的数字，更要理解其背后的物理意义和工程逻辑，并将这些知识应用于日常的维护、诊断和修理实践中，才能最大限度地发挥设备效能，为企业的安全生产和降本增效贡献力量。希望本文的分享能对各位同行有所启发和帮助。

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