鼓风机在冶金行业中的应用及发展趋势(鼓风机在冶金行业中的应用及发展趋势分析)

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鼓风机在冶金行业中的应用及发展趋势

鼓风机在冶金行业中的应用及发展趋势

一、鼓风机在冶金工业中的应用

风机在冶炼行业中占有重要地位。从矿石到炼钢，要经过矿石烧结、炼铁、炼钢等主要冶炼工序，即钢铁冶炼的所有工艺流程都需要风机。

图1冶金行业流程图

1.烧结风机

待冶炼的矿石在冶炼前要进行烧结，烧结用烧结机，烧结炉用烟气主抽风机和冷却风机。

2.输送焦炉煤气的罗茨鼓风机

焦炭是冶炼钢铁的主要燃料和还原剂，也是高炉颗粒的支撑剂和疏松剂。炼焦炉内的气体被风机抽出后，一部分作为炼焦炉的燃料，一部分加压后作为燃料送往钢厂，另一部分用于生产其他副产品。

焦炉煤气输送的典型代表产品是罗茨鼓风机，其主要结构特点是机组由电机、齿轮增速器、离心鼓风机、润滑系统和仪表控制系统组成。机壳为水平分体式结构，轴承箱下方有横向和纵向定位键槽，以保持机体良好对中，适应机壳热膨胀；轴承箱与壳体铸造成一体，增强了刚性，便于拆卸和维修。

它由转子轴、叶轮、垫片、平衡盘和半联轴器组成。叶轮由高强度合金钢焊接而成。

轴承分为两部分:支撑轴承和推力轴承。支撑轴承为椭圆瓦滑动轴承，推力轴承为米切尔双面推力滑动轴承。

密封位于级间、叶轮入口、平衡盘周边和轴的两端，所有这些都是迷宫式密封。

图2罗茨鼓风机

3.高炉鼓风机

在生铁冶炼过程中，必须由高炉鼓风机向高炉输送一定量的助燃空气体(或氧气)，以提高炉内温度。此外，还需要将燃烧空气体送至热风炉的离心风机。

制氧行业在于强化冶炼过程。在炼钢方面，用于氧气顶吹转炉炼钢、氧气底吹转炉炼钢、平炉熔池吹氧炼钢、电炉氧气炼钢等。特别是氧气顶吹转炉炼钢已经成为钢铁工业快速发展的主要途径。炼钢用氧量很大，是用空气体分离设备从空气体中深度冷冻得到的。每台制氧机必须使用空气体压缩机、氧气压缩机、加热鼓风机和透平膨胀机，俗称“四台制氧机”。

4.转炉二次烟气除尘风机

转炉二次烟气除尘系统是指除转炉烟气净化回收以外的所有粉尘点的烟气收集和除尘。包括转炉装铁、转炉吹炼、吹氩站、铁水除渣站和铁水浇注站。

5.钢铁厂电站用离心压缩机

离心式压缩机是在引进技术的基础上发展起来的。其主要特点是整体组装结构，压缩机、变速箱、中冷器和润滑油系统共用一个底座。安装进口调节叶片是优化压缩机非工作点性能最经济的方法。入口叶片根据现场实际运行情况自动调节，可实现压缩机出口在风量变化时的恒压输出。

6.熔铁炉鼓风机

除了钢铁冶炼过程中使用的风机外，一般机械铸造厂常用的冲天炉、油炉、煤粉炉都需要鼓风机(高压风机或鼓风机)送出足够的空气体进行燃烧。

7、高炉煤气余压回收涡轮发电机

高炉煤气余压回收透平发电装置是一种利用高炉炉顶煤气压力能通过透平膨胀做功，带动发电机发电的能量回收装置。TRT装置不仅回收了原减压阀释放的能量(约为高炉鼓风机所需能量的30%)，还净化了煤气，提高了高炉炉顶压力的控制品质。

二、未来发展趋势

冶金行业使用的风机虽然种类很多，但是相对来说比较难。能代表风机设计制造水平的有三种，分别是轴流压缩机、烧结引风机和气体输送罗茨鼓风机。这三种风机国外的技术水平高于国内，国外的先进技术水平是我国应该积极争取的未来发展趋势。

图3冶金行业工作图

1.轴向式压缩机

轴流压缩机具有效率高、容量大、性能调节范围广的特点。目前国外1000m3以上的高炉全部采用轴流压缩机。作为高炉用轴流压缩机，流量达到了10000m3/min，压力达到了0.69MPa，功率达到了70000kW。

近年来，为了提高轴流压缩机的效率，国外更加重视隔声和消声。采取的措施有:采用加厚铸造外壳，减少噪声散射；(2)采用隔声罩和消声器，减少噪声扩散。电子计算机作为调节的中央指挥系统，实现调节的自动化和轴流压气机运行的优化。

2.烧结引风机

烧结引风机作为烧结机的主要吸烟设备，消耗烧结厂总电耗的50%左右。由于其输送介质为含尘量较大的烧结烟气，提高效率、降低能耗、加强耐磨措施、延长使用寿命仍是烧结引风机的主要技术问题。

烧结引风机的风量取决于烧结机的烧结面积；压力取决于烧结材料层的厚度。

烧结机的大型化(可生产1000m2烧结机)和厚料层(可达700mm)推动烧结引风机向大风量、高负压方向发展。烧结引风机最大流量40000 m3/min，最大压力19620Pa，最大功率14500kW。

由于制造工艺条件和运输条件的限制，特大型烧结机的烧结引风机通常是并联的。

烧结引风机的耐磨措施；

(1)锯齿形中盘不仅可以改善叶轮出口的气流分布，降低GD2，还可以避免烟气对中盘的侵蚀；

(2)叶片装有可更换的耐磨衬板(衬板表面堆焊碳化钨)；

(3)可更换的锥板保护中间板免受磨损；

(4)壳体上设有涡卷衬套和侧衬套；

(5)在表面涂覆陶瓷耐磨涂层、树脂涂层、石英粉和水玻璃；

(6)表面强化处理:堆焊、热喷涂、渗硼、激光表面硬化和高频淬火。

目前国外正在研究烧结引风机气动设计计算中的两相流(固体颗粒和烧结烟气)，试图从空空气动力学上进一步解决烧结引风机的磨损问题。

3.气体输送用罗茨鼓风机

该设备发展迅速，水平较高。

随着冶金工业的发展，气体输送是冶金工业的重要环节，罗茨风机的选择尤为关键。合适的罗茨风机可以降低噪音，提高工作效率，提高产品质量。随着科学技术的发展，未来的罗茨鼓风机将实现自动化、集成化和高效化。

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