冶炼高炉专用D468-2.36多级增速离心鼓风机技术解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：冶炼高炉风机、D468-2.36、多级增速离心鼓风机、风机配件、风机修理、轴瓦、转子总成、气封

引言

在现代化钢铁冶炼工艺中，高炉是不可或缺的核心设备，而为其提供稳定、高压、大风量助燃空气的离心鼓风机，则被誉为高炉的“肺”。其性能的优劣直接关系到高炉的冶炼强度、燃料比、铁水质量乃至整个生产线的稳定运行。作为一名长期服务于风机技术领域的工程师，我将结合自身实践，围绕冶炼高炉专用多级增速离心鼓风机中的典型型号——D468-2.36，对其型号含义、核心配件以及常见修理维护要点进行系统性的阐述，旨在为广大同行提供一份深入浅出的技术参考。

第一章：冶炼高炉离心鼓风机基础与型号释义

第一节：冶炼高炉对鼓风机的特殊要求

高炉冶炼是一个复杂的物理化学反应过程，其对鼓风机的要求极为苛刻：

高风压：必须克服高炉料柱的阻力，将空气强行“压入”炉内。风压通常需要达到0.3兆帕至0.5兆帕甚至更高。 大风量：为焦炭的燃烧提供充足的氧气，风量需求巨大，通常以每分钟数百乃至数千立方米计。 高稳定性与连续性：高炉一旦点火，通常连续运行数年，期间鼓风机不能出现非计划停机，否则将导致巨大的经济损失。 一定的调节能力：需要根据高炉工况的变化，对风量、风压进行调节。

这些严苛的要求，决定了普通通风机无法胜任，必须采用经过特殊设计的、结构坚固、效率高的多级增速离心鼓风机。

第二节：风机型号体系及D468-2.36详解

在风机行业，型号是风机性能与结构特征的浓缩体现。如前文所述，冶炼高炉风机有多个系列，如D系列、C系列、AI系列、S系列、AII系列等。它们分别适用于不同的压力、流量范围和结构形式。

“D”系列：专为冶炼高炉设计的多级增速鼓风机。其核心特征是通过增速齿轮箱，将电机转速提升至数万转每分钟，使得单级叶轮能产生更高的压头，从而在较少的级数下实现高压输出，结构紧凑，效率高。 “C”系列：多级离心输送空气风机，通常不带增速箱，依靠电机直驱，转速相对较低，为达到所需压力，叶轮级数较多，机体相对庞大。 “AI”系列：单级悬臂式离心风机，结构简单，适用于压力要求不高的场合。 “S”系列：单级增速双支撑风机，通过增速获得高转速，单级叶轮即可产生较高压头，结构介于AI与D系列之间。 “AII”系列：单级双支撑离心冶炼高炉风机，转子两端支撑，运行稳定性优于悬臂式。

现在，我们重点解析本文的核心——D468-2.36型号。

“D”：明确标识此风机为“冶炼高炉专用风机，D系列多级增速鼓风机”。这是其最基本的家族归属。 “468”：这组数字代表了该风机在标准进气状态下的容积流量。具体而言，它表示该风机在设计工况点，每分钟能够输送468立方米的空气。这个流量参数是高炉设计与选型时最关键的数据之一，直接关系到高炉的产能。 “-2.36”：这部分定义了风机的压力性能。其含义是，当风机进风口处的压力为标准大气压（约0.101325兆帕，或称1公斤力每平方厘米）时，风机出口所能达到的压力为2.36个大气压（绝对压力）。换算成工程上常用的表压（即超出大气压的部分）约为1.36公斤力每平方厘米。这清晰地标定了该风机的增压能力。

综上所述，D468-2.36型号机是一款专为冶炼高炉设计的、采用多级叶轮和增速传动结构的离心鼓风机，其额定送风能力为每分钟468立方米，能够在标准进气条件下将空气压力提升至2.36倍大气压。这套命名规则直观、准确，是技术人员进行设备选型、沟通和技术交流的基础。

第二章：D468-2.36风机核心配件解析

一台高性能的离心鼓风机是其精密配件协同工作的结果。理解这些配件的功能、材料与工艺，是进行维护和修理的前提。

第一节：转子总成——风机的心脏

转子总成是风机中唯一作高速旋转运动的部件，是能量传递与转换的核心。它通常由主轴、多级叶轮、平衡盘、推力盘、联轴器等部件套装而成，并经过严格的动平衡校正。

主轴：采用高强度合金钢锻造，经热处理调质，具备极高的强度、韧性和耐磨性。其上的轴颈部分是与轴承配合的关键位置，表面硬度和光洁度要求极高。 叶轮：是直接对气体做功的部件。D468-2.36作为多级风机，其转子通常串联有多个叶轮。叶轮一般采用高强度铝合金精密铸造或合金钢焊接而成，型线为后向或径向弯曲的叶片，以保证高效率和高压力。每个叶轮在装配到主轴上之前，都需进行单独的超速试验和动平衡。 平衡盘与推力盘：平衡盘利用其两侧的压力差，自动平衡掉转子大部分轴向推力，减轻止推轴承的负荷。推力盘则用于承受剩余的轴向力，并将其传递给止推轴承。 动平衡：转子总成的动平衡精度是决定风机能否平稳运行的关键。任何微小的不平衡量在高速旋转下都会被放大成巨大的离心力，引起剧烈振动。因此，转子在总装后必须在高精度动平衡机上校正，使其残余不平衡量达到严格的国际标准（如IS 1940 G1.0或更高等级）。

第二节：轴承与轴瓦—转子的支撑

对于D468-2.36这类高速重载风机，滑动轴承（轴瓦）因其承载能力强、阻尼性能好、适于高速运行等优点，被普遍采用。

径向轴瓦（支撑轴承）：用于支撑转子重量并确定其径向位置。通常采用椭圆瓦或可倾瓦结构，这种设计能产生油膜涡动，具有良好的稳定性，能有效抑制油膜振荡。瓦体一般为钢背，内表面浇注巴氏合金（乌金）作为耐磨层。巴氏合金质地软、嵌藏性好，能在少量杂质进入时保护轴颈。 止推轴瓦：用于承受转子的轴向推力，确定其轴向位置。同样采用巴氏合金面。润滑油在高压下被泵入轴瓦与轴颈的间隙，形成稳定的油膜，实现液体摩擦，将金属间的干摩擦转为油膜内部的液体摩擦，从而保证低磨损、长寿命运行。

第三节：***气封系统***—效率的守护者

为了阻止高压气体从转子和静止部件之间的间隙泄漏，以及防止外部空气被吸入，风机内部设置了复杂的***气封系统***。

迷宫密封：是最常用的气封形式。由一系列环形的金属密封齿和与之配合的轴套或壳体组成。气体每通过一个齿隙都会产生一次节流和膨胀，压力不断下降，从而极大地减少了泄漏量。迷宫密封结构简单，非接触式，可靠性高。 蜂窝密封：是迷宫密封的升级版，采用蜂窝状的环形结构，密封效果更佳，但制造和维修成本更高。 浮环密封：在压力特别高的部位可能会使用，它允许密封环有微小的径向浮动，能更好地适应转子的动态变化。

此外，风机还包括增速齿轮箱（将电机转速提升至工作转速）、润滑油系统（为轴承和齿轮提供润滑和冷却）、自动控制系统（监控振动、温度、压力等参数并实现联锁保护）等关键子系统，它们共同构成了一个完整可靠的风机机组。

第三章：D468-2.36风机常见故障与修理技术

风机在长期运行后，不可避免地会出现磨损、振动增大甚至部件损坏等问题。科学、规范的修理是恢复其性能、保障生产安全的关键。

第一节：常见故障现象与原因分析

振动超标：这是最常见的故障。
转子不平衡：叶轮结垢、腐蚀、磨损不均或异物附着都会导致质量分布改变，破坏原有平衡。 对中不良：风机与电机、齿轮箱之间的对中精度超差，产生附加力矩。 轴承（轴瓦）磨损：间隙过大，油膜不稳定。 基础松动或共振。 转子弯曲：由于热应力或机械应力导致。
轴承温度高：
润滑油问题：油质劣化、油号不对、油压不足、油路堵塞。 轴瓦间隙不当：间隙过小，油膜难以形成；间隙过大，油压建立不稳。 巴氏合金脱落或磨损。 冷却系统故障。
性能下降（风量、风压不足）：
气封磨损，间隙过大：内部泄漏严重。 叶轮腐蚀、磨损：效率降低。 进口过滤器堵塞：进气阻力增大。 转速波动。

第二节：核心部件修理工艺解析

转子总成的修理与动平衡：
检查：首先进行宏观检查和无损探伤（磁粉或超声波），检查叶轮、主轴有无裂纹。测量各级叶轮的径向和端面跳动，检查轴颈的圆度和圆柱度。 叶轮修复：对于均匀磨损，可进行激光熔覆或堆焊后重新加工型线。对于局部损伤，可进行补焊修复。修复后必须重新进行退火消除应力，并进行超速试验。 动平衡校正：这是修理的核心环节。必须在高精度动平衡机上，按照“两步法”或“多面法”进行校正。平衡转速应尽可能接近工作转速。最终的不平衡量必须满足标准要求。对于柔性转子，有时还需进行高速动平衡。
轴瓦的刮研与更换：
检查：测量轴瓦间隙（通常用压铅法）和瓦背过盈量。检查巴氏合金有无裂纹、剥落、磨损和烧灼现象。 刮研：这是钳工的高级技艺。目的是使轴瓦与轴颈达到良好的接触（通常要求接触角60-90°，接触点均匀）。通过涂红丹粉显示，用刮刀一点点修刮高点，最终使接触面积和间隙同时达标。刮研能形成微小的储油坑，有利于油膜形成。 更换：当巴氏合金层磨损超过厚度三分之一或有严重缺陷时，需重新浇注。这是一个精细工艺，包括清理旧瓦、挂锡、熔炼巴氏合金、浇注、保温冷却和后续机加工。
气封的检查与调整：
拆卸检查：记录所有迷宫密封齿的原始间隙数据。检查密封齿有无磨损、倒伏、断裂。 间隙调整：密封间隙是影响风机效率的关键参数。间隙过大，泄漏严重；间隙过小，易发生摩擦。修理时，通常通过更换或加工密封体来恢复设计间隙。安装时，常用塞尺或压铅丝法测量并确保间隙均匀。

第三节：修理后的试车与验收

修理完成后的试车至关重要，必须严格按照规程进行。

盘车检查：确认转子转动灵活，无摩擦声。 油循环：冲洗润滑油路，直至油质清洁。 点动：启动后立即停车，检查转向和有无异常。 空载试车：逐步升速至额定转速，期间密切监测轴承温度和机体的振动值，直至运行稳定。 负载试车：缓慢关闭出口阀门，逐步升压至额定压力，再次全面监测各项参数（振动、温度、风压、风量、电流等），并持续运行至少4小时。
只有当所有参数均在设计允许范围内，且运行平稳，方可认定为修理合格，交付生产使用。

结语

D468-2.36多级增速离心鼓风机作为冶炼高炉的关键动力设备，其技术复杂，维护要求高。深入理解其型号背后的性能参数，掌握其核心配件如转子总成、轴瓦、气封的结构与功能，并具备分析和解决常见故障的能力，是每一位风机技术人员的必修课。通过科学的维护和精准的修理，我们不仅能保障风机的长周期稳定运行，更能为钢铁企业的安全生产和降本增效提供坚实的技术支撑。希望本文的分享能对同行们的工作有所裨益，共同推动我国风机技术应用水平的不断提升。

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