一、鼓風(fēng)機(jī)在冶金行業(yè)的應(yīng)用

風(fēng)機(jī)在冶煉行業(yè)占有重要的位置。從礦石到煉制成鋼要經(jīng)過礦石燒結(jié)、煉鐵和煉鋼等主要冶煉過程，即鋼鐵冶煉的全部工藝流程中都需要風(fēng)機(jī)。

圖1 冶金行業(yè)流程圖

1、燒結(jié)用風(fēng)機(jī)

冶煉用的礦石在冶煉之前對(duì)礦石要進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)要用燒結(jié)機(jī)，而燒結(jié)爐則需用煙氣主抽風(fēng)機(jī)和冷卻通風(fēng)機(jī)。

2、焦?fàn)t煤氣輸送羅茨鼓風(fēng)機(jī)

焦炭是冶煉鋼鐵的主要燃料和還原劑，也是高爐中料粒的支撐劑和疏松劑，而煉焦?fàn)t內(nèi)的煤氣須經(jīng)風(fēng)機(jī)抽出后，一部分作為煉焦?fàn)t的燃料，一部分加壓后送往鋼廠作為燃料，另一部分用作生產(chǎn)其它副產(chǎn)品。

焦?fàn)t煤氣輸送的典型代表產(chǎn)品是羅茨鼓風(fēng)機(jī)其主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是機(jī)組由電動(dòng)機(jī)、齒輪增速機(jī)、離心鼓風(fēng)機(jī)、潤滑系統(tǒng)和儀控系統(tǒng)組成。機(jī)殼為水平剖分式結(jié)構(gòu)，軸承箱下面有橫縱向定位鍵槽，以保持機(jī)體良好對(duì)中，并能適應(yīng)機(jī)殼熱膨脹；軸承箱與殼體鑄成一體，增強(qiáng)剛度便于拆卸檢修。

轉(zhuǎn)子由主軸、葉輪、隔套、平衡盤和半聯(lián)軸器等組成；葉輪采用高強(qiáng)度合金鋼焊接結(jié)構(gòu)。

軸承分為支撐軸承和止推軸承兩部分，支撐軸承為橢圓瓦滑動(dòng)軸承，止推軸承為米切爾雙面止推滑動(dòng)軸承。

密封設(shè)在級(jí)間、葉輪進(jìn)口、平衡盤外圍及軸兩端，均為迷宮式拉別令密封。

圖2 羅茨鼓風(fēng)機(jī)

3、高爐鼓風(fēng)機(jī)

在生鐵冶煉過程中，必須用高爐鼓風(fēng)機(jī)向高爐輸送一定量助燃的空氣（或氧氣）以提高爐內(nèi)溫度。此外，還需要將燃燒空氣送到熱風(fēng)爐里的離心通風(fēng)機(jī)。

氧氣對(duì)鋼鐵工業(yè)在于強(qiáng)化冶煉過程。在煉鋼方面用于氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼，氧氣底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼，平爐熔池吹氧煉鋼，電爐氧氣煉鋼等多種。特別是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼已成為鋼鐵工業(yè)飛躍發(fā)展的一條主要途徑。煉鋼用氧量非常之大，它是使用空氣分離設(shè)備從空氣中采用深度冷凍法而取得。每套制氧機(jī)中必須使用空氣壓縮機(jī)、氧氣壓縮機(jī)、加熱鼓風(fēng)機(jī)和透平膨脹機(jī)，即一般所稱的"制氧四大機(jī)"。

4、轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵風(fēng)機(jī)

轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵系統(tǒng)是指轉(zhuǎn)爐煙氣凈化回收以外的各揚(yáng)塵點(diǎn)的煙氣收集和除塵。其中包括轉(zhuǎn)爐兌鐵、轉(zhuǎn)爐吹煉、吹氬站、鐵水扒渣站及鐵水倒罐站等的煙氣除塵。

5、鋼廠動(dòng)力站用離心式壓縮機(jī)

離心壓縮機(jī)是在引進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)的。主要特點(diǎn)是整體組裝式結(jié)構(gòu)，壓縮機(jī)、齒輪箱、中間氣體冷卻器及潤滑油系統(tǒng)用1個(gè)公用底座。進(jìn)口設(shè)置有進(jìn)口調(diào)節(jié)葉片，是優(yōu)化壓縮機(jī)非工況點(diǎn)運(yùn)行性能的最經(jīng)濟(jì)的方法。進(jìn)口調(diào)節(jié)葉片根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況自動(dòng)調(diào)節(jié)，可以在氣流變化中實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)出口的定壓輸出。

6、化鐵爐用風(fēng)機(jī)

除鋼鐵冶煉工藝過程中需用風(fēng)機(jī)外，一般機(jī)械鑄造工廠常用的化鐵爐（如沖天爐、油爐及煤粉爐等），都需用鼓風(fēng)機(jī)（高壓通風(fēng)機(jī)或鼓風(fēng)機(jī)）壓送足夠的空氣加以助燃。

7、高爐煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置

高爐煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置是利用高爐爐頂煤氣壓力能經(jīng)透平膨脹作功，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電的能量回收裝置。TRT裝置既回收了原減壓閥泄放的能量（約占高爐鼓風(fēng)機(jī)所需能量的30%），又凈化了煤氣，并且改善了高爐爐頂壓力的控制品質(zhì)。

二、未來的發(fā)展趨勢(shì)

冶金工業(yè)所用的風(fēng)機(jī)種類盡管有許多種，但相對(duì)來講有一定難度，能代表風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)制造水平的可分為3種，即軸流式壓縮機(jī)、燒結(jié)引風(fēng)機(jī)和煤氣輸送羅茨鼓風(fēng)機(jī)。這3種風(fēng)機(jī)，國外的技術(shù)水平高于國內(nèi)，國外的先進(jìn)技術(shù)水平就是國內(nèi)應(yīng)積極努力的未來發(fā)展趨勢(shì)。

圖3 冶金行業(yè)工作圖

1、軸流式壓縮機(jī)

軸流式壓縮機(jī)具有效率高，容量大，性能調(diào)節(jié)范圍寬等特點(diǎn)。目前國外1000m3以上的高爐皆采用軸流壓縮機(jī)。作為高爐鼓風(fēng)用的軸流壓縮機(jī)，其流量已達(dá)10000m3/min，壓力達(dá)0.69MPa,功率已達(dá)70000kW。

近年來，為提高軸流壓縮機(jī)的效率，國外多放在隔聲、消聲上，其措施是：（1）采用加厚鑄造機(jī)殼，減弱噪聲散射；（2）采用隔聲罩和消聲器，減少噪聲擴(kuò)散。利用電子計(jì)算機(jī)作為調(diào)節(jié)的中樞指令系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)軸流壓縮機(jī)的調(diào)節(jié)自動(dòng)化，運(yùn)行最佳化。

2、燒結(jié)引風(fēng)機(jī)

燒結(jié)引風(fēng)機(jī)作為燒結(jié)機(jī)配套的主抽煙機(jī)，其耗電量大約占燒結(jié)廠總耗電量的50%以上。又因其輸送的介質(zhì)為燒結(jié)煙氣，含塵量大，因此，提高效率，降低能耗，加強(qiáng)耐磨措施，提高使用壽命，仍是燒結(jié)引風(fēng)機(jī)的主要技術(shù)課題。

燒結(jié)引風(fēng)機(jī)的風(fēng)量取決于燒結(jié)機(jī)的燒結(jié)面積；壓力取決于燒結(jié)料層的厚度。

燒結(jié)機(jī)的大型化（已可生產(chǎn)1000m2的燒結(jié)機(jī)）和厚料層（已達(dá)700mm），促使燒結(jié)引風(fēng)機(jī)向大風(fēng)量、高負(fù)壓方向發(fā)展。燒結(jié)引風(fēng)機(jī)的最大流量為40000 m3/min，最高壓力為19620Pa，最大功率為14500kW。

由于制造工藝條件和運(yùn)輸條件等因素的限制，特大型燒結(jié)機(jī)配套的燒結(jié)引風(fēng)機(jī)往往采用雙機(jī)并聯(lián)形式。

燒結(jié)引風(fēng)機(jī)的耐磨措施：

（1）鋸齒形中盤不僅可以改善葉輪出口氣流分布和降低GD2，而且可避免煙氣對(duì)中盤的沖刷；

（2）葉片上裝有可更換的耐磨襯板（襯板表面堆焊碳化鎢）；

（3）由可更換的錐盤保護(hù)中盤不受磨損；

（4）機(jī)殼裝有渦形襯板和側(cè)襯板；

（5）表面涂覆涂覆陶瓷防磨涂料、涂覆樹酯、石英粉加水玻璃等涂料；

（6）表面強(qiáng)化處理 表面堆焊、熱噴涂、滲硼、激光表面硬化和高頻淬火等。

目前，國外正在進(jìn)行關(guān)于燒結(jié)引風(fēng)機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算的二相流（固體微粒和燒結(jié)煙氣）的研究，試圖從空氣動(dòng)力學(xué)方面來進(jìn)一步解決燒結(jié)引風(fēng)機(jī)的磨損問題。

3、煤氣輸送羅茨鼓風(fēng)機(jī)

該裝置發(fā)展快、水平高。

隨著冶金行業(yè)發(fā)展，煤氣輸送作為冶金行業(yè)工藝?yán)镏匾沫h(huán)節(jié)，羅茨鼓風(fēng)機(jī)的選擇尤為關(guān)鍵。適宜的羅茨鼓風(fēng)機(jī)會(huì)減少噪音，提高工作效率，制作質(zhì)量幅度上升。隨著科技的發(fā)展，未來的羅茨鼓風(fēng)機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、一體化、高效化。

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