烧结专用风机SJ1600-1.033/0.943基础知识解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：烧结风机，SJ1600-1.033/0.943，风机型号，风机配件，风机修理，工作原理，维护保养

引言

在钢铁冶炼的庞大工艺流程中，烧结是至关重要的一环，它通过对铁矿粉、燃料、熔剂等含铁原料进行高温烧结，制备成具有良好冶金性能的烧结矿，为高炉炼铁提供优质原料。而在这个高温、高粉尘的烧结过程中，烧结专用风机扮演着“心脏”和“肺部”的双重角色，它为整个烧结系统提供稳定、强大的气流，确保烧结过程的顺利进行。作为一名长期奋战在风机技术一线的工程师，我深知风机稳定运行对生产效率和成本控制的重要性。本文旨在以典型的SJ1600-1.033/0.943型号烧结风机为例，系统性地解析其型号含义、核心配件构成以及关键修理维护技术，希望能为同行及相关从业人员提供一份有价值的参考资料。

第一章：烧结风机概述及其在烧结工艺中的作用

烧结风机是烧结生产线的核心动力设备，通常安装在烧结机尾部的主抽风管道上，因此也常被称为“主抽风机”。它的核心作用是在烧结台车篦条下方形成足够的负压（真空度）。

这一负压效应至关重要：

引导气流：将助燃空气自上而下地抽过混合料层，为料层中的固体燃料（如焦粉）燃烧提供必需的氧气。

完成烧结反应：空气穿过高温料层，使燃料燃烧，产生高达1300-1400摄氏度的烧结温度，完成一系列物理化学反应，如水分蒸发、挥发分析出、碳酸盐分解、铁氧化物还原和再氧化、以及低熔点物质的熔化生成液相，最终冷却凝固成多孔的烧结矿。

携带粉尘：在抽风过程中，同时将烧结过程中产生的细小粉尘颗粒随废气带走，保持料层的透气性。

可以毫不夸张地说，烧结风机的性能直接决定了烧结机的产量、烧结矿的质量（如转鼓强度、还原性）以及工序能耗。一台高效、稳定、可靠的风机是烧结车间高产、优质、低耗的基石。

第二章：风机型号SJ1600-1.033/0.943的详细解读

参照行业惯例及给定示例“SJ7500-1.039/0.8758”的解释规则，我们可以对SJ1600-1.033/0.943这一型号进行逐项拆解，这相当于解读该风机的“身份证”，包含了其最关键的性能参数。

“SJ”：这是“烧结”二字汉语拼音的首字母缩写，明确标识了该风机的专用属性，即主要设计用于钢铁行业的烧结工艺。这意味着该风机在设计之初，就充分考虑了烧结工况的特殊性，如烟气中含尘浓度高、粉尘磨琢性强、温度有一定波动、介质腐蚀性等。

“1600”：这组数字代表风机的额定流量，单位为“立方米每分钟”。这意味着，在设计的标准工况下，这台风机每分钟能够输送1600立方米的烟气（或空气）。流量是风机选型的首要参数，它必须与烧结机的面积、料层厚度、烧结速度等工艺参数相匹配，以满足烧结过程所需的风量。1600立方米每分钟的流量通常对应于中小型烧结机或特定生产线的需求。

“1.033”：这个数值表示风机出口处的气体绝对压力，单位为“标准大气压”。一个标准大气压约为101.325千帕。因此，1.033个大气压换算成相对压力（表压）约为（1.033 - 1）* 101.325 ≈ 3.34千帕。这是一个正压值，表示风机对气体做功后，气体在出口处所具有的压力，该压力用于克服出口管道、消音器、脱硫脱硝系统（若有）等后续设备的阻力，最终将废气排入大气或后续处理设施。

“/0.943”：这个数值表示风机进口处的气体绝对压力，单位为“标准大气压”。0.943个大气压换算成相对压力（表压）约为（0.943 - 1）* 101.325 ≈ -5.77千帕。这是一个负压值，即通常所说的“真空度”。这个负压正是烧结过程所需要的，它由风机在进口端抽吸形成，用以克服从烧结台车篦条下方到风机进口之间所有管道、除尘器（如电除尘或布袋除尘）、水封槽等部件的阻力，并在料层下方建立必要的抽风负压。

综合理解型号意义：
型号SJ1600-1.033/0.943完整地描述了一台专为烧结工艺设计的风机，其额定工作能力为：每分钟抽送1600立方米的烟气，在进口处形成约0.943个标准大气压（约-5.77千帕表压）的负压，在出口处形成约1.033个标准大气压（约+3.34千帕表压）的正压。

这里需要引入一个风机领域的核心概念—全压。风机全压等于风机出口全压与进口全压之差。对于此型号风机，其全压（以绝对压力计算）约为 1.033 - 0.943 = 0.090 个大气压，约合 9.12千帕。这个全压值代表了风机赋予每立方米气体的总能量，用于克服整个烧结抽风系统（从台车下到烟囱口）的总阻力。系统阻力与风机全压必须精确匹配，风机才能稳定高效运行。

第三章：烧结风机主要配件解析

一台完整的烧结风机是一个复杂的系统，由数百个零部件组成。下面我们将剖析其核心部件及其功能。

1. 转子组件（核心转动总成）
转子是风机中将电机扭矩转化为气体能量的核心部件，堪称风机的“心脏”。

主轴：通常由高强度合金钢（如35CrMo或42CrMo）锻造而成，经过精密的热处理和机械加工。它必须具有极高的强度、刚度和韧性，以承受巨大的扭矩、弯矩和旋转离心力，同时保证长期的动态平衡。

叶轮：这是风机中最关键、技术含量最高的部件。SJ系列烧结风机的叶轮多为单吸或双吸式结构，采用后向或径向叶片设计，以适应高粉尘工况。叶片和轮盘通常采用耐磨钢板（如NM360、NM400）或普通钢板堆焊耐磨层（如碳化钨）制造，以抵抗高速粉尘的冲蚀磨损。叶轮的制造工艺涉及下料、成型、焊接、热处理、精加工和动平衡校正等多个环节，其精度和平衡质量直接决定了风机的振动、噪音和寿命。

联轴器：用于连接风机主轴和电机轴，传递扭矩。常见类型有膜片式联轴器、鼓形齿式联轴器等，它们能补偿两轴之间少量的径向、轴向和角向偏差，并吸收一定的振动。

2. 机壳与进风口

机壳（蜗壳）：通常由普通钢板（Q235B等）焊接而成，内壁可能会敷设耐磨衬板或进行耐磨涂料处理。其型线是经过空气动力学优化的渐开线或对数螺旋线，作用是将叶轮甩出的高速气体的动能有效地转化为静压能，并引导气体平稳地流向出口。机壳需要足够的刚度和强度，以承受内部压力和气动载荷。

进风口：通常为收敛型管状结构，其作用是引导气体均匀、顺畅地进入叶轮，减少进气涡流和冲击损失，对风机效率有重要影响。进风口与叶轮进口之间的间隙要求非常精密，以减少内泄漏损失。

3. 轴承座与润滑系统

轴承座：是支撑转子重量的关键部件，内装滚动轴承（如双列向心球面滚子轴承）或滑动轴承（动压油膜轴承）。轴承座需要有良好的刚性、对中性和散热性。

润滑系统：对于大型风机，润滑系统是生命线。它通常包括主油箱、辅油箱、油泵、冷却器、过滤器、安全阀及复杂的管路仪表。其作用是向轴承提供连续、洁净、温度适宜的润滑油，形成油膜，带走摩擦热和部分转子传导热，确保轴承长期稳定运行。

4. 密封装置
密封的作用是防止风机内部气体向外泄漏（特别是轴穿机壳处）以及外部空气吸入。烧结风机常采用：

迷宫密封：利用多道齿片与轴形成曲折的间隙通道，增加流动阻力以实现密封。结构简单，非接触式，无磨损。

碳环密封：由若干碳环组成，在弹簧力作用下 lightly 抱紧轴表面，接触式密封，效果更好，但存在微量磨损。

气体密封：在某些特殊部位，可能会引入压力稍高的清洁密封气，阻止粉尘进入轴承箱等关键区域。

5. 调节机构
为了适应烧结生产工况的变化（如料层厚度、烧结速度调整），风机流量或压力可能需要调节。常见方式有：

进口风门调节：通过改变进风口截面积来调节，简单但经济性较差。

液力耦合器调速：通过改变耦合器内油量来调节输出转速，从而实现风机转速调节，节能效果较好。

变频调速：通过变频器改变电机输入频率，从而无极调节风机转速，是当前最先进、节能效果最好的调节方式。

6. 监测与安全系统
现代大型风机都配备了完善的在线监测系统，包括：

振动传感器：实时监测轴承座的振动速度或位移，超标报警或停机。

温度传感器：监测轴承温度、润滑油温、定子温度等。

位移传感器：监测轴的轴向和径向位移。

其他：如润滑油压、流量监测等。这些系统是预防突发故障、实现预知维修的关键。

第四章：烧结风机的常见故障与修理技术解析

烧结风机长期在恶劣工况下运行，故障不可避免。科学的修理是恢复其性能、延长其寿命的保障。

1. 叶轮的磨损与修复

故障现象：风机性能下降（流量、压力不足），振动加剧，能耗上升。

原因分析：烧结烟气中的硬质粉尘颗粒（如铁矿石、焦炭颗粒）对叶片进口边、工作面、轮盘表面及叶片出口边靠近中盘处进行持续性冲蚀磨损，导致叶片变薄、穿孔，甚至局部缺失，破坏叶轮的气动外形和动平衡。

修理技术：

检查与评估：停机后，彻底清理叶轮积灰，使用测厚仪、卡尺等工具全面检测叶片、轮盘的磨损情况，评估剩余强度和修复可行性。

耐磨堆焊修复：这是最常用的修复方法。对于磨损区域，使用耐磨焊条（如D667、D707等高铬铸铁类或碳化钨复合焊条）进行分层、分段、对称堆焊，以恢复叶片原始型线。焊接时必须严格控制热输入和层间温度，防止产生过大焊接应力和变形。对于磨损严重的叶片，可能需要预先贴补钢板后再进行堆焊。

动平衡校正：修复后的叶轮必须进行精确的动平衡。先在平衡机上完成低速静平衡和高速动平衡，去除不平衡量。装机后，在车间现场还需进行在线动平衡校正，以消除转子-轴承-基础整个系统的不平衡响应，确保振动值达到标准（如IS 10816标准）要求。平衡精度等级通常要求达到G2.5或更高。

2. 轴承的损坏与更换

故障现象：轴承温度异常升高，振动和噪音增大。

原因分析：润滑不良（油质劣化、油量不足）、安装不当（对中不良、预紧力不合适）、疲劳剥落、异物进入、电流腐蚀等。

修理技术：

拆卸与检查：使用专用拉马或液压工具小心拆卸轴承，检查滚道、滚动体、保持架的磨损、划伤、变色、点蚀等情况。同时检查轴颈和轴承座的尺寸、圆度、表面粗糙度。

安装新轴承：新轴承必须清洁干净。优先采用热装法（将轴承加热至80-100摄氏度，利用热胀冷缩原理轻松套入轴颈），严禁直接敲击。确保轴承安装到位，并按要求调整合适的游隙或预紧力。

对中复查：更换轴承后，必须重新精确校正风机与电机轴的对中情况，通常要求径向和端面偏差不超过0.05毫米。

3. 振动异常的分析与处理
振动是风机状态的“晴雨表”。

故障原因：除上述叶轮不平衡、轴承损坏外，还可能包括：基础松动或刚性不足、地脚螺栓松动、联轴器故障、转子弯曲、喘振（风机在不稳定工况区运行）、机壳或管道共振等。

处理技术：

精密诊断：使用振动分析仪采集振动数据，分析频谱、波形、相位等信息。例如，1倍频振幅大主要是不平衡；2倍频可能是不对中；高频成分可能与轴承缺陷相关。

针对性处理：根据诊断结果，采取相应措施：紧固地脚螺栓、加固基础、重新对中、动平衡、避免喘振区运行等。

4. 润滑系统的维护与故障排除

常见问题：油压过低/过高、油温过高、油质乳化、滤网堵塞。

维护与修理：

定期油品分析：定期取样化验润滑油，监测粘度、水分、酸值、金属颗粒含量等指标，按质换油。

清洗系统：大修时，应彻底清洗油箱、油路、冷却器，更换滤芯。

检查部件：检修油泵、安全阀、温控阀等部件，确保其工作正常。

第五章：烧结风机的日常维护与保养策略

预防胜于治疗。科学的日常维护能极大降低故障率，延长风机寿命。

定时巡检：每班次巡视检查风机运行声音、振动、温度、油位、油压、冷却水等是否正常。

定期保养：按照规程定期添加或更换润滑油，清洗滤网，检查紧固件。

状态监测：充分利用在线监测系统，定期记录并分析趋势数据，早期发现潜在故障。

计划性检修：根据设备运行小时和状态评估，制定年度、季度检修计划，内容包括清理积灰、检查易损件、校验仪表等。

结语

烧结专用风机SJ1600-1.033/0.943作为烧结生产的关键设备，其稳定高效运行至关重要。通过深入理解其型号背后的性能参数，掌握其核心配件的结构与功能，并熟练运用科学的故障诊断与修理维护技术，我们能够有效保障风机的可靠性，为烧结生产的顺行、节能降耗和成本控制奠定坚实基础。风机技术是一门理论与实践紧密结合的学问，需要我们在日常工作中不断积累经验，精益求精。希望本文的分享能对各位同行有所裨益，共同推动我国风机技术应用水平的提升。

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