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摘要：炼铁高炉生产的目的在于得到更多优质、低耗以及较低成本的生铁，而鼓风机作为高炉炼铁的关键设备，又被称之为高炉的心脏，一旦出现机械故障，高炉将被迫休风停产，引起整个生产流程的中断，给企业造成巨大的经济损失。
因此，文章以某钢厂为例，针对本钢厂1#~4#高炉鼓风机在运行过程出现的一些问题作以研究分析，并提出故障处理意见，从而充分发挥风机设备效能，提高高炉炼铁设备作业率，为生产水平的提高提供可靠保证。
关键词：炼铁高炉 风机故障 检修措施
鼓风机作为高炉炼铁关键设备，其主要承担高炉所需风量的供给。送风的目的在于连续稳定的供给高炉风口区焦炭和喷煤燃烧所需要的氧气。为了满足冶炼期间需要足够的氧量，高炉鼓风机需要保证稳定、优质的供风状态。同时为了克服料气体阻力和对炉内料柱的支撑，又要求供风具有一定的风压。高炉炼铁在冶炼过程中，所用原料的化学特性、物理特性产生的变化，以及所处环境中气象条件的变化，都有可能对鼓风机的供风风量、风压有影响，这就对高炉鼓风机提出了所供风量、风压必须有一定的调节余度。本炼铁高炉在正常生产时要求采用定风量操作制度，因为连续稳定的供风风量可以保证高炉炉温和炉内煤气稳定，保证炉况稳定顺行，如果风量产生波动将直接影响原料和燃料的下料速度，进而对炉缸的热制度产生破坏，直接对高炉的产量造成影响。
1概述
高炉鼓风机设备为高炉冶炼提供了足够的含氧空气，这是高炉生产的重要组成部分。由于高炉冶炼的连续性，高炉鼓风机需要均匀地供应一定量含有风压的空气。在整个冶炼过程中，由于受原料，燃料，操作等因素影响，高炉炉况也在相应发生变化。因此，对供风系统相关参数也要发生变化，故高炉鼓风机必须具有一定的稳定调节范围和可靠的安全控制系统。本钢厂高炉鼓风机采用的是全静叶可调式，鼓风机型号为AV90-15，风量为7000/(),风压为0.520MPa。通过调节入口静叶片角度开关来改变风扇的性能参数，当入口角度较小时，轴流式鼓风机的性能参数随着角度的调小而变小，反之亦然。由于鼓风机的原始动力是以恒定速度运行，因此通过调节入口角度大小来实现运行的经济性目的。静叶片可以调节到具有较大的风量变化范围，可以达到设计流量的72~135%。角度开大时，流量大大增加，压力比增大，效率提高，喘振开始时的流量增加，稳定范围扩大，最大轴功率移向大流量区域；当角度调小时，流速大大降低。压力比降低，效率降低，并且喘振流量开始减小，但小流量区域的稳定范围扩大，并且最大轴功率移动到小流量区域。
2高炉鼓风机常见故障及处理措施分析
2.1转子不平衡故障
（1）故障描述
本钢厂一号高炉1＃鼓风机于2017年3月20日停机检修完毕后，检验鼓风机各项静态指标均达到了原设计的规定值。高炉开始生产后机组各项参数正常，运行约48小时后，测振点Ｄ出现报警信。
（2）故障排查
当时，系统仪表指示出了各测振点的振动位移峰－峰值，它说明设备存在故障。按照正常生产操作来说，1＃鼓风机应立即停车，解体检修，寻找并排除故障，同时倒用2＃备用鼓风机，但2＃鼓风机因电气备件未到现场导致无法启动，且短时间内难以排除，1＃鼓风机如若停机就要迫使生产中断，高炉将被迫休风，进而影响生铁产量以及公司的正常生产秩序。
对此，炼铁厂决定再对故障过程梳理排查一遍，确定问题的根源。首先，采用示波器观察各测振点的波形，发现曲线光滑，只是振幅偏大，由此可知并没有出现新的高频成分。然后用计算机对其进行了频谱分析，通过对比发现测振点Ｃ点和Ｄ点的1倍频的幅值明显增加，而其它倍频成分的幅值变化非常小或者没有变化。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由此得出结论：转子在测振点表现出的明显的不平衡，并不是转子本体、轴承部位的故障，很可能是因为转子有附着物所致；振动值虽然比较大，但其类型属于受迫振动，不是设备本身产生的自激振动。
（3）处理措施
根据上述结论分析，炼铁厂根据公司整体部署要求，高炉、转炉于两天后展开定修。定修开始后对鼓风机进行了解体检查，发现机壳气体流道上结垢比较严重，最厚处可达20mm。而转子上结垢较轻，入口处约1/4的流道被堵。故此次检修主要的项目就是清理污垢，鼓风机的其它部位如静叶、轴承、密封等处并未检修，处理完后鼓风机安装复原，于当日计划检修完毕后再次起动，鼓风机起动后工作一切正常。
2.2转子弯曲故障
（1）故障描述
2017年11月15日二号高炉鼓风机中修完毕后开机，各测点振动缓慢增加，后由于振动过大，达到报警值。通过启停机伯德图上分析，启停机曲线轨迹差别较大，确定在中修后开机过程中发生了转子轴热弯曲现象。
（2）故障排查与处理
热弯曲意味着高炉鼓风机的中修时间太长，并且转子因自重产生挠度而变形。在中修后启动过程中，由于不平衡导致振动过大，甚至超过警报值或停机值，导致风机无法正常启动的现象。在启动机器后，由不平衡过渡产生的振动逐渐上升是正常的。此时，不能匆忙和连续装载。正确的方法是在启动机器后将静叶片固定在一定角度。振动逐渐稳定后，在以0.5°的角度逐渐增加，直到振动不再增加为止。此时，由于转子预热时间充足，质量分布均匀，动态不平衡引起的振动消失，高炉鼓风机转子和主油泵，电机转子与风机转子通过联轴器连接以形成轴系统。连接联轴器时，轴安装不好，如果位移太大或转子弯曲，转子和轴承之间的间隙变大等，通常会导致轴系之间对中很差，从而导致振动和机械故障。
2.3轴系不对中故障
（1）故障描述
2018年8月四号高炉定修，检修结束后2＃鼓风机组开始无负荷运行，所有测振点的振幅均在50左右。之后鼓风机给高炉送风开始带负荷运行，此时各测点振的检测值均有所上升，尤其是2＃测振点的振动值由原来的52上升至71以上，一直运行约三个小时后，机组突然发生强振，此时现场的振动检测仪表已经显示满量程，于此同时因为润滑油压低机组停机。
（2）故障排查与处理
事故发生后，通过排查发现主要原因是：鼓风机的前瓦1＃振动测量点的瓦温检测探头导线断裂；鼓风机主推力瓦正常，辅助推力瓦略有磨损；鼓风机的气封严重磨损熔化，渣量较多；由于磨损融化，鼓风机的上部气封不能拆卸；直接导致鼓风机接手咬死。
为解决上述问题，对其进行修复，并在10月初对风机进行了单机测试。在试验过程中，发现鼓风机的轴承箱向上膨胀0.75mm，远远超过原设计给出的0.35mm膨胀值。在冷态下，正风机比电机低0.386mm，风机出口端轴承箱的膨胀值仅为0.48mm，因此风机在热状态下低于电机0.75mm+0.386mm-0.48Mm=0.656mm，这种差异直接导致鼓风机单元在严重错位状态下运行，下接手的咬合负荷加剧，导致鼓风机卡住或风机发生强烈振动。
参考文献:
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[3]张清慧.高炉鼓风机组滑动轴承故障原因分析及预防措施[J].福建冶金,2017,46(03):36-38.
论文作者:曹元鹏
论文发表刊物:《电力设备》2019年第10期
论文发表时间:2019/10/18
标签：高炉论文; 鼓风机论文; 转子论文; 故障论文; 风机论文; 风量论文; 风压论文; 《电力设备》2019年第10期论文;