王永勝　趙建偉

(吉（jí）鐵鐵合金有限責任公司)

摘　要：介紹了燒結（jié）主抽風（fēng）機在運（yùn）行過程中存（cún）在的問題，並闡述了主抽風機主軸彎曲的原因和改進措施。

關鍵詞：燒結；風機；轉子；改（gǎi）造

前言

燒結主抽風機是燒結生（shēng）產的核心設備。吉鐵鐵合金有限責任公司燒結車間1台75m²燒結機主抽風機（jī）采用湖北雙劍（jiàn）鼓風機廠生產的SJ8500-0.875/0.702型風機，流量為8500m³/min;介（jiè）質密度為1.27-1.29kg/m³;出口壓力為17.3kPa;進口壓力為-16.5kPa;進口溫度為130℃;主（zhǔ）軸（zhóu）轉速為1500r/min;配套上（shàng）海電動機廠生產的T3400-4型同步電動（dòng）機拖動，啟動方式為固態軟啟動。本風機（jī）利用彈性膜片聯（lián）軸器（qì）與電動機軸聯接，直接傳動。采用雙吸入結構，風（fēng）機機殼為鋼板焊接（jiē）結構（gòu），出風口位於下部水平0°方向，進風口設計135°夾角斜向上方，進風口裝（zhuāng）有風量（liàng）調節器，進、出風口截麵（miàn）形狀均為矩形。生產線於2018年12月建成投產。

1　風機現場故障現象及（jí）故障排查過程（chéng）

在試（shì）運行之初風機振動值（zhí）嚴重超標停機檢修，嚴重影響了燒結的正常生產。Z初分析為風機（jī）動平衡原因，但經過現場動平衡後（hòu），風機（jī）振（zhèn）動值暫時穩定，但（dàn）停機重新啟動後風機振動值立刻破壞。因此（cǐ）如何解決風機振動（dòng）超標頻繁超標（biāo）問題成為保證燒結生產正常（cháng）運行的關（guān）鍵（jiàn）。新轉子組於2019年7月23日投入使用，平穩（wěn）運（yùn）行（háng）約半年，期間隻需要清洗葉輪風機動平衡即可恢複，風機（jī）正常運行（háng）。半年（nián）後主抽風機振（zhèn）動值逐漸增大，現場（chǎng）檢查風機（jī）前後軸瓦（wǎ）、地腳和聯軸器中心，風量調節器等影響風機振動因素（sù），均未出現問題，重新現場做動平衡後才（cái）能恢（huī）複正常運行。2021年3月該公司決定（dìng）檢修風（fēng）機舊轉子組重新投入使用。在機床上檢測風機主軸直線度（dù）時發現（xiàn）主軸聯軸器側至推（tuī）力軸瓦段出現彎曲，跳動度達到0.6mm，主軸報廢。

1.1故障原因（yīn）分析

由於該公司（sī）使用的主抽風機設計含塵量≤150mg/m³。設計之初計劃電除塵3、4電場產生的（de）細灰作（zuò）為鉀肥的原料。後因（yīn）工藝更改，將3、4電場內的除（chú）塵灰作為燒結原料重新燒結。除塵灰約占燒結原（yuán）料的（de）20%，電除塵入口煙氣含塵濃度大於設計（jì）值3g/Nm³，使電除塵後煙氣含塵量大於150mg/m3。燒結的（de）煙（yān）氣中含有大量水蒸氣，混合後附著在主抽風機葉輪上，從而增大了（le）葉輪啟動轉矩力（lì），造成（chéng）風機動平（píng）衡頻繁失效。工藝的更（gèng）改原因如下。

1.1.1電除塵特性原因

因該公司燒結煙氣（qì）除塵隻有電除塵而未設計布袋除塵，故在燒結係統啟動（dòng）之初，煙氣（qì）溫度未達到80℃之前不啟動電除塵，從而煙氣直接（jiē）通過電除塵到達（dá）主抽（chōu）風機。熱的（de）煙氣和冷的葉輪（lún）相遇後，除塵灰和水蒸氣遇到冷葉輪後，導致大（dà）量除塵灰附著在（zài）主抽風機葉輪上，進而（ér）造（zào）成（chéng）風機動平衡頻繁失效。

1.1.2季節性原因

根據風機動平衡失效（xiào）冬（dōng）季較夏季次數多，考慮頻繁失效（xiào）的（de）季節影響。燒結煙氣產生水蒸氣，當煙（yān）氣溫度低於露（lù）點時，煙氣中的二氧化硫和（hé）煙（yān）氣中冷凝水分結合會腐蝕主抽風機葉輪，破壞動平衡。煙氣溫度低於露（lù）點時，煙氣中的冷凝水和電除塵後殘餘的除塵灰相結合，並附著在葉輪上，從而加劇了葉輪動平衡的破壞。

1.1.3係統原因

由於該公司風機啟動係統采用軟（ruǎn）啟動，電機使用同步電機，故（gù）風機啟動（dòng）後短時間後就到達額定轉速，即風機（jī）啟動時扭矩大，對風機主（zhǔ）軸要求高。風機在額定轉速（sù）轉動時由於風機轉速高，風機（jī）風量無法用轉速調節。高轉速情況下，對風機各種性能要求高（gāo）。工況稍加改變（biàn）易使風機振動（dòng）值波動甚至（zhì）超標。

1.1.4風機設（shè）計原因

風（fēng）機（jī）主軸在軸瓦處主軸直徑為Ф180mm，設計同等風量情況下，安全係數預留偏小。在軟啟動大扭（niǔ）矩情況下，加之風（fēng）機葉輪在增（zēng）加積灰的情況（kuàng）下增大了風機主軸的負荷，多種情況疊加容（róng）易發生塑性變形。

1.1.5生產線原因

該公司（sī）燒結礦日常量（liàng）在1500t以（yǐ）上，在滿負荷生產情（qíng）況下，一（yī）個星期的產量就足夠該公司一個月的燒（shāo）結礦的用量。因此燒結係統不定期停機，造成主抽風（fēng）機頻繁啟停。

1.2主軸強度校核（hé）計算

1.2.1主軸臨界轉速計算

圓錐形節段軸的示意圖如（rú）圖1所示。葉輪和主軸的（de）總質量M=8020kg;兩支撐軸承件跨距（jù）L=352cm;葉輪重心指支撐點A的距離a=173cm;軸的Z大直徑d=44cm，dmax與兩端相鄰段軸的直徑d=d1=18cm;通風機Z大（dà）使用轉速n=1500r/min。

1.2.2軸的臨界轉速計算

2　風?故障排除

要徹底消除風機振動異常，需頻繁動平衡。

(1)必須（xū）減（jiǎn）小風機啟動扭力（lì）和增加風機軸瓦處的直徑。經過驗算後確定將風機主（zhǔ）軸由原來的Ф180mm增加（jiā）到Ф210mm，增加了風機主軸（zhóu）的剛性。將啟動方式由軟啟動改為變頻啟（qǐ）動（dòng），減少風機啟動時扭力。變（biàn）頻啟動可以通過降（jiàng）低（dī）風機轉速來控製（zhì）風機風量和風壓，進而（ér）保護風機達到保護風機轉子組的目的。

(2)針對煙氣中的水蒸氣（qì）在（zài）達到露點後會與電除塵後殘餘的除（chú）塵灰相結合附著在葉輪上的問題，煙氣中的水蒸氣冷凝後（hòu）和（hé）二氧化硫結合形成酸，腐（fǔ）蝕葉輪等問題。該公司采用增（zēng）加保溫、減少漏風量和增加煙氣加熱器等（děng）措施避免水蒸氣降至露點一下，減少葉輪除塵灰的附著量。

3　改造（zào）後效果

改造後對電動（dòng）機及主抽風機進（jìn）行監測，監測位（wèi）置如圖2所示（shì），經過幾（jǐ）個月的跟蹤調查效（xiào）果（guǒ）對比結果如表（biǎo）1所示（shì）。

4　結語

改造後，主抽風（fēng）機更換新轉子，增加變頻係統後，增（zēng）強了風機轉子的剛性，減少了風機轉子啟動時的扭力，大大提高了（le）風機轉子的穩定性，通過增加保溫和煙（yān）氣加（jiā）熱（rè）器的方式提高（gāo）了電除塵後煙氣（qì）溫度，減（jiǎn）少了除塵灰的附著（zhe）對葉輪的腐蝕。增加了轉子使用壽命，減少了燒結主抽風機檢修成本，確保（bǎo）了燒結礦產量。

（來源：冶金信息（xī）裝備網（wǎng））