項目概況

        風機的高速旋轉引起含有污泥顆粒粉塵的二相粒子氣流與其發生相對運動，其中硬質二相粒子對風機葉輪片碰撞和相對運動導致沖蝕磨損。此時，如不及時進行檢修，很容易導致軸瓦燒壞，甚至整個風機的損壞。甚至引發葉片斷裂及飛車等重大事故。
        受某鋼廠焦化廠委托，我公司為其循環風機葉輪進行防磨改造。為了保證運行狀況的一致性，根據委托方要求，本設計是依據現場收集數據和用戶要求作適當補充。
        在整個風機的性能和基本結構方面，本設計方案力求保持與某鋼廠焦化廠目前使用的循環風機相一致。

風機磨損原因分析

        根據分析，我們認為造成貴廠風機葉輪磨損的主要因素有以下幾條：
        1.灰粒粒徑大小、灰粒的硬度
        某鋼廠焦化廠通過風機的物料主要是焦爐煙氣顆粒，硬度較高。因為工藝決定，無法通過更改灰粒粒徑大小和硬度來改善磨損，只能從其它方面解決。
        2.灰粒沖刷葉片的速度和角度
        風機葉片在高速旋轉中受粉塵兩相流動，其受沖擊磨損程度與葉片各部位所受的流體質點離心力大小有關，此離心力在葉片進氣邊背弧隨半徑的增加而增大。
        風機葉輪的形式和結構決定了灰粒沖刷葉片的角度，其轉速決定了沖刷的速度，因為現階段無法對風機葉輪進行重新設計，所以防磨改造只能從其它方面著手。
        3.含塵的濃度
        某鋼廠焦化廠風機循環風攜帶濃度很高的粉塵。當風機轉速額定時，離心力的大小與煙氣中粉塵密度、質點與軸心半徑成正比。即煙氣中粉塵濃度越大，葉片磨損越嚴重；粉塵在離心力的作用下隨氣流產生偏轉，則氣流偏轉產生應力集中，應力集中處受到物料沖擊次數越多，則磨損越嚴重。
        4.葉片的耐磨性能
        通常所采用的葉輪在易磨損區域進行耐磨焊條堆焊處理，葉片表面堆焊對工件的熱輸入量高，勞動強度大，效率低，而且易引起風機葉輪的變形，在金屬機體上會產生大量的微裂紋，對葉輪的安全運行帶來嚴重的事故隱患。比較重要的是與硬質顆粒硬度相比，耐磨焊條的硬度偏低，不足以達到抗磨的目的。

解決方案

        我們不提倡采用粘貼陶瓷片的方式，根據我們的經驗，這種方式處理的陶瓷片很容易脫落，從而引起風機的不平衡,造成運行中的劇烈震動。
        我們主張重新加工一臺新葉輪，在新葉輪上安裝燕尾裝卡式耐磨陶瓷，耐磨陶瓷在粘膠和燕尾機械的雙重固定下，可保障陶瓷在高速運轉下不脫落。
        新葉輪可以由貴方制作后運至我公司進行防磨處理，也可將圖紙發給我們整體制作，陶瓷安裝好后，再進行動平衡試驗。

        (一)具體措施

        1.對整體葉片迎風面及背部嵌貼燕尾瓷塊；

 

        2.在后盤與葉片正面及背面接合焊縫處沿葉片型線嵌貼L型瓷塊；

 

        3.葉片進風口輪轂采用U型陶瓷；

        4.以上陶瓷采用增韌配方；燕尾陶瓷全部采用4mm厚，均帶燕尾槽，并用鋼條加強固定；其中有效防磨面厚度為2.5mm（實踐證明在延長壽命20倍左右這個厚度是合適的）；
        5.葉輪盤面采用1.5mm超薄陶瓷；
        6.燕尾條采用特制鋼材，在不降低強度的基礎上，盡可能減輕重量；
        7.燕尾條內部焊孔增大，增大可焊接面積，讓燕尾條焊接更牢固； 
        8.風機殼體及進風口內襯WT-W型陶瓷（現場安裝）；

        (二)陶瓷性能指標

        西拓ZTA陶瓷具有高素坯密度、密度分布均勻、晶體結構致密、力學性能和耐磨性能優良等特點。

        (三)加工周期

        從簽訂合同收到葉輪起2個月內完成。

關于防磨方案的解釋

        1、關于葉片背面的防護
        根據我們的經驗，葉片與盤面焊縫位置是磨損很嚴重的，雖然背面沒有正面磨損嚴重，但此部位一旦磨損，就會對整個葉輪形成安全隱患，有可能會造成飛車事故，因此建議葉片背部與盤面接縫處也安裝耐磨陶瓷保護。
        2、關于葉輪盤面的防護
        根據我們在其他用戶搜集的情況，發現耐磨陶瓷風機葉輪在提高壽命達到5倍以上的時候，雖然安裝陶瓷部位基本沒有磨損，還可繼續使用，但以前磨損輕微的地方如葉輪盤面因為風機葉輪整體使用壽命的延長而磨損嚴重，造成局部穿孔，被迫停機焊補。因此，我們建議對葉輪盤面也進行防磨處理。

使用性能

        根據現場了解的情況，結合我們進行同類風機的防磨經驗，壽命比非耐磨風機葉輪延長數倍。