GM型鼓风机在冰铜吹炼流程中的应用及对策

　　我厂在2003年的转炉加长技术改造中选用了两台沈阳鼓风机（集团）有限公司制造的GM45H― 3型鼓风机，该机是一种组装式高速悬臂式鼓风机，采用的是三元混流叶轮结构，油箱与机座合为一体具有操作方便和节省能源等特点。在此之前，GM型风机的主要应用对象是污水处理厂，首次用在铜冶炼厂，投运过程中也遇到了一些难题，但经过努力，终使GM风机成功投运，产生了良好的经济效益和社会效益。

　　1风机的性能参数和结构特点1.1GM45H―3风机的性能参数（见表1）表1GM45H―3风机的性能参数名称内容介质空气进口介质密度进口流量进口压力进口温度出口压力所需功率设计转速电动机型号电动机功率电机转速电机电压传动方式电动机与变速器用膜片联轴器传动变速机速比变速器中心距1.2结构特点GM45H―3鼓风机主要由下列部件组成（见）。

　　增速机机壳；⑥高速转子；⑦增速齿轮；⑧轴承；⑨进气机壳及指明的一些部件和其它相关零部件组成。

　　1.3GM45H*3鼓风机的主要特点力0.13~0.25MPa的工作区域单级叶轮压比居国内水平。采用三元半开式混流叶轮，空气气流平缓地斜向流出，不易产生涡流，流动损失小。

　　转子GD2小：外径比一般离心叶轮小30~40，故转子GD2小，GM45H*3鼓风机转子飞轮矩为173.4kg结构紧凑，占地面积小：采用单级组装式整体结构底座兼油箱，占地面积小，质量轻，安装方便。因无滑动部件，故长时间无需维修，即便维修，因其结构简单、质量轻也易于操作。

　　3鼓风机采用直联主油泵自行强制供油方式，油箱、直联主油泵、电动辅助油泵、板式油冷却器、油过滤器及调压阀等组件均紧凑地装于机组内。因风机转子的GD2小，从关机到停机的时间极短，直至鼓风机停车为止，直联油泵均可充分供油，所以不需要配备停电时应急的高位油箱。仅在鼓风机启动停车时才临时运转辅助油泵，一旦鼓风机运转正常则停止。直联式主油泵是装在大齿轮非电机侧的摆线轴头泵，只要底座油箱内油位符合要求，电机转动时，大齿轮就能带动轴头泵工作，从而保证各润滑点的润滑，避免因误动作或其它故障而造成的零部件损坏。

　　叶轮：从日本进口铸造混流叶轮毛还，在沈阳鼓风机（集团）有限公司加工而成，是一个整体叶轮，叶片与轮毂的强度较铆接或焊接叶轮大大提高。叶轮与高速轴采用立键锥面联接，出厂时已做了叶片测频、叶轮超转、单轮平衡试验，以保证机组能具有良好的维护方便性和质量可靠性。

　　高速转子：高速转子与速齿轮为整体轴，其前端安装叶轮。叶轮的推力是靠推力环传到低速轴上的，故省去了推力轴承，从而极大地减少了机械损失。

　　速齿轮：齿轮使用的是斜齿轮，使电机转速速到叶轮的转速。大小齿轮均己修形，同时还进行了表面硬化处理（扩散渗氮处理）。为此，在高速旋转下稳定性能极好，振动和噪声均较低，使用寿命长久。

　　特殊的可倾瓦轴承：通过特殊的倾斜垫块，使机组高速运转时能发挥良好的稳定性。

　　控制系统方便、准确：控制系统由美国GE公司的VersaMax*PLC，eView500系列的触摸屏及相应的控制设备组成，在触摸屏上进行操作和实际监控，对运行、报警、连锁及故障等重要信号做闪光显示或声音提示。机组的启停均可在触摸屏上操作。

　　3风机试车和投运情况毕，8月初进入试车阶段。电机空试、机组空试、机组负荷试车都十分理想。

　　完成试车后，于2003年8月5日将2GM风机并网送风至转炉，正常吹炼时风机运行稳定，送风正常，各项参数见表2. 2GM45H―3风机正常供风参数记录（2003年8月5日）进口导叶八°）增速机轴承温度/°c主电机轴承温度/°c主电机定子温度/°c自从GM风机完成试车并网送风以后，风机经常发生喘振，每班每台机组的喘振次数都有十几次，严重时喘振连续不断。特别是在转炉倾转时总会发生喘振，而正常供风时又很稳定。主要表现在以下3个方面。

　　（1）在转炉正常吹炼和风机送风的情况下，无论是压力调节式还是流量调节式，防喘振阀都频繁开启，不能全关。这时设定的流量为350 ~400m3/min，设定的压力为在转炉倾转的情况下，即空气由正常往转炉内送风改变为从Y200放空管放空。这时即使防喘振阀在打开状态，GM45H*3风机也经常出现短时（为10s左右）的喘振现象。有时连续发生几次喘振。在喘振过程中，触摸屏上显示进口导叶进一步打开，防喘振阀打开仍是很缓慢。

　　蝶阀型式，在开度为10~15时放空的空气量很小。与气动套筒薄膜调节阀47― 41000相比，JYD3200气动蝶阀打开速度太慢，不能做到快速放空。

　　3喘振发生的原因和防喘振对策3.1喘振发生的原因分析根据该风机的运行情况和多次发生喘振的现象，认为导致喘振频繁发生的的原因是：转炉炉口经常转动，风机出口管道内气体压力变化频繁，管道内憋压使风机进入喘振工况区。当风机在临近喘振区运行时，控制防喘振阀快速打开的计算机系统的数据采集又稍显滞后，所以防喘振阀不能及时打开，从而导致喘振发生；GM型鼓风机主要为污水处理厂设计使用的，而污水处理系统中供风管道内形成的背压相对稳定，没有压力频繁变化的情况发生。3.2防止喘振发生的对策（1）解决管道内憋压问题，使管道内迅速增大的压力能快速泄压。具体的做法是，在防喘振阀旁并联设置一泄压阀，对该泄压阀实行压力调节。当出口管道内气体压力超过设定值时，泄压阀可迅速打开。压力降低后，该泄压阀又可快速关闭，以保证转炉用风压力稳定。我厂现场泄压设定压力为120kPa泄压阀为47― 41000型气动套筒调节阀（见）。

　　（2）延长送风管路，使出口管路成为一缓冲容器。当转炉风眼轻微堵塞而形成较高背压时，较长的管道则能够减缓压力上升速度，以便给计算机采样提供充裕的时间。同时，防喘阀也能够及时作出反应，以避免喘振现象发生。……风机出n管道防喘振阀* f放空管道泄压阀泄压阀设置示意运行效果评价（）采取上述措施后，极少发生喘振现象，该风机满足了加长转炉的供风要求。

　　与D250*21鼓风机相比，GM45H*3风机风量充足，转炉单炉吹炼时间减少了75min.按2台转炉生产计算，每天多产0.6炉粗铜，按每炉70t计算每月多产铜1260t，一年多生产粗铜1.5万t. 450m3/min的D型鼓风机的轴功率将达到990kW.而由GM45H―3鼓风机的性能曲线查得，在风压为12.5kPa（G），风量450m3/min时，风机的轴功率消耗仅为900kW.仅轴功率消耗就减少90kW，每年节约电费90kWX（）节省投资：GM45H―3型鼓风机每台价格99万元（不含安装费），每台风机比进口风机沈阳鼓风机研究所已经搬迁，新的通信地机械工业风机产品质丨丨〖监俜检测中心址及各部门的联系电话如下：地址：沈阳市经济技术开发区开发大路16号沈阳鼓风机研究所所长办公荦传真：024-25800509全国风机标准化技术委员会电话：024-25800507风机技术杂志社