太鋼新450m2 燒結機1號主抽風機平衡修復實踐

何運珍

（山西太鋼不銹鋼股份有限公司裝備部，山西 太原 030003）

引言

山西太鋼不銹鋼股份有限公司（以下簡稱太鋼）新450m2燒結機（以下簡稱四燒）主抽風機于2010年2月26日投入熱負荷試車，風機的各項運行參數均在正常范圍內。從2010 年4 月試生產后，根據燒結工藝的變化，風機轉速需提高到800～950r，風門開度50%以上才能滿足生產的正常進行，此時發現1號主抽風機的轉子與電機的振動值有隨風門擋板開度以及轉速升高而加大的異常變化趨勢。2011年6月16日1號主抽風機用變頻調整轉速到852r時，風機非驅動端突然振動超高導致跳閘停機。

為確保風機運行安全，生產工藝上采取了限定風機轉速（700r）、調整風門開度（50%左右）的運行方式，基本能滿足當時產量的需求。但隨著生產工藝及物流系統的不斷優化，配套高爐的投產運行，四燒的產能必定會持續新高，直至完全釋放，1號主抽風機的運行振動隱患必然會影響制約著燒結機的高效運行，必須對風機軸承振動高的原因進行認真分析，并根據結果進行修復。

1 四燒主抽風機的主要配置及參數（見表1）

四燒的2臺離心式主抽風機是由英國豪頓公司（Howden）負責設計和制造，高壓電機由西門子（SieMens）公司負責制造，2臺完美無諧波變頻（Perfect Harmony VFD）啟動裝置由美國羅賓康負責制造。

表1 風機主要參數

2 風機軸承振動大的常見原因與處理措施（見表2）

表2 風機軸承振動大的常見原因與處理措施

3 四燒1號主抽風機軸承振動狀況分析

首先，利用停機機會，對風機聯軸器對中進行了復測，對中數據測量結果見圖1和表3。

圖1 1號主抽風機傳動及測量簡圖

表3 1號主抽風機傳動及測量的數據 mm

從測量結果得知，聯軸器安裝精度達到外方產品設計說明中的標準要求，即不存在聯軸器對中情況不良引起風機軸承振動值增大的現象。

其次，調取了風機在不同時期的運行監測數據，通過對數據進行分析，發現從冷負荷試車到正常生產運行過程中，1號主抽風機非驅動端一直存在振動值偏高現象，出現此種現象的原因基本上是由風機轉子本身的動不平衡引起的。

2010年1號主抽風機冷負荷試車（工頻測試）時監測記錄表（見表4）。

表4 負荷試車（工頻測試）時監測記錄表

2011年1號主抽風機生產過程中振動監測記錄表（見表5）。

表5 振動監測記錄表

2012年主抽風機工頻測試對比表（工頻1 000r）（見表6）。

表6 主抽風機工頻測試對比表

2012年機上動平衡測試前1 號、2 號風機生產過程中同等工況下對比表（見表7）。

表7 1號、2號風機生產過程中同等工況下對比表

最后，太鋼與豪頓公司及國內同行的技術人員進行了多次數據交流和分析研究，一致認為1號主抽風機的振動是由風機轉子的動不平衡引起，而轉子動不平衡的根源在于轉子長期受熱運行，應力釋放造成葉輪變形不均勻。

考慮到該轉子自投產后沒有做過機上動平衡和非驅動側振動值大這二種現象，確定引起振動的原因為原平衡塊質量偏輕和平衡塊相位略有偏差。

4 機上動平衡修復

在2012年4月10日，利用新450m2燒結機定檢機會，由豪頓技術人員指導實施了1 號主抽風機轉子機上動平衡修復作業。此次修復采用了在轉子非驅動側焊接配重塊的方法進行動平衡試驗，每次對配重塊的相位角、質量都采用儀器計算分析，試驗中配重塊點焊在風機側盤外側，待平衡試驗數據達到要求后，再按照規范將配重塊和側盤預熱后四周滿焊。需要注意的是：配重塊的最終質量中要增加焊條質量，同時焊接完畢后，焊縫要進行表面有無裂痕的目視檢測和磁粉探傷檢測。機上動平衡測試數據見下頁表8。配重塊示意及實物圖（見下頁圖2）。

表8 機上動平衡測試數據

圖2 配重塊示示意及實物圖

1）運行效果。1號主抽風機轉子動不平衡修復作業完成后，隨即投入了正常生產。在冷負荷狀態下，進行了原始數據采集，數據值非常理想，在熱負荷狀態下，隨著廢氣溫度逐步升高，數據值略有升高，但仍處于優秀狀態。

1號主抽風機動平衡修復后冷負荷、熱負荷情況下振動數據對比見表9。

表9 修復后振動數據對比

2013年配套的高爐投產后，四燒系統全部滿負荷運行，跟蹤對1號主抽風機的振動值進行監測，數據仍處于優秀狀態，完全能滿足燒結生產的需求。

燒結機滿負荷生產后1號主抽風機的振動數據測量結果見表10。

表10 滿負荷測量結果

5 結語

主抽風機是燒結工藝設備的心臟，它的平穩運行關系到燒結生產的持續穩定與高效。因此對這樣的關鍵設備必須進行全面監護和定期診斷，要根據風機運行狀況定期進行數據分析，根據動不平衡數據變化曲線適時進行校驗。在日常生產中，還應努力為主抽風機創造良好穩定的運轉環境，這樣才能充分發揮設備的效能，為燒結生產的提質降本工作奠定堅實的基礎。