烧结风机性能深度解析：以SJ8500-1.025/0.862型烧结风机为例

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：烧结风机、SJ8500-1.025/0.862、性能解析、风机配件、风机维修、烧结烟气

前言

在钢铁冶炼的烧结工艺中，烧结风机被誉为烧结系统的“心脏”。它负责为整个烧结料层提供强大的、持续的气流，确保烧结过程中的点火、燃料燃烧和传热传质等物理化学反应得以顺利进行。其性能的优劣直接关系到烧结矿的产量、质量以及整个生产线的能耗。作为一名风机技术从业者，我深知透彻理解风机的工作原理、性能参数及维护要点的重要性。本文将以我厂广泛应用的SJ8500-1.025/0.862型烧结专用风机为例，系统性地解析其基础知识、性能特点、核心配件构成及常见故障修理方案，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

烧结风机不同于普通通风机，它工作在高温、高粉尘、腐蚀性介质的极端恶劣工况下。其输送的介质是烧结烟气，其中含有烧结矿粉、水蒸气、硫氧化物、氮氧化物等成分，温度通常在100℃至150℃之间波动。因此，烧结风机必须具备高压力、大流量、耐磨损、耐腐蚀、抗热变形等特性。

目前，国内烧结风机多采用离心式风机，其结构形式一般为单级双支撑或双吸入式，以平衡巨大的轴向力并保证运行的稳定性。型号命名通常遵循一定的规则，直接反映了风机的主要性能参数。以本文重点讨论的SJ8500-1.025/0.862为例，我们可以进行如下解读：

SJ：代表“烧结”，指明了风机的专用领域。

8500：代表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，相当于每秒钟要输送超过141立方米的烟气，充分体现了其作为核心动力设备的地位。

1.025/0.862：这两个数值分别代表风机的进口绝对压力和出口绝对压力，单位是兆帕（MPa）。但在实际工程中，我们更习惯使用千帕（KPa）进行讨论。根据提供的参数，进口绝对压力为84.53 KPa，出口绝对压力为100.52 KPa。这里需要进行一下单位换算：1.025 MPa = 1025 KPa，0.862 MPa = 862 KPa。型号中的数值是设计工况下的标称值，而实际运行参数（84.53KPa和100.52KPa）是在特定介质密度（0.77 kg/m³）和温度（120℃）下的值。风机的实际压力与介质密度成正比，当介质密度不等于标准空气密度（1.293 kg/m³）时，其压力值会发生变化。风机铭牌上标注的压力通常是换算到标准状态下的值，以便于不同风机之间的性能比较。

二、 SJ8500-1.025/0.862型号机性能深度解析

接下来，我们结合具体参数，对该风机的性能进行详细剖析。

1. 工况点与主要性能参数

输送介质与密度：介质为烧结烟气，密度为0.77 kg/m³。这是一个关键参数。由于烟气密度低于标准空气密度，风机所产生的压力（或称压头）会相应降低。风机性能曲线通常基于标准空气绘制，因此在选型和应用时，必须根据实际介质密度进行换算。压力与密度成正比的公式为：实际全压等于标准全压乘以实际介质密度再除以标准空气密度。

流量（Q）：8500 m³/min。这个流量是与75-90平方米烧结机配套的，意味着该风机能够满足这个面积范围内烧结机生产所需的风量。流量是风机选型的首要依据，必须与烧结机的生产能力严格匹配。

压力：

进口压力（P1）：84.53 KPa（绝对压力）。这代表了风机进口处烟气的压力水平。

出口压力（P2）：100.52 KPa（绝对压力）。

风机全压（ΔP）：风机全压等于出口全压减去进口全压。因此，ΔP = 100.52 - 84.53 = 15.99 KPa。这个全压是风机用于克服整个烧结系统阻力（包括烧结料层阻力、除尘器阻力、管道摩擦阻力等）的总能力。15.99 KPa的压头表明该系统阻力非常大，需要风机具备强大的做功能力。

进口温度：120℃。风机及其所有部件（特别是转子、机壳）的材料选择必须能承受此温度下的长期工作，并考虑热膨胀的影响。轴承的冷却系统也必须根据此温度进行设计。

轴功率（N轴）：2880 KW。这是风机主轴实际消耗的功率，是风机从电动机获取的有效功率。其计算公式为：轴功率等于流量乘以全压再除以风机效率再除以机械传动效率。这是一个非常高的功率值，对传动系统和润滑系统提出了极高要求。

主轴转速（n）：1480 r/min。这是风机转子的工作转速，决定了风机的圆周速度，直接影响风机的压力、流量和磨损速率。高转速对转子的动平衡精度要求极高。

2. 配套动力与效率分析

配套电动机：型号为YKK710-4。其中YKK代表封闭带空-空冷却器的鼠笼型异步电动机，710代表机座中心高，4代表4极电机。同步转速为1500 r/min，与风机转速1480 r/min匹配，通常通过联轴器直联。

电动机功率：3150 KW。电动机的额定功率（3150 KW）大于风机的轴功率（2880 KW），这是必要的安全裕量。这个裕量用于克服可能的工况波动、电网电压波动以及为风机启动时较大的启动转矩提供保障。风机的效率（η）可以通过公式估算：风机效率等于有效功率除以轴功率。其中，有效功率（Ne） = （Q × ΔP） / （60 × 1000） （单位：KW）。将Q=8500 m³/min，ΔP=15.99 KPa代入计算，有效功率Ne ≈ 2265 KW。因此，风机效率η ≈ 2265 / 2880 ≈ 78.6%。这个效率在大型烧结风机中属于良好水平，但仍有通过优化设计（如改进叶片型线、减少内部泄漏）来提升的空间。

3.性能曲线与调节

虽然不输出图表，但我们可以用语言描述SJ8500风机的性能曲线特点。在转速固定为1480 r/min时，其性能曲线表现为：

流量-全压曲线（Q-ΔP曲线）：是一条从左上方向右下方倾斜的曲线。意味着随着系统阻力减小（即阀门开大），流量增加，但风机提供的全压会下降。当前的工作点（Q=8500，ΔP=15.99）就是风机性能曲线与烧结系统阻力曲线的交点。

流量-功率曲线（Q-N曲线）：对于离心风机，在高效区附近，轴功率通常随着流量的增加而增加。因此，在低流量运行时，电机不会过载，但在启动时，应关闭进口阀门（即置于“闭阀”状态）以降低启动电流。

调节方式：常见的调节方式有进口导叶调节、液力耦合器调速和变频调速。变频调速是当前最节能的调节方式，可以根据烧结过程的不同阶段精确控制风量，避免“大马拉小车”的现象，节能效果显著。

三、 风机核心配件说明

一台烧结风机由数百个零部件组成，但以下几个是关乎其性能和寿命的核心配件。

1. 转子总成：这是风机的“灵魂”。包括主轴、叶轮、平衡盘、联轴器等。

叶轮：是做功的核心部件。SJ8500这类风机的叶轮通常采用后向或径向叶片，材质为高强度耐磨钢（如NM360、NM400），甚至在叶片易磨损部位堆焊碳化钨等耐磨材料。叶轮的制造精度和动平衡等级至关重要，任何微小的不平衡在1480r/min的高转速下都会引发巨大的振动。

主轴：承受巨大的扭矩、弯矩和轴向力，材质一般为优质合金钢（如35CrMo或42CrMo），需经过调质处理以保证其综合机械性能。

2. 机壳与进风口：

机壳：通常由钢板焊接而成，内部设有耐磨衬板，可更换。机壳设计成涡壳形，用于收集从叶轮出来的气体并将其动能有效地转化为压力能。

进风口：呈锥形收敛状，作用是使气流均匀地、预旋地进入叶轮，减少冲击损失。其型线设计对风机效率有直接影响。

3. 密封系统：主要用于防止烟气泄漏和外界空气吸入。

轴端密封：通常采用迷宫密封、碳环密封或气囊密封等形式。有效的密封不仅能保障环境卫生，还能防止粉尘进入轴承座，污染润滑油。

4. 轴承组与润滑系统：

轴承：采用滑动轴承（如椭圆瓦轴承）或滚动轴承（调心滚子轴承）。滑动轴承承载能力强、阻尼好，更适用于大型高速风机。轴承座设有冷却水套，用于散热。

润滑系统：采用强制稀油润滑站，为轴承提供连续、清洁、冷却的润滑油，是保证风机长期稳定运行的“血液循环系统”。

5. 监测与保护系统：现代大型风机都配备了在线监测系统（CMS），实时监测振动、温度、位移等关键参数。

振动探头：安装在轴承座附近，监测轴振动。

温度传感器：监测轴承温度、润滑油温。

轴位移探头：监测转子在运行中的轴向窜动，防止动静件摩擦。

四、 风机常见故障与修理要点

烧结风机在长期运行后，不可避免地会出现各种问题。及时的诊断和正确的修理是保障生产的关键。

1. 振动超标
这是最常见的故障。原因多样：

转子不平衡：叶轮磨损不均匀、粘灰或防磨层脱落是主因。修理：停机后，清理叶轮积灰，检查磨损情况。若磨损超标或不平衡严重，需将转子吊出，在动平衡机上进行精确动平衡校正。平衡精度等级要求通常很高（如G2.5级）。

对中不良：风机与电机联轴器对中超差。修理：使用激光对中仪重新进行对中找正，确保径向和轴向偏差在允许范围内。

轴承损坏：轴承磨损、疲劳剥落。修理：更换新轴承，并检查轴承座的配合尺寸。安装新轴承时需采用热装法，避免直接敲击。

基础松动或机座变形：修理：检查地脚螺栓紧固情况，必要时进行基础二次灌浆。

2. 轴承温度过高

润滑不良：油质劣化、油路堵塞、油量不足。修理：定期化验油质，及时更换润滑油；清洗滤网和油路；检查油泵工作状态。

冷却不足：冷却器结垢、冷却水量不足。修理：清洗冷却器，确保冷却水畅通。

轴承装配问题：间隙过小或过大。修理：严格按照技术要求调整轴承间隙。

3.性能下降（风量、风压不足）

叶轮磨损：叶片型线被破坏，效率降低。修理：这是烧结风机的常态维修工作。需对叶轮进行耐磨修复或更换。修复时可采用耐磨焊条堆焊，并尽量恢复原有叶型。

密封间隙过大：内部泄漏严重。修理：停机后调整或更换迷宫密封齿，恢复设计间隙。

系统阻力增加：可能是除尘器堵塞或管道积灰。修理：需检查并清理系统管路。

4. 异响

动静件摩擦：叶轮与机壳或密封件发生摩擦。声音尖锐。修理：立即停机，检查间隙，找出摩擦点并进行调整。

轴承损坏：通常伴有规律的撞击声或连续噪音。修理：参见轴承温度过高的修理方法，确诊后更换轴承。

修理工作的一般流程：办理停电手续→隔离介质（关闭阀门并通风降温）→拆除相连管路和附件→吊装转子→检查测量→制定修复方案（更换或修复）→执行修复（平衡校正）→回装→对中找正→单机试车→联动试车。

结语

SJ8500-1.025/0.862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，有助于我们更好地操作和调节它，使其始终运行在高效区；对其核心配件的熟悉，是进行预防性维护和状态检修的基础；而对常见故障的准确判断和规范修理，则是保障设备长周期、安全、稳定运行的最后一道防线。作为风机技术人员，我们需要不断学习，积累经验，才能驾驭好这台强大的“钢铁心脏”，为企业的稳定生产和降本增效贡献力量。

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