煉鐵廠2號高爐出鐵場除塵是正壓大布袋除塵系統，原風機采用傳統的機翼型結構，風量風壓達到設計要求，由于系統中含塵濃度大，粉塵硬度高，風機實際運行時，葉輪磨損嚴重，粉塵進入磨穿的葉片中，造成風機運行的振動大，使風機葉輪使用壽命縮短。據統計，從2004 04 2005 03的時間里，共更換了7只葉輪，平均每只葉輪的使用壽命僅為52 d；風機葉輪的頻繁更換，既不利于計劃檢修的控制，又浪費了大量的人力和財力，為此，決定采取措施，改造除塵風機葉輪。

　　1問題分析通過對原正壓除塵系統設計參數和風機結構的分析，發現原機翼形風機葉輪存在以下缺陷：（ 1）風機葉片形式為機翼型結構，材料厚度為6 mm，抗耐磨性能低；（ 2）機翼形中空葉片磨穿后，粉塵進入葉片后附加不平衡力增加，導致風機運行振動增大；（3）葉輪進氣端沿葉片靠輪盤處未作耐磨措施，葉輪耐磨性差。

　　2方案選擇針對風機葉輪存在的上述情況，通過討論、模擬比較，在不影響風機各項工藝指標的前提下決定采取以下措施，以改進風機抗磨損性，提高風機性能和延長葉輪使用壽命。

　　（ 1）將風機葉輪葉片由中空機翼型改為后向板型葉片，而葉輪外形尺寸保持不變，以確保葉輪與原風機的互換性；（ 2）風機葉片頭部磨損嚴重處增加耐磨鼻，并采用耐磨堆焊加以保護，葉片磨損區域增加耐磨條和耐磨堆焊結構；（ 3）考慮到粉塵對葉輪根部焊縫的沖刷磨損，在葉輪葉片根部增加耐磨護板，確保焊縫的可靠性；（ 4）考慮到葉輪寬度大，從安全角度出發，為加強葉片剛性，將副前盤變短改為加強圈，從而能提高部分葉輪內效率；（ 5）主要材質及工藝選擇。

　　3具體措施根據選定的改造方案，可以看出制約葉輪使用壽命的主要因素是葉輪的防磨問題，通過查閱材料手冊及材料焊接書籍，最終決定采取以下材料及工藝來解決葉輪的磨損問題。

　　（ 1）設計采用優化氣流流道的措施，改善粉塵沖刷葉片和葉輪中盤的角度，從而減輕沖擊磨損。

　　選用后彎板式葉片的葉輪，通過調整葉道長度，減少葉片出口角度，減少葉片入口氣流攻角，葉輪前盤采用錐弧形等得以實現。可以預計，在保證風機性能的前提下，通過對葉輪幾何參數的調整，能大大減輕磨損。

　　（ 2）因風機葉輪直徑大，轉速高，介質含塵量很大，且為提高葉輪的耐磨性，增加了耐磨復合鋼板，離心力也相應增大，對制作葉輪的材料強度、耐溫性能、耐磨性能要求也相應較高。葉輪采用進口高強度鋼板WELDOX - 700E制作葉輪。

　　該材料是經過淬火與回火的鋼板，常溫屈服極限為700 M Pa，硬度為HB275.

　　（ 3）在葉片上設計制造有耐磨鼻。葉片進氣邊是磨損最嚴重的部位，將單板葉片由兩種不同厚度的鋼板焊接起來（較厚的一段葉片為耐磨鼻，其厚度為葉片其余厚度的2倍，長度為葉片總長的20% ） ，并在耐磨鼻上用進口耐磨焊條作堆焊處理，并保證堆焊層厚度4 mm，硬度不小于HRC60.

　　（ 4）為提高葉片和中盤的耐磨能力，在葉片工作面和中盤側面加焊進口耐磨護板加板式堆焊，表面硬度為HRC56 61.葉片靠前盤部分磨損較小且為方便更換，減小葉輪重量，采用護板加耐磨堆焊。

　　4運行效果新工藝制造的風機葉輪于2005 11 02投入使用，在2006 01 18高爐休風檢查風機，葉輪表面沒有磨損跡象。

　　5效益分析5. 1環境效益改造后，葉輪使用壽命延長，可避免葉輪檢修與高爐檢修的不同步，因除塵停運出鐵場煙氣得不到有效控制，給高爐出鐵增加了困難和安全的隱患，此次改造，很好地解決了這一問題；同時也減少了因風機葉輪檢修時高爐粉塵對環境的污染。

　　除塵系統風量為264 299 Nm 3 / h，除塵器進口約2 g/ Nm 3，出口7 mg/ Nm 3；改造前，葉輪每年檢修約7次，每次檢修約10 h，改造后，葉輪每兩年檢修一次，檢修時間相同；改造后每年可向大氣少排放粉塵量約為： 264 299 （ 2 000 - 7）（ 7 10- 5） / 1 000 000 000= 34. 2 t.

　　5. 2經濟效益（ 1）原機翼形葉輪平均使用壽命為52 d，每年需更換葉輪7只，每只葉輪修復周期約為2 a，葉輪年維修費用約為14萬元；改造葉輪設計使用壽命為2 a，改造后可節約葉輪維修費用為28萬元。

　　（ 2）原葉輪每次檢修需要10 h，檢修工人10人，兩年共可節約檢修工時700人h.

　　（ 3）改造后，每年可多回收粉塵約34. 2 t，回用到燒結配料。

　　6結語（ 1）空心機翼形葉片不適宜使用在含塵濃度大的場合，風機常因葉片磨穿平衡破壞而振動，采用實心單板葉片并在其表面焊接耐磨結構則能很好的解決這種問題。

　　（ 2）在其它正壓除塵系統或粉塵濃度高的場合，單板實心葉輪+表面焊接耐磨結構是值得推薦的一種選擇。