高炉鼓风机常见问题总结探究

高炉鼓风机常见问题总结探究

赵涛

（石横特钢集团有限公司271612）

摘要：高炉鼓风机作为高炉炼铁生产中的关键设备，具有高炉的心脏之称。倘若高炉鼓风机一旦出现问题，高炉整条生产线将处于瘫痪状态。因此，当鼓风机出现故障时，快速确定故障位置，能够提高检修效率，减小企业损失。然而，由于鼓风机尺寸大，涉及部件多，对确定故障位置增加了难度。基于以上原因，笔者根据工厂多年经验，对鼓风机常见故障进行了总结，并针对故障给出了相应的解决方案，旨在为检修人员提供参考和依据。

关键词：鼓风机；转子；轴系；滑动轴承；故障分析

引言

随着国民经济的飞速发展，我国在高炉炼铁行业中也取得了长足的进步。高炉鼓风机作为高炉炼铁生产中的关键设备，其地位之高，是无可非议的[1]。高炉鼓风机被称为高炉的心脏，其在炼铁过程中，一旦出现故障，高炉将被迫停工生产，从而引起整个生产线的瘫痪，给企业造成不可估量的经济损失[2]。同时由于高炉鼓风机尺寸大，涉及部件多，在长期服役过程中容易出现机械故障，并且机械故障部位难以确定，这就给检修人员增添了巨大的困难。因此，有必要对高炉鼓风机常见的机械故障问题进行总结，为后期检修人员提供参考和依据。

1高炉鼓风机概述

高炉鼓风机将一部分大气汇聚起来，并通过加压提高空气压力形成具有一定压力和流量的高炉鼓风。再根据高炉炉况的需要进行风压、风量调节后将其输送至高炉的一种动力机械。从能量的观点来看，高炉鼓风机是把原动机的能量转变为气体能量的一种机械[3]。高炉鼓风机的主要作用是向高炉送风，从而保证高炉中燃烧的焦炭和喷吹的燃料所需的氧气。另外，还要有一定的风压克服送风系统和料柱的阻损，并使高炉保持一定的炉顶压力。高炉鼓风机种类多样，主要由静止部分和转动部分组成。静止部分包括机壳、进风管、轴承、密封装置、扩叶器、回流器和出风管组成；转动部分主要由转子以及装在转子主轴上的叶轮、推力盘和平衡轮等组成[4]。静止部分和转动部分完美配合从而使鼓风机能够正常工作。笔者根据自身在工厂多年的工作经验，现将鼓风机较为常见的机械故障阐述如下。

2鼓风机转子故障

2.1鼓风机转子故障分析

公司4号高炉鼓风机由于存在轴位移较大的现象，笔者负责对4号炉的安全隐患进行排查并且加以解决。笔者通过4号机进行现场勘察，停机进行了检修，并更换了进气侧气封。检修结束后，启动机器进行试运行，结果发现X振动增大了，存在设备安全隐患。为了确保工作人员的安全，进行了设备的急停。对现有故障再次进行分析，通过机器的频谱图分析知，该设备的谐波能量主要集中在转子的一倍频率位置处；然后对设备的波形图进行观察发现，设备原始时域波形的形状接近一个纯正弦波形；最后通过对风机进气侧轴心轨迹可以看出，轴心轨迹图呈现椭圆形。于是我们通过与技术人员进行交流，一致认为是进气侧全部更换的新气封，由于在施工过程中质量较差，导致转子在进行工作时，进气侧质量分布不均匀，从而使高炉鼓风机转子在转动过程中产生了新的不平衡现象。

2.2鼓风机转子故障解决方案

从上文的问题分析我们知道，针对前期高炉鼓风机轴的位移过大进行检修，在检修过程中我们更换了气封，由于气封的施工质量差，导致转子在工作过程中引起了转子不平衡问题。针对出现这样的问题，我们立即采取了停机检修的措施。由于转子在鼓风机中位置很重要，如果安装出现偏差，其带动的叶片等从动部件会使鼓风机设备造成不可修复的损害，因此针对转子维修需要特定的专家和厂商进行修复。于是我们联系到了做转子轴的专业动平衡厂家，要求他们为我们更换转子并进行动平衡试验。我们公司重新更换了气封，并且交由转子动平衡商家为我们进行动平衡试验，最终试验完成，我们开机进行了参数调试，结果满足转子工作要求。

3鼓风机轴系故障

3.1鼓风机轴系故障分析

所谓的鼓风机轴系是指鼓风机转子和主油泵、电机转子和风机转子之间通过联轴器连接构成。当联轴器在安装时安装不好，轴位移就会过大或者出现转子弯曲现象，有时转子和轴承间位移变大等现象，往往会引起轴系之间对中不理想，当轴系对中不好就会出现偏差，在工作过程中就会产生振动，引起机械故障。一般确定轴系不对中现象通过对振动图谱进行观察。对于表现轴系的不对中判断是根据振动图谱的特征来观察的，主要表现为：转子的径向振动能量变化主要体现在二倍频率位置处，风机进气侧轴心轨迹明显呈现8字形。某天笔者在风机监控室进行巡视发现，3号高炉鼓风机主油泵振动比较激烈，振动幅值达到了80微米，与主油泵挨着的风机进气侧二倍频位置处，振动趋势与以前相比明显的增大许多。第二天，再次对其进行观察发现，主油泵的振动幅值增加到了200微米，从而说明，轴系不对中故障存在裂化的趋势。通过对进气侧轴心轨迹图观察知，图形呈现严重的8字形，符合轴系不对中特征，从而确定设备故障为轴系不对中。

3.2鼓风机轴系故障解决方案

在确定轴系不对中现象后，立即进行了停机检修。通过对鼓风机设备进行了全面的检查后发现，主油泵与主轴连接的位置处出现了断裂变形。通过对设备检修记录查看知，该主油泵在2014年安装过程中出现过断轴故障，并且进行了返厂检修。因此，确定此次故障为厂家对原来主油泵和主轴的连接方式进行了整修，由于整修后的结构与原来设备的结构不符导致了鼓风机轴系出现不对中故障。针对出现的问题，笔者联系了鼓风机的制造厂家，向厂家描述了目前我司遇到的问题，希望厂家能够给于帮助，在与制造厂家进行多轮沟通后，厂家针对主油泵与主轴连接方式结构的不合理处给我们进行了调整，我们通过开机调试，从而轴系不对中现象得到了解决。

4鼓风机滑动轴承故障

4.1鼓风机滑动轴承故障分析

2015年的某天，笔者接到管理设备员工反映鼓风机设备出现故障。笔者为了保护设备和员工的人身安全立即进行了停机处理，为了不影响生产，打开了备用鼓风机。同时成立了问题排查小组，针对员工反映的设备进行停机检查。通过现场勘察，开机试运行发现，风机转子两个滑动轴承振动幅度偏大，7号测点水平方向振动速度最大达到了4.8mm/s，并且振动较为猛烈，缺乏稳定性，由于转动速度较高，但温度与以往相比上升速度较快，最高点达到了115度。因此，可知鼓风机出现了故障。为了进行一步分析故障的位置，我们对振动幅值进行了统计，由测点速度显示，测点水平方向速度变化较大，并且呈现上升趋势。综合测点水平加速度时域波形以及速度频谱图进行判断，推测出故障原因可能是轴瓦出现破碎和松动。

4.1鼓风机滑动轴承故障解决方案

针对上述初步确定的故障位置，我们对鼓风机轴承座进行了揭盖维修，并且发现测点处的轴瓦出现了严重的磨损现象，而且还有巴氏合金脱落的现象。因此我们对问题轴瓦进行了更换，并且对间隙进行了重新的调整，最后开机试运行。运行结果显示，振动幅值得到了降低，振动速度低于2.8mm/s，振动频谱上出现的多次谐波基本完全消失了，基频处和2倍频率处的幅值得到了减小，从而说明鼓风机滑动轴承故障得到了解决。

5总结

笔者根据工厂多年经验，对鼓风机容易出现转子不平衡，轴系不对中，滑动轴承轴瓦破损等故障进行了分析，同时给出了相应的解决方案，为今后维修人员遇到相同问题提供了解决思路。

参考文献

[1]陈亚军,李泉.高炉鼓风机常见故障及处理对策[J].冶金动力,2019(01):42-47.

[2]李承兰.高炉鼓风机轴向振动故障分析与处理措施[J].信息记录材料,2018,19(07):200-202.

[3]李泉.高炉鼓风机自动化类振动故障诊断实践[J].冶金动力,2018(02):63-66+69.

[4]王卫东.高炉鼓风机故障诊断及处理[J].机电工程技术,2008(05):111-112+116.