太鋼新450m2 燒結(jié)機(jī)1號主抽風(fēng)機(jī)平衡修復(fù)實(shí)踐

何運(yùn)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(jié)機(jī)（以下簡稱四燒）主抽風(fēng)機(jī)于2010年2月26日投入熱負(fù)荷試車，風(fēng)機(jī)的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)均在正常范圍內(nèi)。從2010 年4 月試生產(chǎn)后，根據(jù)燒結(jié)工藝的變化，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速需提高到800～950r，風(fēng)門開度50%以上才能滿足生產(chǎn)的正常進(jìn)行，此時發(fā)現(xiàn)1號主抽風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與電機(jī)的振動值有隨風(fēng)門擋板開度以及轉(zhuǎn)速升高而加大的異常變化趨勢。2011年6月16日1號主抽風(fēng)機(jī)用變頻調(diào)整轉(zhuǎn)速到852r時，風(fēng)機(jī)非驅(qū)動端突然振動超高導(dǎo)致跳閘停機(jī)。

為確保風(fēng)機(jī)運(yùn)行安全，生產(chǎn)工藝上采取了限定風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速（700r）、調(diào)整風(fēng)門開度（50%左右）的運(yùn)行方式，基本能滿足當(dāng)時產(chǎn)量的需求。但隨著生產(chǎn)工藝及物流系統(tǒng)的不斷優(yōu)化，配套高爐的投產(chǎn)運(yùn)行，四燒的產(chǎn)能必定會持續(xù)新高，直至完全釋放，1號主抽風(fēng)機(jī)的運(yùn)行振動隱患必然會影響制約著燒結(jié)機(jī)的高效運(yùn)行，必須對風(fēng)機(jī)軸承振動高的原因進(jìn)行認(rèn)真分析，并根據(jù)結(jié)果進(jìn)行修復(fù)。

1 四燒主抽風(fēng)機(jī)的主要配置及參數(shù)（見表1）

四燒的2臺離心式主抽風(fēng)機(jī)是由英國豪頓公司（Howden）負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和制造，高壓電機(jī)由西門子（SieMens）公司負(fù)責(zé)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(fù)責(zé)制造。

表1 風(fēng)機(jī)主要參數(shù)

2 風(fēng)機(jī)軸承振動大的常見原因與處理措施（見表2）

表2 風(fēng)機(jī)軸承振動大的常見原因與處理措施

3 四燒1號主抽風(fēng)機(jī)軸承振動狀況分析

首先，利用停機(jī)機(jī)會，對風(fēng)機(jī)聯(lián)軸器對中進(jìn)行了復(fù)測，對中數(shù)據(jù)測量結(jié)果見圖1和表3。

圖1 1號主抽風(fēng)機(jī)傳動及測量簡圖

表3 1號主抽風(fēng)機(jī)傳動及測量的數(shù)據(jù) mm

從測量結(jié)果得知，聯(lián)軸器安裝精度達(dá)到外方產(chǎn)品設(shè)計(jì)說明中的標(biāo)準(zhǔn)要求，即不存在聯(lián)軸器對中情況不良引起風(fēng)機(jī)軸承振動值增大的現(xiàn)象。

其次，調(diào)取了風(fēng)機(jī)在不同時期的運(yùn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)從冷負(fù)荷試車到正常生產(chǎn)運(yùn)行過程中，1號主抽風(fēng)機(jī)非驅(qū)動端一直存在振動值偏高現(xiàn)象，出現(xiàn)此種現(xiàn)象的原因基本上是由風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子本身的動不平衡引起的。

2010年1號主抽風(fēng)機(jī)冷負(fù)荷試車（工頻測試）時監(jiān)測記錄表（見表4）。

表4 負(fù)荷試車（工頻測試）時監(jiān)測記錄表

2011年1號主抽風(fēng)機(jī)生產(chǎn)過程中振動監(jiān)測記錄表（見表5）。

表5 振動監(jiān)測記錄表

2012年主抽風(fēng)機(jī)工頻測試對比表（工頻1 000r）（見表6）。

表6 主抽風(fēng)機(jī)工頻測試對比表

2012年機(jī)上動平衡測試前1 號、2 號風(fēng)機(jī)生產(chǎn)過程中同等工況下對比表（見表7）。

表7 1號、2號風(fēng)機(jī)生產(chǎn)過程中同等工況下對比表

最后，太鋼與豪頓公司及國內(nèi)同行的技術(shù)人員進(jìn)行了多次數(shù)據(jù)交流和分析研究，一致認(rèn)為1號主抽風(fēng)機(jī)的振動是由風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子的動不平衡引起，而轉(zhuǎn)子動不平衡的根源在于轉(zhuǎn)子長期受熱運(yùn)行，應(yīng)力釋放造成葉輪變形不均勻。

考慮到該轉(zhuǎn)子自投產(chǎn)后沒有做過機(jī)上動平衡和非驅(qū)動側(cè)振動值大這二種現(xiàn)象，確定引起振動的原因?yàn)樵胶鈮K質(zhì)量偏輕和平衡塊相位略有偏差。

4 機(jī)上動平衡修復(fù)

在2012年4月10日，利用新450m2燒結(jié)機(jī)定檢機(jī)會，由豪頓技術(shù)人員指導(dǎo)實(shí)施了1 號主抽風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子機(jī)上動平衡修復(fù)作業(yè)。此次修復(fù)采用了在轉(zhuǎn)子非驅(qū)動側(cè)焊接配重塊的方法進(jìn)行動平衡試驗(yàn)，每次對配重塊的相位角、質(zhì)量都采用儀器計(jì)算分析，試驗(yàn)中配重塊點(diǎn)焊在風(fēng)機(jī)側(cè)盤外側(cè)，待平衡試驗(yàn)數(shù)據(jù)達(dá)到要求后，再按照規(guī)范將配重塊和側(cè)盤預(yù)熱后四周滿焊。需要注意的是：配重塊的最終質(zhì)量中要增加焊條質(zhì)量，同時焊接完畢后，焊縫要進(jìn)行表面有無裂痕的目視檢測和磁粉探傷檢測。機(jī)上動平衡測試數(shù)據(jù)見下頁表8。配重塊示意及實(shí)物圖（見下頁圖2）。

表8 機(jī)上動平衡測試數(shù)據(jù)

圖2 配重塊示示意及實(shí)物圖

1）運(yùn)行效果。1號主抽風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子動不平衡修復(fù)作業(yè)完成后，隨即投入了正常生產(chǎn)。在冷負(fù)荷狀態(tài)下，進(jìn)行了原始數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)值非常理想，在熱負(fù)荷狀態(tài)下，隨著廢氣溫度逐步升高，數(shù)據(jù)值略有升高，但仍處于優(yōu)秀狀態(tài)。

1號主抽風(fēng)機(jī)動平衡修復(fù)后冷負(fù)荷、熱負(fù)荷情況下振動數(shù)據(jù)對比見表9。

表9 修復(fù)后振動數(shù)據(jù)對比

2013年配套的高爐投產(chǎn)后，四燒系統(tǒng)全部滿負(fù)荷運(yùn)行，跟蹤對1號主抽風(fēng)機(jī)的振動值進(jìn)行監(jiān)測，數(shù)據(jù)仍處于優(yōu)秀狀態(tài)，完全能滿足燒結(jié)生產(chǎn)的需求。

燒結(jié)機(jī)滿負(fù)荷生產(chǎn)后1號主抽風(fēng)機(jī)的振動數(shù)據(jù)測量結(jié)果見表10。

表10 滿負(fù)荷測量結(jié)果

5 結(jié)語

主抽風(fēng)機(jī)是燒結(jié)工藝設(shè)備的心臟，它的平穩(wěn)運(yùn)行關(guān)系到燒結(jié)生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定與高效。因此對這樣的關(guān)鍵設(shè)備必須進(jìn)行全面監(jiān)護(hù)和定期診斷，要根據(jù)風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況定期進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，根據(jù)動不平衡數(shù)據(jù)變化曲線適時進(jìn)行校驗(yàn)。在日常生產(chǎn)中，還應(yīng)努力為主抽風(fēng)機(jī)創(chuàng)造良好穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境，這樣才能充分發(fā)揮設(shè)備的效能，為燒結(jié)生產(chǎn)的提質(zhì)降本工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。