摘要：在冶金高炉系统设备安装过程中，鼓风机设备因其安装精度要求较高，且现场散件组装较多而成为一大安装难点，往往由于安装质量问题造成设备故障。本文以大型高炉鼓风机站工程为背景，着重叙述高炉鼓风机设备安装过程中，增速机、压缩机、电机安装的几个关键点、难点及注意事项，为高炉鼓风机设备的安装与安全运行提供参考。
关键词：高炉；鼓风机；安全运行
中图分类号：TF57 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2017）02-0077-02
1高炉鼓风机的发展概述
高炉是用于冶炼以生产工业金属（通常为铁，也可为铅或铜）的冶金炉类型。在高炉中，燃料、矿石和助熔剂（石灰石）通过炉的顶部连续供应，而热空气鼓风，有时具有富氧气体，通过一系列管道被吹入炉的下部风口，使得当材料向下移动时在整个炉子中发生化学反应。最终产品通常是从底部排出的熔融金属和炉渣相，以及从炉顶排出的烟道气。高炉鼓风机是能将一部分大气汇集起来，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。大量的风扇增加了旋转叶轮空气流的速度和体积。高炉鼓风机使用叶轮的动能来增加空气流的体积，这又使他们抵抗由管道、阻尼器和其他部件引起的阻力。高炉鼓风机径向移动空气，改变气流的方向（通常为90°）。他们坚固、安静、可靠，能够在各种条件下工作。高炉鼓风机是恒定排量装置或恒定体积装置，这意味着在恒定风扇速度下，高炉鼓风机将移动相对恒定体积的空气而不是恒定质量。这意味着系统中的空气速度是固定的。高炉鼓风机不是正位移装置。高炉鼓风机是迄今为止在高炉工业中使用的最普遍的风扇类型，他们通常比轴流式风扇便宜，结构简单，他们还可以用于运输气体或材料以及建筑物的通风系统。他们也非常适合工业过程和空气污染控制系统。高炉鼓风机是由围绕轮毂安装的多个风扇叶片组成的鼓形，轮毂打开安装在风扇壳体中的轴承中的驱动轴，气体从风扇叶轮的侧面进入，旋转90。，并且当他流过风扇叶片并离开风扇外壳时由于离心力而加速。
2高炉鼓风机关键设备的安装
2.1增速机及应用
正常情况下，4台润滑油泵及1台紧急油泵均设置为“自动”控制方式。PLC自動统计每台润滑油泵的运行时间和启动次数，并根据运行时间或启动次数自动轮换工作、备用油泵，实现4台油泵互为备用的功能，并且当工作方式自动切换时，自动发出信号。增速机具有短路转子线圈，其中通过增速建立和维持电流。这要求转子以不同于同步速度旋转，使得转子线圈经受由定子线圈产生变化的磁场。增速机是异步电机，增速消除了对电刷的需要，其通常是电机中的薄弱部分。金属圆筒将用作转子，但为了提高效率，通常使用鼠笼式转子或具有闭合绕组的转子。异步增速机的速度将随着负载的增加而减小，因为定子和转子之间的较大的速度差对于建立足够的转子电流和转子磁场是必要的。可以制造异步增速机，使得他们在连接到AC电网的情况下启动和运行而没有任何控制手段，但启动转矩低。
2.2压缩机及应用
系统中使用的压缩机通常为密封的、开放的或半密封的，以压缩机和马达驱动器相对于被压缩的气体或蒸汽的位置。在密封和大多数半封闭式压缩机中，驱动压缩机的压缩机和电动机是集成的，并且在系统的加压气体包络内操作。电动机设计成在被压缩的制冷剂气体中工作并由其冷却。密封和半密封之间的区别是，密封使用一体式焊接钢外壳，不能打开进行维修；如果密封失效，其只是被整个新的单位取代。半密封使用带有垫圈盖的大型铸造金属外壳，可以打开以更换电机和泵组件。密封和半密封的主要优点是没有用于气体泄漏出系统的路径。开式压缩机依靠轴密封件来保持内部压力，并且这些密封件需要润滑剂如油以保持其密封性能。诸如汽车空调的开放式加压系统可能更容易泄漏其工作气体。开放系统依靠系统中的润滑剂在泵部件和密封件上喷溅。如果操作不够频繁，则密封件上的润滑剂缓慢蒸发，然后密封件开始泄漏，直到系统不再起作用且必须再充电。相比之下，密封系统可以闲置多年，并且通常可以在任何时间再次启动，而不需要维护或经历系统压力的任何损失。密封式压缩机的缺点是电动机驱动器不能被修理或维护，并且如果电动机失效，则必须更换整个压缩机。另一个缺点是烧坏的绕组可能污染整个系统，从而需要将系统完全抽空并更换气体。通常，密封压缩机用于低成本的工厂组装的消费品中，其修理的成本与装置的价值比较高，并且仅购买新装置将更经济。
2.3高速电机及应用
高速电动机将电能转换为机械能，大多数电动机通过相互作用的磁场和载流导体工作以产生旋转力。电动机和发电机具有许多相似之处，并且许多类型的电动机可以作为发电机运行。高速电动机在诸如工业风扇、鼓风机和泵、机床、家用电器、电动工具和盘驱动器中的应用较多，他们可由直流电或通过交流电供电，可分为：AC电动机和DC电动机。交流电机将交流电转换为机械能，通常由2个基本部分组成：外部固定定子，其具有供应有交流电以产生旋转磁场的线圈；附接到输出轴的内部转子，其通过旋转场给予扭矩。两种主要类型的交流电动机的区别在于所使用的转子类型。感应（异步）电动机，转子磁场由感应电流产生，转子必须转动得比定子磁场稍慢（或更快），以提供感应电流。有3种类型的感应电动机转子，即鼠笼式转子、绕线转子和实心铁心转子。同步电机不依赖于感应，因此可以精确地在供电频率中多重旋转。转子的磁场由通过滑环（励磁机）或由永磁体传递的直流电产生。有刷直流电机通过使用内部换向，固定永磁体和旋转电磁铁直接从直流电源产生转矩。电刷和弹簧将电流从换向器传送到电动机内部的转子的旋转线绕组。无刷直流电动机在转子中使用旋转永磁体，并且在电动机壳体上使用固定电磁体。电机控制器将直流转换为交流。这种设计比有刷电机更简单，因为其消除了将动力从电动机外部传递到纺纱转子的复杂性，无刷同步直流电动机的一个实例是可将整圈旋转分成大量步进的步进电动机。
3高炉鼓风机安装的故障分析与解决方案
高炉鼓风机是高炉最重要的动力设备，不但直接提供高炉冶炼所需的氧气，而且提供克服高炉料柱阻力所需的气体动力。高炉冶炼要求鼓风机能供给一定量的空气，以保证燃烧一定的碳；其所需风量的大小不仅与炉容成正比，而且与高炉强化程度有关，一般按单位炉容2.1～2.5m3/min的风量配备。但实际上不少高炉考虑到生产的发展，配备的风机能力都大于这一比例，因此一般采用人口风门、出口放风阀进行风量、风压控制。
鼓风机在运行过程中可能会出现这种现象，即当负荷低于某一定值时，对高炉的正常供风遭到了破坏，热风的排出量时多时少、忽进忽出，发生强烈的振荡，并发出如同哮喘病人“喘气”的噪声。此时热风送风出口的压力表、流量表指示大幅度波动。鼓风机的机身也会随之剧烈振动，并带动出口管道、厂房振动，汽轮机发出周期性间断的吼响声。这就是所说的风机喘振，也叫飞动。风机喘振是安全运行最大的威胁。
提高风机出力、减少喘振的措施主要有改造现有鼓风机本身的性能，如改变驱动力，增大其功率，使风量、风压增加；提高转子的转速，使风量风压增加；改变风机叶片尺寸，叶片加宽和改变其角度，均可改变风量；改变吸风参数，改变吸风口的温度和压力，如喷水降温，设置前后加压机，均可提高风机的出力。
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