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1烧结风机基本知识一、烧结烟气抽风系统设施的构成与作用1.烧结抽风系统设备构成整个系统是由烧结机的风箱、风箱支管、大烟道及放灰阀门等设施与电除尘器、抽风机（离心风机）、调节控制阀门、烟囱等。2.离心抽风机的主要组成（机组）部件风机是由机壳（定子）、叶轮组（转子）、轴承组、联轴器；还包括：润滑油系、风机进气调节门、风机进出口膨胀器、电动机等组成。3.风机机组部件的结构形式①风机机壳为双吸焊接（钢板）结构，内衬有耐磨钢板。机壳配有两套气封，其中一套在机壳上固定与转子进口圈之间的导气环上；另一套在机壳与转子主轴处其固定方式也在机壳上（外侧）。②风机转子叶轮为双侧进气，叶片为抛物线后弯形，叶片迎风面为铺焊耐磨材料（碳化钨等），叶轮中盘为锯齿形且易磨损部位铺焊耐磨材料。风机转子主轴为经调质处理的45#钢实心结构，叶轮与主轴经装配到主轴上的轮毂用高强柱销或螺栓连接固定。③风机轴承组为有稳固的轴承箱内配装支撑滑动轴承（轴瓦），其中一组轴向设有止推轴承面（定位轴承）。④机组连接（电机与风机）为叠片式膜片联轴器。⑤风机进气调节门为钢板焊接结构，配有电动执行机构的多翻板式蝶阀，配有同步连接开闭机构。⑥风机进出口与管网连接部位配有膨胀器（软连接），其为内部配有防磨导气2套（套袖式），外部配有定向导向组件的压缩式（消除热胀变化尺寸）软联接膨胀器。⑦机组电机为滑动轴承支撑无推力面定位（靠电机磁场中心定位），定子与转子同装在共用底盘可调整式结构，配有水―空冷器进行电机的降温。⑧润滑油系统为强制供油式，配有电动泵，双油冷器，双过滤器与高位油箱，未配轴头泵的油系统。4.抽风机在烧结系统生产中起什么作用抽风机是其主要配套设备之一，它直接地影响烧结机的产量，质量和能耗，是烧结生产的“心脏”，主要作业是通过烟道进行抽风，产生负压，使烧结料面点好火，烧结料中的固体燃料充分燃烧，为烧结供给能量，同时将烧结过程中产生的各种气体通过烟道，电除尘器净化后由烟囱排出。近来由于环保的要求：抽风机后与烟囱之间的配装脱硫回收装置。这使得其要相适应的设计要调整。5．抽风机和机头电除尘器对烟气温度有何要求烧结机烟气温度在正常生产的情况下＜150℃，机头电除尘与主抽风机的正常工作温度也按＜150℃设计。但是烧结生产过程是波动的，因而机头烟气的温度也是波动的。为了保护机头电除尘器与主抽风机的正常工作，在烟道系统中设有冷风吸入阀（兑风阀），由除尘器入口烟气温度检测值信号控制其开闭。当烟气＞180℃，低于190℃时，阀门自动打开，当降到150℃时，阀门自动关闭。6.电除尘器有哪些优缺点其优点是：除尘效率高。一般可达95%以上，处理风量大，可达50m³/min以上；运行费用低，阻力小，一般为0.5～2kpa（50～200mmH2O柱）；电耗小，3一般为0.1～0.84kw/1000m³空气；可适用与防爆，防腐，高温，不同压力等工艺要求；可净化悬浮的细粒粉尘（0.01～20μm），除尘过程可完全自动控制。其缺点是:金属消耗量大，设备庞大，投资大，当粉尘比电阻过高或过低时不适用。7.大烟道的作用其在与集中风箱废气，改变气流方向，降低废气流速，促使粉尘沉降，总起来说，就是起到粗除尘的作用。近来在其与电除尘器之间加装一套重力降尘设备。二、烧结烟气抽风系统主要设施性能（主抽风机）1.烧结抽风机应具备哪些特性烧结生产主要采取的是抽风方式，是主要配套设备，它直接影响烧结机的生产和烧结矿的产、质量。因此主抽风机必须具备以下特性：（1）效率高，运转稳定；为此玉钢技改198㎡烧结工程配套的SJ12000-14T烧结主抽风机（两台1#、2#），性能参数、启动参数及性能曲线如下：①风机性能参数工作条件②风机性能参数工作条件大气压Kpa81000含尘量Mg/Nm³≤150介质烧结烟气SO2含量PPM400～1000介质密度Kg/Nm³1.27入口流量M³/min12000入口压力Pa-16000出口压力Pa500风机静升压Pa16500入口温度℃正常150入口密度Kg/m³0.5264③附图：SJ12000-14T附图-15烧结主抽风机性能曲线：（RPM=1000r/min，P=0.526kg/m³）从图中两个曲线控制关系上可看出：效率与风门开度、负压。流量与风门开度有直接关系，即根据两图曲线要求（设计），风门开度应控制在30°～45°之间为达到效率，负压，流量综合得最佳状态。所以主抽风机性能曲线给定的范围是我们使用该类主抽风机的最佳使用要求，使其达到高效率且运转稳定。（2）容量要大；风机叶轮要有足够的转速；在设计和制造上要留有充分的备用能力；（3）要防止风机由于运转产生振动，因此要做严格的动平衡和静平衡实验；（4）要防止轴承过热，因此要有足够的润滑油流量和冷却要求；（5）由于叶轮的各部件要在高温高压下连续运转，必须进行材料的选择，热处理和焊接工艺的严格控制，不允许由于制造上的疏忽，而造成重大事故；（6）具有高度的耐磨和耐热性能，经得起长时间连续运转的高可靠性。2.主抽风机进口调节门的特性该组件是控制风机动态时的工作效率，压力与流量关系的重要设施。它的功能还可使气流进入叶轮时产生予旋，减少气体的做功从而减少风机的功耗。3.主抽风机的主轴的密封和转子进口圈与机壳进气箱的密封特性主轴上安装的气封是为了减少主轴与机壳之间的间隙而产生的气体泄漏；叶轮进口圈与机壳进气箱导流器之间的气封是保证气体按照设计流向不间断的流动，且使气体泄漏降到最小值，达到使用效率的最大值。制作密封的性能要求，设计和安装调整必须适应由于温度变化而引起的风机主轴和机壳，叶轮进气口圈与导气环之间的任何相对位置的变化。4.主抽风机寿命与耐磨损的特性风机的寿命取决于运行条件，检修维护的质量及频率。所有相关磨损件的6项目都应定期检查，必要时修理或更换。磨损和寿命的主要限制指标为：①叶轮进口处叶片厚度＜6mm；②叶片与中间盘和侧盘的焊肉磨去1/2；②振动振幅加大到0.7mm/s以上；④轴承2年后拆卸检查和更换磨损件；⑤气密封检查损耗且气体泄漏超标时更换；⑥联轴器每年检查一次，并更换磨损件。5.主抽风机技术性能保证值及考核（1）质量保证①在全压升所对应保证点的风量偏差；0～＋2%②在流量保证点所对应的全压升偏差；0～＋2%③在保证点的全压升效率，不得有负偏差。（2）考核验收①烧结工程投料试生产，主抽单元设备性能考核验收，达到设计规定的技术性能要求，连续运转平稳，无异常情况；②工况效率：≥85%；③风机轴承振动指标≤4.0mm/s；④机轴承温升：≤40℃（风机轴承设计最高温度100℃）；⑤机及电机不得有漏油现象。7三．烧结烟气抽风机的工作原理及性能曲线（1）当风机启动旋转时，气体从两侧进风口进入，随叶轮旋转，在离心力作用下，从叶轮中心被甩向边沿，以较高的速度流入蜗壳，并由蜗壳导流向排风口流出，此时在风机的进风口处形成一定的真空度（即负压），使空气经台车上的料面，风箱、导管、大烟道（降尘管）、电除尘器而进入风口。由于叶轮的不断旋转，进风口的烟气不断经过叶片间的流道，蜗壳向排风口流出，使抽风烧结过程不间断地进行。当烟气通过叶轮时，由于叶轮与气体的相互作用，叶轮将能量传递给烟气，使烟气的压力和动能增加。烧结主抽风机的工作主要是靠离心力的作用，所以称为离心式风机。（2）离心式风机性能曲线如下图所示，一般是由实验方法测得的。SJ12000-14T烧结主抽风机性能曲线显示（附图）-2.①风压随流量的变化而改变，自流量为零开始风压（负压）先上升到—最大8值，然后又随流量的继续增大而不断下降。②功率随流量的增大而不断增加，在流量为零时，功率最小，此时的功率消耗在机械摩擦损失，流体与盘叶面摩擦损失及叶轮内部流体的漩涡运动等方面。由于功率在流量为零时最小，所以风机在流量为零时启动，在上升到接边最大值使用。③效率先随流量的变化增大而增大，达到最大值后又随流量增大而下降。风机于设计转速下运转，相适的效率最高，其工作状态称为最佳工况。在最佳工况运转是最经济合理的。风机说明上所载的风压（负压）、风量、功率都是按最佳工况后给出的，使用和操作风机时应予以注意。四、烧结烟气抽风机的工作点和稳定的工况(1)主抽风机的稳定工作与风机性能曲线有关，同时也与管网（即风箱、大烟道、除尘器、排烟管道、烟囱等系统）阻力分配有关。风机在管网中运行的工况不仅与风机的性能有关，而且是由管网的性能决定的。所谓管网的性能就是管网中流体的流量与管阻力（即压降）的关系，为了使一定量流体能在管网中流动，风机必须产生一定的压力（负压）来克服各种阻力损失。在管网不变的情况下，管网阻力与流量的平方成正比，即△H=KQ²式中△H——阻力Q——流量K——阻力系数由上式画出的阻力与流量的关系曲线称为管网性能曲线，即二次抛物线。如果将管网性能曲线与风机性能曲线按同比例画在一个图上，9如图（附图-3）所示。这两条线交点为A，A点表示风机此时在管网中运行工况，一般叫做风机的工况点。（2）风机稳定工作的含义是什么？如何避免风机的“飞动现象”？风机的稳定工作是指在运转过程中，当管道中压力或流量骤然变化时，给风机运转以暂时的干扰，此时干扰消除后，风机仍能恢复在原来的工况下运转，则风机的工作是稳定的，反之则是不稳定的。风机在性能曲线最高点M的右方工作是稳定的，见附图-4。以A点为例，设某种偶然的干扰（如掉篦条等）使风量由Q增加到Q＇，此时，管网中的阻力增高，为△H＇，而更根据风机的性能所能产生的压力为H＇，由于△H＇＞H，管网中的风量将减少，恢复为Q。所以在干扰消除后，风机仍将恢复在原来工况下运转，工作是稳定的。同理，当风量由Q减小为Q＇时，此时风机压力大于管网阻力（即H＇＇＞△H＇＇），当干扰消除时，风量将自动增加至Q。风机在最高点M左端，即MB段运行时则不能稳定工作，MB这段性能的特10点是流量减少则压力下降。若A点向右移动，则风机产生的压力大于管网的阻力，流速加大，工作点继续向右移动，直到M点为止，当A点向左移动时，风机产生的压力小于管网阻力，流速减慢，流量降低，工作点继续向左移动，直到流量等于零为止。由此可知，当稍有干扰时，A点就向右或向左移动，而且不能回复原来的A点，所以A点称为不稳定工作点。管网内气体往复振荡，出现周期性噪声，风机振动，这就是“飞动现象”，又称“喘振”。烧结主抽风机应在额定风量附近工作。如使用风量过小，会出现飞动（喘振）现象，如SJ12000m³/min，风机风量应不小于7200～7800m³/min。（3）低转速风机的优点（1000r/min）转速低可使风机运转可靠，运转平稳，噪声低，动平衡的敏感性显著下降，使得转子运转寿命增加，计算风机拖动运转的振动公式如下：因为所以式中F——振动力,kgG——偏心力，kgω——角速度e——偏心距，mn——转速，r/ming——重力加速度,m/s²通过振动计算公式可知，振动力与转速平方成正比，可见降低转速对转子运转平衡影响之大，即便振动超过振动值，也可用便携式振动仪在机上用工作转速找动平衡，即机上平衡。降低风机转速需相应地增大转子外径和宽度，可满足要求的流量和压力。11五、烧结主抽风机振动的主要原因风机在运转过程中常常由于各种原因引起振动，严重时可能影响风机的安全运转。但是产生振动的原因却是非常复杂的，下面就一些常见的原因归纳为：（1）机械方面的原因①叶轮本身不平衡，叶轮的重心偏离回转轴的中心线时，会产生叶轮轴在运转时的振动。造成叶轮重心偏离轴中心线的原因可能由于叶轮本身材质不均匀，制造精度不高，装配松动或开焊，叶轮变形，叶轮轴弯曲等诸因素造成。使用一段时间后产生叶轮不均匀的磨损等也是造成振动的原因。②风机轴与电机轴不同心。由于安装和检修时中心未找好，造成风机轴与电机轴不同心，会产生附加不平衡。③风机轴在安装时不水平。因为风机叶轮直径大，重量大，支点远，有自然扰度存在，用水平测量时，叶轮轴中心较两端为低。因此用水平仪测量得数值应相等，方向相反，否则将产生振动。④轴瓦与轴承座之间缺少预紧力。轴瓦在轴承座内呈自由状态，振动加重，并伴有敲击声，所以在轴瓦和轴承座之间保持过盈0.03～