风机振动原因分析及防治.pdf

T 0 t a 1 N o ． 1 4 6 冶金设备 总第 1 4 6期 A u g u s t 2 0 0 4 ME T A L L U R G I C A L E Q U I P ME N T 2 0 0 4年 8月第 4期 风 机振 动原 因分析及 防治 王晓 东①王静 波吴凤 霞 安阳钢铁集团公司烧结厂河南安阳4 5 5 0 0 4 摘要对风机振动原因进行了综合分析 ， 从设备 、 工艺和维护几方 面分析 了可能导致风机振动的因素， 提出多种措施 ， 改善了风机作业状况 、 工作环境 ， 有效的解决了风机振动问题 ， 延长 了风机使用寿命 。 关键词抽风机振动转子防治 中图分类号T F 3 0 7 文献标识码 B Pr e v e nt i o n a nd Ana l y s i s o f Ex ha u s t Fa n Vi b r a t i o n Wa n g Xi a o d o n g Wan g J i n g b o Wu F e n g x i a A n y a n g I r o n＆S te e l G r o u p C o m p a n y S i n e r i n g P l a n t ABS ．I RACT T h e 煳n o f f a n v i b r a ti o n wa s g e n e r a l锄 ， s o me f a c t o r s a b o u t e q u i p me n t a n d s i n e r i n g p r o c e s s wh i c hwo u l dl e a d i n gt ot h ef a n v i b r a t i o n a r e d i s c u s s e d． a n d s o meme B s u I 1e st oi mp r o v ewo r k e n v i mme n t o ft h e f a n we r e p mp ese d，t h e q u e s t i o n o f f a n v i b r a t i o n wa s e l i mi n a t e d e ffe c ti v e l y， a n d t h e l i f eti me o ft h e f a n wa s e x t e n d - e d ． KE YW oRDS Ex h a u s t f a n Vi b r a ti o n Ro ar P r e v e n ti o n 1 前 言 目前 ， 安 阳钢铁集 团公 司烧结厂 四台 2 8 m 烧结机所配备的抽风机型号为 D 2 8 0 01 1 。由于 设备老化、 漏风率高， 导致设备故 障频繁。随着 厚料层烧结生产操作 的推广 ， 为提高风量， 1 9 9 5 年底经过对风机局部改造 ， 使其抽风能力 由原来 的2 5 0 0 m ／ ra i n提高到 2 8 0 0 m ／ m i n ， 但未对大烟 道、 水封、 除尘器等配套设施实施 同步扩容改造， 没有达到整个抽风系统 的优化配置。由于受设 备系统现状 、 工艺操作 水平 、 风机维修维护 多种 因素影响 ， 由风机振动引起的非计划检修频度直 线上升 ， 影响 了整个烧结生产 ； 由风机振动造成 轴瓦、 转子 的频繁损坏 ， 导致生产成本 的增 加。 价值 2 l 万元 修 旧转子 l O万元 的转子使用寿 命仅为 3～ 4个 月， 1 9 9 8年最严重时 4台风机一 年更换了 2 8个转子 l 8对轴瓦。为此， 从改善风 机作业环境到风机本身的维护、 安装多方面人手 查找振动原因并进行了有效防治。 2 风机振动原因分析 根据风机的结构和作业特点， 从理论上建立 风机振动原因分解图， 见图 1 。 通过对检修备案记录的分析并对照上面的 原因分解图， 不难得出造成风机振动的五个 主要 因素有 进 入风机人 口的粉尘量大 、 风温低 、 磨 损 、 安装精度低、 风机进入喘振区域 。 2 ． 1 风机人 口的粉尘量大 粉尘进入风机后 ， 大量高速运动的微粒对叶 片形成不均匀的切削运动 ， 破坏转子的动平衡而 引起振动 ， 造成粉尘量大的原因从公式 臣 1 其中 为废气的最终含尘浓度 ， 为 原始含尘浓度 ， 为除尘器的除尘效率 中可以得 出除尘效率低、 原始含尘浓度高是造成粉尘量大 的直接原因。 由于抽风机风量提高后 ， 与其配套 的重力除 ①作者简介 王晓东 ， 男 ， 1 9 7 1 年出生 ， 助理工程师 ， 1 9 9 6 年毕业于安 阳大学机械{ 睁 I 造工艺与设备专业， 一 3 6 维普资讯 王晓东等 风机振动的原因分析及防治 2 0 O 4年 8 月第 4 期 尘器、 双旋风除尘能力并未扩容 ， 除尘效率低 ， 达 不到好的除尘效果 ， 造成 进入风机 人 口粉尘量 大； 其次随着烧结生产的发展 ， 原料 中细磨精矿 粉的采用 ， 加之烧结系统又无铺底料工艺， 导致 风机振动 进入风机的粉尘量增大； 再则与生产相匹配的造 球制粒工艺装备落后 ， 混合 料的粒度组成 中 1 8 o “ 12 厂 ◆转 子 动 平 衡 破 坏 ◆ I 风 叶 牯 料 1g t l 低 、 粉 尘 量 大 l I I L ◆叶轮变形 风沮1 8 o “ 12 轴承fa- ] 隙过大] 内 因 ◆ 转 动 部 件 ◆ 卜 ◆ 紧 固 件 松 动 _ { _ ◆ 安 装 精 度 不 够 l I L - ◆ 轴线不对中 J 广◆ 基础建筑因素 基础松软 I 外 因 卜 ◆ 热 力引 起涡 漉、 喘 振 1g m 1 8 o “12 使 导 风口 变 形 I L ◆风机进入喘振工况区域 开停机操作失误 图 l 振动原因分解图 2 ． 2 风机人 口烟尘废气温度低 当进入风机 的烟尘废气温度低于环境露 点 温度 6 5 ℃ 时， 粉尘 中所含水汽发生冷凝 ， 与粉 尘混合导致风机叶片挂泥破坏转子 的动平衡 引 起振动 ； 另外 ， 发生冷凝 的水汽与废气 中的 S O 相遇发生化学反应 H 0S O H S O 3 酸 ， 生 成的亚硫酸对风机 叶片有很强的腐蚀性 ， 破坏转 子动平衡引起振动。造成废气温度低的原因是 由于抽风系统能力 的不兼 容 ， 随着抽 风量 的增 大， 大烟道内外压力差增大 ， 根据物理 上联通器 原理及大气压原理可知 风压每上升 1 个大气压， 降尘管水面将上升 1 ． 0 1 3 m， 反映到大烟道圆形截 面上 ， 减少了烟道的容量 ， 增大 了水面与烟尘 的 接触面积， 使烟尘于水之间的热量传递增多， 降 低了烟尘废气 的温度。另外， 当烧结 工操作不 当， 出现烧结终点控制滞后 ， 导致料层烧不透 ， 过 湿层厚， 废气中水汽量大造成废气温度降低； 再 有， 预热滚筒加水系统靠人眼力估测， 易造成混 合料中水分偏高， 这一因素也可影响烟尘废气的 温度。 2 ． 3 引起振动的其它原因 1 当风机操作工启动风机和调整风量时操 作不当， 使风机被迫进入喘振区域工作状态引起 的振动也是不容忽视的。 2 由于维修工安装风机精度不高， 技术水平 的限制 ， 造成风机 、 电机 、 减速机轴线不对 中、 紧 固件松动、 轴承间隙大引起风机振动。 3 受风机润滑系统的油压 、 油温、 润滑油的 纯度、 粘度等 因素影响， 造成传动部件的磨损严 重 ， 配合精度变差引起风机振动。 3 防治风机振动的措施 风机振动是风机事故 的先兆和最主要 的原 因， 其振动的频度大小 直接影 响着风机 的作业 率 ， 影响着整个烧结 生产。通过 以上 的原 因分 析 ， 其中有工艺设备的因素、 生产操作因素 以及 设备维护安装 是否精确的 问题 ， 从实 际情况 出 发 ， 采取了以下几项防治措施。 3 ． 1 优化工艺设备 1 扩容 重力 除尘室 ， 使废气 在管 中流速减 慢 ， 控制在 1 5 m ／ s ～1 8 m ／ s 之间， 废气在除尘室中 停留时间加长， 粉尘的沉降比例增大， 从而提高 旋风除尘能力 ， 达到 8 5 ％ ～ 9 0 ％的除尘效率 ； 2 水封槽下沉改造， 以降低烟道内水面相对 高度， 增加烟道有效截面， 降低废气流速使粉尘 充分沉降， 同时减少烟尘与水之间的热传递， 提 高进入风机的废气温度 ， 避免冷凝现象发生及风 叶挂泥、 腐蚀 ； 3 改造二混十米滚筒倾斜角度 ， 延长制粒时 间， 减少混合料中 3 m m 粒级比例， 使混合料含粉 率下降， 有助于降低废气中原始粉尘浓度。从近 一 37 维普资讯 总 第1 4 6 期 冶金设备 2 0 0 4年 8 月第 4 期 几年 3 in to 粒级及环保指标含尘浓度两项数 据中可以看出效果是明显的如图2所示。 7 0 0 6 o 0 5 O O 4 0 0 蠼3 O O 嚣2 0 0 l 0 0 0 ●含尘浓度／ m g ／ m 3 IN混合料粒度／ ％ 图 2 历年混合料含粉率及粉尘环保指标效果图 3 ． 2 科学管理强化操作 1 从最开始 的配料着手 ， 加强熔剂消化， 利 用 回收的余热采用热水消化石灰 ， 消除“ 白点” ， 强化造球制粒工艺， 提高粒度合格率 ， 减少混合 料中粉尘量； 2 完善终点控制 ， 避免终点滞后 ， 减少烟尘 废气中的水汽含量， 提高废气温度， 从终点合格 率及废气温度两项工艺指标可 以看到效果 ， 如图 3所示 。 蹿 赠 寸 口 r 瑙 躲 图 3 终点合格率、 废气温度工艺指标效果图 3 提高风机工的操作水平 ， 严格执行操作规 程 ， 如开停风门应在上风门完全处于关闭状态下 使下风门打开 1 ／ 3 ， 送风过程要先打开下风门， 再 根据电流 、 风量 、 负压等参数适量打开上风 门， 以 避免风机进人喘振工况区域引起振动 ； 4 推行低水分烧结法 ， 图4为烧结所加水分 与混合料粒度组成之间的理论 曲线图， 在实际操 作中， 力求选取最佳粒级下的最佳水分范围中的 最小值， 选用 AB区间的水分值 ， 以提高料温； 同时将原设计 的预热滚筒和二混 十米滚筒 的二 次水改加为预热滚筒一 次加水 ， 减少热量流失， 提高废气温度 。 盖 譬 B C D 水 分 图 4水分 与 粒度 理论 曲线 图 3 ． 3 提高风机安装维护精度 提高修复叶轮精度对动平衡遭到破坏 的叶 轮采用动平衡修复法， 通过焊加配重实现转子的 动平衡 ； 加强风机各部位 的润滑， 对润滑油脂实 行定期取样化验 以确保润滑油 的纯度 、 粘度； 同 时加强维修风机专业人员 的培训力度， 保证风机 安装维护精度。 4 结束语 通过采取降低烟尘废气含尘浓度 ， 提高废气 温度 ， 完善混合料粒度组成及终点控制 ， 加强风 机配套设备的优化改造 ， 提高风机维护安装精度 等几项措施 ， 很好地解决 了抽风机 的振动问题 ， 延长了风机的使用寿命。 参考文献 [ 1 ] 唐先觉， 李希超． ． 北京 冶金工业出版社， 1 9 8 4 [ 2 ] 夏为民． 烧结抽风机叶轮磨损与修复．烧结球团， 2 0 0 0 ． 1 收稿 日期 2 0 0 4 0 2 1 3 业界动态 太钢集团投资1 ． 2 亿元全面启动信息化建设 经 国务院批准 的第八批国债支持项 目太原钢铁集 团有 限公司信息化建设项 目于 2 0 0 4年 6月初全面启动。项 目预计在 2 0 0 5年底全面上线运行 ， 届时 ， 将实现太钢核心生产流程销产一体 、 管控衔接 、 三流同步 物流 、 资金流 、 信息 流 的目标， 为实现战略目标提供重要的支撑平台。 太钢信息化项 目的范围为 ， 财务和人力资源满足 集团 公司合并报表的需求 ， 从矿 山到轧材 实施 E R P的全面功 能 ； 不锈钢产线和冷轧硅钢产线同步实现 M E S 工厂生产计划执行 系统 功能 。系统上线后 ， 将实现物流 、 资金流 、 信息 流的同步和动态跟踪管控。 以上信息摘自检索 一 3 8 维普资讯