烧结主抽风机故障原因分析及其处理.pdf

烧结主抽风机故障原因分析及其处理烧结主抽风机故障原因分析及其处理摘要：烧结机主抽风机是烧结生产的关键设备之一，是实现大风量、高负压、厚料层烧结工艺的基础。本文通过对烧结主抽风机运行现状以及几种常见的故障进行了分析，从而提出了其处理的方法。关键词：烧结主抽风机；故障；处理方法引言伴随着科学技术进一步的发展，在现代的生产工作当中使用的都是大型的全自动化操作的机械，尤其是在钢铁企业当中。烧结主抽风机在烧结的过程当中占据着非常重要的作用，在烧结过程当中，由于风机叶轮的不断旋转，进风口的烟气不断地经叶片间的流道埚壳向排气口流出，使烧结过程得以进行 1。该设备的运行状况不仅直接影响到烧结的产量、质量和成本，也影响到炼铁生产的稳定和高炉产能的发挥。一、烧结烟气抽风系统设施的构成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。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。2、风机机组部件的结构形式2.1 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）。2.2 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。2.3 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）。2.4 机组连接（电机与风机）为弹性联轴器。2.5 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。2.6 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。2.7 机组电机为滑动轴承支撑，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。2.8 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。二、烧结主抽风机运行现状主抽风机作为烧结机的心脏设备，是大风量、高负压、厚料层烧结的基础，它在全局中的作用不可或缺。烧结机主抽风机电机采用同步电动机，并对电网进行无功补偿，区域内异步电动机、变压器较多，同步电动机长期运行于欠励状态，不能根据工况合理调节运行参数，导致电能质量下降。风机配套设备联锁不尽完善，使风机设备运行存在很大隐患。此外，烧结主抽风机产生的振动也会使其发生故障，其最主要的原因是自由端的轴向在振动上面严重的超出了标准要求。三、烧结主抽风机常见电气故障分析1、机壳无规则位移用于控制机壳位移方向的机壳与轴承支座间的联接板被拉裂，轴承支座焊缝被拉开，造成机壳位移。机壳位移导致风机机壳上的导风锥与转子间的间隙发生偏移，呈不均匀分布。发生这种故障的主要原因是机壳位移控制装置设计不合理，无法控制机壳受热后的位移方向，导致机壳人口锥与转子间隙分布不均匀，并可能引起风机二气室风量不均衡，引发轴窜和振动的产生。若机壳人口锥与转子发生了干涉，便更会加剧振动。另外轴承支座焊缝被拉裂，会导致轴瓦间隙和联轴器定心发生变化，破坏设备的稳定运行。2、轴瓦被刮伤与烧损在处理振动值偏大问题的过程中，由于反复启动风机，造成风机轴瓦被刮伤和烧坏。轴瓦被刮伤与烧损，其主要原因是因振动值大，破坏了轴承动压油膜，使轴颈与轴瓦合金发生撞击，多次撞击后引起轴瓦局部疲劳而产生表面破碎或碎裂，严重时轴瓦合金被碾坏，引起轴瓦烧损。该轴瓦的原始侧间隙及顶间隙小，接触角大，与国产轴瓦装配有所差别。轴瓦在经多次刮研处理后，其侧间隙、顶间隙变大，接触角变小。3、烧结主抽风机运行中的振动故障3.1 因为扭曲或者是磨损等各种因为打破了平衡而出现的原因，都会让转子处在一种偏离中心的状态；其主要特征有：振动在某转速下迅速增大；频谱中出现接近转子一阶临界转速的低频成分，一般小于1/2 倍频；振动对转速和油温变化较敏感。3.2 轴系对中精度不符合要求；轴系平衡状态较差；进气门开启过快或者过大造成一时振动。使得整个轴的主要方面都没有达到平衡。其主要特征是振动在某负荷下迅速增大；频谱中出现接近转子一阶临界转速的低频成分，一般大于1/2 倍频；振动对负荷变化较敏感。气流激振故障通常发生在机组高压部分。由不对中和动静间隙不均匀引起。3.3 烧结主抽风机在自由端的支撑轴出现严重的磨损，致使缝隙严重过大。3.4 风机机壳或电机松动导致振动增大；转子不平衡导致振动增大；风机两端轴瓦磨损导致振动增大；风机内气流部稳定；联轴器异常工作。四、烧结主抽风机常见电气故障的解决方法1、烧结主抽风机机壳无规则位移解决方法很多故障现象都是由机壳不规则移动引起，实践表明，该位移控制装置设计不合理。首先，该装置原想用驱动端轴承支座与机壳之间的连接板控制机壳移位方向，但实践表明该连接板的本身刚度及焊接强度均控制不了热膨胀力。其次，机壳固定螺栓的中间垫片四周留有 15mm/m 的间隙，无法控制位移方向。机壳热膨胀后以连接板为圆心，进行了弧线运动。因此，针对以上设计存在的问题进行了如下改造：1.1 将机壳固定螺栓垫板更换成二组有控制位移方向功能的垫片，并与机壳焊牢，新增设的二组限位垫片位置。1.2 取消驱动端轴承支架与机壳的联接板。2、烧结主抽风机运行中的振动故障解决对策2.1 在风机最容易出现磨损的部位加上一层耐磨抗损的材料，提高叶轮的使用寿命，减轻因为摩擦力的原因而使风机扭曲造成的振动情况。2.2 在对风机的长途运输过程当中，一定要保证风机的摆放是正确的朝向，在对风机进行卸载的时候，也要保证轻拿轻放，按照风机的正确方向进行装吊。避免因为运输而造成的磨损。2.3 烧结厂需要杜绝操作人员的素质不高而造成的磨损。通过制定一套检验的标准，保证每个出厂的风机质量都要达标，出现了问题就要将责任下放到个人头上，采取明确地责任分工。2.4 加强对风机前除尘设施的维护，确保除尘效率，就能减少对叶片的磨损1。3、烧结主抽风机轴瓦多次被刮伤与烧损解决方法轴瓦在经多次刮研处理后，其侧间隙、顶间隙变大，接触角变小。如果再继续使用则不会发生刮伤、烧损现象。所以我们由此可知在振动不是很大的状况下，合理调整轴瓦装配间隙，就可以避免轴瓦烧损。结束语综上，本文对烧结机设备在运行过程中出现的不同故障和缺陷以及不能适应烧结生产的制约环节进行原因分析，提出改进措施和施工方案。从机壳无规则位移、轴瓦多次被刮伤与烧损、烧结主抽风机运行中的振动等方面，通过技术实现方案的优化，从而进一步实现了排除设备隐患、缩短事故处理时间、服务烧结生产的目的。参考文献1周志宏.关于烧结主抽风机振功检测与故障诊断的研究 J.科技创新与应用.2013 年.2周霞.基于全桥变换器的同步电动机励磁控制系统研究 D.中南大学.2009年3李翠玲.基于 LabVIEW 的同步电动机励磁装置试验系统的研究D.河北工业大学,2011 年.