羅茨鼓風(fēng)機|三葉羅茨風(fēng)機|螺桿真空泵|回轉(zhuǎn)式風(fēng)機 - 錦工風(fēng)機有限公司
風(fēng)機在冶金行業(yè)中的應(yīng)用
鼓風(fēng)機在冶煉行業(yè)占有重要的位置。從礦石到煉制成鋼要經(jīng)過礦石燒結(jié)、煉鐵和煉鋼等主要冶煉過程，即鋼鐵冶煉的全部工藝流程中都需要風(fēng)機。
冶金行業(yè)流程圖
1、燒結(jié)用古風(fēng)機
冶煉用的礦石在冶煉之前對礦石要進行燒結(jié)，燒結(jié)要用燒結(jié)機，而燒結(jié)爐則需用煙氣主抽風(fēng)機和冷卻通風(fēng)機。
2、焦?fàn)t煤氣輸送羅茨鼓風(fēng)機
焦炭是冶煉鋼鐵的主要燃料和還原劑，也是高爐中料粒的支撐劑和疏松劑，而煉焦?fàn)t內(nèi)的煤氣須經(jīng)風(fēng)機抽出后，一部分作為煉焦?fàn)t的燃料，一部分加壓后送往鋼廠作為燃料，另一部分用作生產(chǎn)其它副產(chǎn)品。
焦?fàn)t煤氣輸送的典型代表產(chǎn)品是羅茨風(fēng)機其主要結(jié)構(gòu)特點是機組由電動機、齒輪增速機、離心鼓風(fēng)機、潤滑系統(tǒng)和儀控系統(tǒng)組成。機殼為水平剖分式結(jié)構(gòu)，軸承箱下面有橫縱向定位鍵槽，以保持機體良好對中，并能適應(yīng)機殼熱膨脹；軸承箱與殼體鑄成一體，增強剛度便于拆卸檢修。
轉(zhuǎn)子由主軸、葉輪、隔套、平衡盤和半聯(lián)軸器等組成；葉輪采用高強度合金鋼焊接結(jié)構(gòu)。
軸承分為支撐軸承和止推軸承兩部分，支撐軸承為橢圓瓦滑動軸承，止推軸承為米切爾雙面止推滑動軸承。
密封設(shè)在級間、葉輪進口、平衡盤外圍及軸兩端，均為迷宮式拉別令密封。
圖2 羅茨風(fēng)機
3、高爐鼓風(fēng)機
在生鐵冶煉過程中，必須用高爐鼓風(fēng)機向高爐輸送一定量助燃的空氣（或氧氣）以提高爐內(nèi)溫度。此外，還需要將燃燒空氣送到熱風(fēng)爐里的離心通風(fēng)機。
氧氣對鋼鐵工業(yè)在于強化冶煉過程。在煉鋼方面用于氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼，氧氣底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼，平爐熔池吹氧煉鋼，電爐氧氣煉鋼等多種。特別是氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼已成為鋼鐵工業(yè)飛躍發(fā)展的一條主要途徑。煉鋼用氧量非常之大，它是使用空氣分離設(shè)備從空氣中采用深度冷凍法而取得。每套制氧機中必須使用空氣壓縮機、氧氣壓縮機、加熱鼓風(fēng)機和透平膨脹機，即一般所稱的”制氧四大機”。
4、轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵風(fēng)機
轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵系統(tǒng)是指轉(zhuǎn)爐煙氣凈化回收以外的各揚塵點的煙氣收集和除塵。其中包括轉(zhuǎn)爐兌鐵、轉(zhuǎn)爐吹煉、吹氬站、鐵水扒渣站及鐵水倒罐站等的煙氣除塵。
5、鋼廠動力站用離心式壓縮機
離心壓縮機是在引進技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)的。主要特點是整體組裝式結(jié)構(gòu)，壓縮機、齒輪箱、中間氣體冷卻器及潤滑油系統(tǒng)用1個公用底座。進口設(shè)置有進口調(diào)節(jié)葉片，是優(yōu)化壓縮機非工況點運行性能的最經(jīng)濟的方法。進口調(diào)節(jié)葉片根據(jù)現(xiàn)場實際運行情況自動調(diào)節(jié)，可以在氣流變化中實現(xiàn)壓縮機出口的定壓輸出。
6、化鐵爐用風(fēng)機
除鋼鐵冶煉工藝過程中需用風(fēng)機外，一般機械鑄造工廠常用的化鐵爐（如沖天爐、油爐及煤粉爐等），都需用鼓風(fēng)機（高壓通風(fēng)機或鼓風(fēng)機）壓送足夠的空氣加以助燃。
7、高爐煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置
高爐煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置是利用高爐爐頂煤氣壓力能經(jīng)透平膨脹作功，驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電的能量回收裝置。TRT裝置既回收了原減壓閥泄放的能量（約占高爐鼓風(fēng)機所需能量的30%），又凈化了煤氣，并且改善了高爐爐頂壓力的控制品質(zhì)。
二、未來的發(fā)展趨勢
冶錦工業(yè)所用的風(fēng)機種類盡管有許多種，但相對來講有一定難度，能代表風(fēng)機設(shè)計制造水平的可分為3種，即軸流式壓縮機、燒結(jié)引風(fēng)機和煤氣輸送羅茨風(fēng)機。這3種風(fēng)機，國外的技術(shù)水平高于國內(nèi)，國外的先進技術(shù)水平就是國內(nèi)應(yīng)積極努力的未來發(fā)展趨勢。
圖3 冶金行業(yè)工作圖
1、軸流式壓縮機
軸流式壓縮機具有效率高，容量大，性能調(diào)節(jié)范圍寬等特點。目前國外1000m3以上的高爐皆采用軸流壓縮機。作為高爐鼓風(fēng)用的軸流壓縮機，其流量已達10000m3/min，壓力達0.69MPa,功率已達70000kW。
近年來，為提高軸流壓縮機的效率，國外多放在隔聲、消聲上，其措施是：（1）采用加厚鑄造機殼，減弱噪聲散射；（2）采用隔聲罩和消聲器，減少噪聲擴散。利用電子計算機作為調(diào)節(jié)的中樞指令系統(tǒng)，實現(xiàn)軸流壓縮機的調(diào)節(jié)自動化，運行最佳化。
2、燒結(jié)引風(fēng)機
燒結(jié)引風(fēng)機作為燒結(jié)機配套的主抽煙機，其耗電量大約占燒結(jié)廠總耗電量的50%以上。又因其輸送的介質(zhì)為燒結(jié)煙氣，含塵量大，因此，提高效率，降低能耗，加強耐磨措施，提高使用壽命，仍是燒結(jié)引風(fēng)機的主要技術(shù)課題。
燒結(jié)引風(fēng)機的風(fēng)量取決于燒結(jié)機的燒結(jié)面積；壓力取決于燒結(jié)料層的厚度。
燒結(jié)機的大型化（已可生產(chǎn)1000m2的燒結(jié)機）和厚料層（已達700mm），促使燒結(jié)引風(fēng)機向錦工量、高負(fù)壓方向發(fā)展。燒結(jié)引風(fēng)機的最大流量為40000 m3/min，最高壓力為19620Pa，最大功率為14500kW。
由于制造工藝條件和運輸條件等因素的限制，特大型燒結(jié)機配套的燒結(jié)引風(fēng)機往往采用雙機并聯(lián)形式。
燒結(jié)引風(fēng)機的耐磨措施：
（1）鋸齒形中盤不僅可以改善葉輪出口氣流分布和降低GD2，而且可避免煙氣對中盤的沖刷；
?。?）葉片上裝有可更換的耐磨襯板（襯板表面堆焊碳化鎢）；
?。?）由可更換的錐盤保護中盤不受磨損；
?。?）機殼裝有渦形襯板和側(cè)襯板；
?。?）表面涂覆涂覆陶瓷防磨涂料、涂覆樹酯、石英粉加水玻璃等涂料；
?。?）表面強化處理 表面堆焊、熱噴涂、滲硼、激光表面硬化和高頻淬火等。
目前，國外正在進行關(guān)于燒結(jié)引風(fēng)機氣動設(shè)計計算的二相流（固體微粒和燒結(jié)煙氣）的研究，試圖從空氣動力學(xué)方面來進一步解決燒結(jié)引風(fēng)機的磨損問題。
3、煤氣輸送羅茨風(fēng)機
該裝置發(fā)展快、水平高。
隨著冶金行業(yè)發(fā)展，煤氣輸送作為冶金行業(yè)工藝?yán)镏匾沫h(huán)節(jié)，羅茨鼓風(fēng)機的選擇尤為關(guān)鍵。適宜的羅茨風(fēng)機會減少噪音，提高工作效率，制作質(zhì)量幅度上升。隨著科技的發(fā)展，未來的羅茨風(fēng)機會實現(xiàn)自動化、一體化、高效化。
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羅茨鼓風(fēng)機的應(yīng)用越來越廣泛，大多數(shù)行業(yè)都在使用，那么羅茨鼓風(fēng)機（在什么行業(yè)更為適用呢？以下是錦工小編整理的羅茨風(fēng)機應(yīng)用大全。
1.水處理
用于水處理廠的凈化的沉淀物的攪拌。
2.焚燒爐
可以助燃，也可以排氣。
3.管道清掃
用于除掉管道更換或檢修時發(fā)生的塵土和鐵粉，還用于供給管道內(nèi)的各種涂料。
4.臭氧發(fā)生器
作為高濃度臭氧發(fā)生器的氣源使用。
5.電鍍槽
為優(yōu)化電鍍槽質(zhì)量（鍍層均勻）電解質(zhì)層內(nèi)輸送氣體，使電解題循環(huán)，這時作氣源被利用。
6.煤氣燃燒器
利用高壓排風(fēng)使燃?xì)饣晌⑿》肿印?/p>
7.空氣升液泵
用氣泡降低污水比重，達到揚重。
8.輸送谷物
用氣體輸送由回轉(zhuǎn)式導(dǎo)閥落下來的小麥等谷物。
9.粉末顆粒的輸送
用于輸送氣體氧乙烯、聚乙烯等顆粒狀原料（也可以采用吸入式）。
10.逆洗
用于過濾材料和過濾的逆洗。
羅茨鼓風(fēng)機還應(yīng)用于特殊氣體輸送、特殊烘干線、壓力機械、噴殺器、噴砂霧、加濕裝置、印刷機、畜糞發(fā)酵的堆積、魚池供氧等等。
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在礦場的脫水工藝中，以往人們常用圓盤過濾機或圓筒過濾機。所使用的壓力風(fēng)源雖形式各異，但存在著一定的缺點。我們認(rèn)為，用羅茨鼓風(fēng)機作過濾機的壓力風(fēng)源，是有其優(yōu)勢的。
一、羅茨鼓風(fēng)機用于精礦脫水的效果有以下幾個方面可以看出：
1.能耗低。與水環(huán)式壓縮機比較，羅茨鼓風(fēng)機的節(jié)能效果更好一點。
2.取消了供水系統(tǒng)。羅茨鼓風(fēng)機不需供水，這不但節(jié)約了水量消耗，而且從根本上排除了壓力風(fēng)中含水的可能性，對脫水作業(yè)是有益的。
3.工作穩(wěn)定，維修工作霣小。羅茨鼓風(fēng)機可以長時間運行，除更換了一次齒輪箱的潤滑油外，其它方面均正常。
4.運行可靠，便于操作。在連續(xù)運行過程中，從未因羅茨鼓風(fēng)機故障而影響生產(chǎn)。由于操作簡單，除了定期補充適量的潤滑脂外，幾乎沒有其它維修工作量。因此操作工很快就能適應(yīng)羅茨鼓風(fēng)機的使用過程，并對改造感到滿意。
5.節(jié)約油耗。從羅茨鼓風(fēng)機（的工作原理和維修工作量小不難看出，羅茨鼓風(fēng)機的耗油量是很少的。與水環(huán)式壓縮機比，至少可以節(jié)約清洗零件用油，與塞柱式壓縮機比則可節(jié)約氣缸潤滑用油。
圖1 羅茨鼓風(fēng)機在礦場中的應(yīng)用
二、羅茨鼓風(fēng)機的性能
羅茨鼓風(fēng)機的性能比較適合精礦脫水工藝的緣故。精礦脫水用壓力風(fēng)的目的是將已經(jīng)過真空脫水的濾餅，從濾布上吹脫和剝刮下來。為了保持已干燥了的精礦不再摻入水分和延長濾布的扁命，對風(fēng)源的壓力、風(fēng)量及氣體的組成有特定的要求。羅茨鼓風(fēng)機的性能如下。
1.風(fēng)壓：羅茨鼓風(fēng)機是（由兩個不直接接觸的轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)，推移氣缸容積內(nèi)的氣體，在排氣腔內(nèi)達到升壓的目的。它屬于容積式回轉(zhuǎn)型的氣體壓縮設(shè)備，其壓力比ε=1.2-1.7。常用的羅茨鼓風(fēng)機壓力一般為3500-5000毫米水柱，與精礦脫水要求的值十分接近。
2.風(fēng)量：羅茨鼓風(fēng)機的風(fēng)量與有效工作容積和轉(zhuǎn)速的乘積成正比?？偤娘L(fēng)量與過濾機的總面積成正比。
Q=λ·(π/2)·D2·Cn·L·n 米3/分 （1）
式中：
λ——排氣系數(shù)，λ=0.6-0,9;
D——轉(zhuǎn)子直徑，米；
L——轉(zhuǎn)子長度，米；
n——轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分；
Cn——面積利用系數(shù)。
在生產(chǎn)過程中，還應(yīng)考慮過濾布的材質(zhì)，濾布質(zhì)地緊密時耗風(fēng)量小，反之則耗風(fēng)量大。通過選擇適當(dāng)?shù)牧_茨鼓風(fēng)機型號和改變轉(zhuǎn)速，能在很廣的范圍內(nèi)改變風(fēng)量，以適應(yīng)精礦脫水的要求。
3.風(fēng)壓與風(fēng)量的關(guān)系：由于羅茨鼓風(fēng)機（的壓力比較小，轉(zhuǎn)子之間、轉(zhuǎn)子與氣缸體之間存在著間隙，使得風(fēng)機的AP—Q曲線比較平坦，如下圖，間隙的存在事實上起著自動調(diào)節(jié)壓力的作用，當(dāng)風(fēng)量增大時壓力下降，同時泄漏量也下降，從而起到維持壓力的作用。這一特點無疑對精礦脫水作業(yè)是極為重要的。
圖2 羅茨鼓風(fēng)機性能曲線
精礦脫水要求風(fēng)壓比較穩(wěn)定，在風(fēng)量突然增大時，（如濾布局部破損）風(fēng)壓不能下降過多；風(fēng)量突然下降時，風(fēng)壓不能升得太髙。這也就是說要求在風(fēng)量變化時風(fēng)壓變化較小。從圖2不難看出，在風(fēng)壓為0.1—0.2公斤力/厘米2這一區(qū)域里，風(fēng)量變化引起的壓力改變是比較小的，這一區(qū)域正好是過濾機的工作范圍。
三、羅茨鼓風(fēng)機的選擇
羅茨鼓風(fēng)機是用于化鐵爐、鍛冶爐等裝置的設(shè)備。如果直接按說明書的數(shù)據(jù)選用，必然會產(chǎn)生噪聲過大、風(fēng)壓偏高等缺點。羅茨鼓風(fēng)機的噪聲，主要是氣動噪聲，由周期性的定容壓縮造成，其次還有內(nèi)部間隙泄漏、渦流及機械運動所產(chǎn)生的噪聲。為了防止噪聲污染和調(diào)整風(fēng)壓，我們認(rèn)為分兩步選擇風(fēng)機的方法是合理的。
按《選礦設(shè)計手冊》的數(shù)椐，確定風(fēng)量與風(fēng)壓。
風(fēng)量：Q=KQ·Qd·∑S 米3/分 （2）
式中：Qd——《手冊》中規(guī)定的單位過濾面積耗風(fēng)量，米3/分；
∑S——過濾設(shè)備的總過濾面積，米2;
KQ——可靠系數(shù)，取1.1。
風(fēng)壓：ΔP=KP.Pd(3)
式中：Pd——《手冊》中規(guī)定的風(fēng)壓數(shù)椐，公斤力/厘米2;
Kp——壓頭損失系數(shù)，取1.5。
按（1)、（2)式求得的風(fēng)量與風(fēng)壓值，即可按說明書選擇合適的風(fēng)機型號。
(二）確定風(fēng)機的轉(zhuǎn)速及電機功率
實際耗風(fēng)量可按下式求得
Q'=K'Q·Qd·∑S' (4)
式中.:∑S'——有效吹風(fēng)面積，米2;
K'Q——可靠系數(shù)，取K'Q=2-3。
實際耗風(fēng)量確定以后，則可按(1)式 求得風(fēng)機的轉(zhuǎn)速。令Q/=Q，
則轉(zhuǎn)速n=2Q' /(λ·D2·Cn·L·π) 轉(zhuǎn)/分 （5）
電動機的功率可按下式計算：
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式中：ΔP'——實際靜壓升，公斤力/厘米2;取0,25-0.3公斤力/ 厘米2;
ηm——機槭效率，約為0.87-0.94;
ηt——傳動效率，約為0.92-0.98;
K——容量儲備系數(shù)，取1.15。
按此即可選擇電動機的型號、規(guī)格。當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速與風(fēng)機轉(zhuǎn)速不能配合時，可采用三角皮帶傳動。
四、安裝方式及風(fēng)壓調(diào)節(jié)
羅茨鼓風(fēng)機（用于精礦脫水，宜作整體安裝，在機座與基礎(chǔ)間應(yīng)墊以10-12毫米厚的軟橡皮板，以吸收由于機體振動所產(chǎn)生的噪音。
排風(fēng)口處應(yīng)安裝儲氣箱，箱頂宜配置安全閥以防止風(fēng)機超壓運行。儲氣筘還可以保持排氣均勻和吸收氣動噪聲。
進風(fēng)口處應(yīng)安裝防塵罩，以防止雜物進入風(fēng)機內(nèi)，造成風(fēng)葉損壞。
進風(fēng)口與排風(fēng)口之間應(yīng)安裝一段直徑與排氣口相等的連通管，并在管子的中間裝一閘閥，用以調(diào)節(jié)排氣壓力。
圖3 羅茨鼓風(fēng)機安裝示意圖
羅茨鼓風(fēng)機用于精礦脫水無疑是成功的。它結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、運行穩(wěn)定、維修工作量小，還能夠節(jié)電、節(jié)水。如果用它取代水環(huán)式壓縮機，其節(jié)電、節(jié)水的效果更在技術(shù)上和經(jīng)濟上取得了較好的效果。
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