鋼鐵行業(yè)是一個國家的支柱產(chǎn)業(yè)之一，它屬于重工業(yè)，并且這些企業(yè)的規(guī)模都是非常之大，大型的鋼鐵企業(yè)一般都從礦石進廠開始，到冶煉出成型的鋼錠和鐵錠，或者進一步加工成鋼板、鋼絲或其它成型的鋼材。在這些工藝流程當中，首先是對礦石進行燒結(jié)，然后將經(jīng)過燒結(jié)的鐵礦石輸送到煤油鐵高爐進行冶煉成鐵水，然后澆鑄成鐵錠。

要制成鋼錠的話，就要將鐵錠送到煉鋼高爐中重新冶煉，從鐵變成鋼，主要是材料中的含碳量不一樣，鋼的含碳量比鐵低。如果要得到其它的合金鋼，就要在冶煉過程中加入適當?shù)脑?，就可以制成不同類型的合金鋼?？梢哉f，鋼鐵企業(yè)每個工藝段都要用到空壓機及透平壓縮機。

空壓機的使用情況

總體來講，鋼鐵企業(yè)中壓縮空氣的用氣量是非常大的，可以從幾百立方米到上千立方米， 而且大多數(shù)是需要進行后處理工藝的設(shè)備。另外，一個大型的鋼鐵企業(yè)，燒結(jié)車間(或廠)、煉鐵高爐、煉鋼廠等等有很多，而且分布很廣。

所以，一般鋼鐵企業(yè)內(nèi)可以設(shè)立很多空壓站，以滿足各個地方的用氣需要。這樣做，第一可以使每個空壓站具有相對的獨立性，便于今后空壓的改造，第二便于對空壓站進行管理， 第三可以針對不同的壓縮空氣的品質(zhì)設(shè)立不同的空壓站系統(tǒng)。第四便于今后企業(yè)的發(fā)展。對于鋼鐵企業(yè)壓縮空氣系統(tǒng)的布置如下：

燒結(jié)工藝過程，其實是煉鋼的前道工序，在冶煉之前要將鐵礦石和其它幾種礦石混合在一起進行燃燒處理，使它們燒結(jié)在一起，然后才能將它們送到高爐進行冶煉。在燒結(jié)車間里，有許多地方需要壓縮空氣，用氣量也是很大的，但主要用途是一樣的，就是用于動力執(zhí)行機構(gòu)，如卸灰裝置的協(xié)力執(zhí)行機構(gòu)等。當然動力執(zhí)行機構(gòu)也可以用電來做動力源，但沒有用壓縮空氣可靠、安全。這里的壓縮空氣所要求的壓力一般為0.5MPa，對壓縮空氣的品質(zhì)要求不高，一般采用噴油螺桿空氣壓縮機即可，而且不用配置后處理設(shè)備。

在少量的地方如需要儀表空氣，則在空氣系統(tǒng)管路的支路上配置無熱再生干燥器和除油過濾器，使壓縮空氣品質(zhì)能滿足儀表空氣的要求。

另外，還有壓縮空氣用在吹掃儀表方面，因為燒結(jié)車間里，周圍環(huán)境較差，空氣中有很多灰塵，時間長了，在一些儀表上會積滿了灰塵，這就需要用壓縮空氣進行吹掃，在這里對壓縮空氣品質(zhì)要求一般為3—6—3，即固體粒子3級，含水量6級，含油量3級。

鐵礦石在燒結(jié)工序完成后，被輸送到煉鐵高爐進行冶煉。冶煉高爐作為一個工程需要很多設(shè)備來配合工作。而這些設(shè)備的工作一般都需要空氣來做動力源。這些設(shè)備的執(zhí)行機構(gòu)，如氣壓缸，高爐的爐門的開啟等待一系列動作都用壓縮空氣來完成的。

這里對壓縮空氣的壓力要求一般為0.5MPa，對壓縮空氣的質(zhì)量品質(zhì)要求也很低，一般為3—6—3即可，但用氣量很大。

例如，一臺2500m3的煉鐵高爐，需要4臺40m3/min的螺桿空氣壓縮機，其中3臺常開，一臺作為備用機。除此以外，高爐燃燒所需噴入的煤灰，一般也是用壓縮空氣來輸送的，但是這里的壓縮空氣的壓力要求一般為1.2MPa，壓縮空氣的用量也是相當大的，對壓縮空氣的品質(zhì)要求不高。此時的壓縮機的排氣壓力至少要1.3MPa或以上。

高爐的鼓風設(shè)備一般選用高壓的風機及透平壓縮機，通常壓力為0.2MPa。以上這些壓縮空氣的用氣量都是很大的，而且不需要任何后處理設(shè)備的配置。另外，還有一小部分的壓縮空氣需要通過后處理設(shè)備的處理，用于儀表用氣系統(tǒng)和儀表的吹掃系統(tǒng)。這些壓縮空氣的質(zhì)量品質(zhì)等級與前面所敘述一樣。

透平壓縮機及風機的使用情況

鋼鐵企業(yè)從礦石到煉成鋼要經(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機及相關(guān)透平壓縮機。所用的透平機械設(shè)備種類盡管有許多種，但相對來講有一定難度，能代表其設(shè)計制造水平的可分為3種，即軸流式壓縮機、燒結(jié)引風機和高爐煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置。上述這3種風機，總體來講國內(nèi)產(chǎn)品及技術(shù)都是從國外引進，從跟隨到目前已在鋼鐵廠取代進口品牌產(chǎn)品。

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。目前國內(nèi)外1000m3以上的高爐皆采用軸流壓縮機。作為高爐鼓風用的軸流壓縮機，其流量已達10000m3/min 以上，壓力達0.69MPa，功率已達70000kW。

國內(nèi)外生產(chǎn)軸流壓縮機的主要廠家有瑞士蘇爾壽公司、德國MANGHH、日本三菱重工株式會社、川崎重工株式會社和美國愛利奧特公司、DRESER-RAND公司、陜鼓等企業(yè)。近些年，陜鼓所占份額逐步增大，優(yōu)勢越來越突顯。

軸流壓縮機具有設(shè)計結(jié)構(gòu)良好的氣動性能（整機多變效率為87%～91%，最大流量和最小流量可調(diào)范圍達1倍多），以及先進的高度三化水平和電子控制系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)特點是：機殼為水平剖分型，由灰鑄鐵（或鑄鋼）制成，排氣側(cè)設(shè)計承壓值可達0.7～1.2MPa，轉(zhuǎn)子為等內(nèi)徑型，多級節(jié)盤式結(jié)構(gòu)，動、靜葉片皆采用先進葉型。采用全靜葉可調(diào)結(jié)構(gòu)比固定靜葉型的壓縮機，其流量范圍可擴大1倍，這也使軸流-離心復合式等溫壓縮機的流量范圍為1400～7500m3/min，壓比為7～11。

近年來，為了提高軸流壓縮機的效率，相關(guān)企業(yè)采用混合反動度設(shè)計方法改善了級間匹配。減少動葉葉頂與機殼間間隙也能提高壓縮機性能和效率。在降低軸流壓縮機噪聲方面，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)，可實現(xiàn)軸流壓縮機的調(diào)節(jié)自動化，運行可靠化。

2、燒結(jié)引風機

燒結(jié)引風機作為燒結(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，提率，降低能耗，加強耐磨措施，提高使用壽命，仍是燒結(jié)引風機的主要技術(shù)課題。

燒結(jié)引風機的風量取決于燒結(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)引風機向大風量、高負壓方向發(fā)展。燒結(jié)引風機的最大流量為40000m3/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)引風機往往采用雙機并聯(lián)形式。

燒結(jié)引風機的耐磨措施：

（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；

（2）葉片上裝有可更換的耐磨襯板（襯板表面堆焊碳化鎢）；

（3）由可更換的錐盤保護中盤不受磨損；

（4）機殼裝有渦形襯板和側(cè)襯板；

（5）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；

（6）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，國內(nèi)外企業(yè)燒結(jié)引風機氣動設(shè)計計算的二相流（固體微粒和燒結(jié)煙氣）的研究，試圖從空氣動力學方面來進一步解決燒結(jié)引風機的磨損問題。

3、高爐煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置（TRT）

高爐煤氣余壓回收透平發(fā)電裝置（TopGasPressureRecoveryTurbine，簡稱TRT裝置），是利用高爐爐頂煤氣壓力能經(jīng)透平膨脹做功，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)。隨著高爐向大型化和高壓爐頂方向發(fā)展，國內(nèi)外TRT裝置隨之向干式、軸流型及靜葉可調(diào)方向發(fā)展。國內(nèi)最初從日本引進該項技術(shù)，已在鋼鐵企業(yè)得到大力發(fā)展，具有代表性的企業(yè)是陜鼓和成發(fā)。

軸流型透平轉(zhuǎn)子一般為2級或3級，多采用反動度為50%的葉型，動葉片采用抗腐蝕疲勞強度的SUS630不銹鋼。機殼用鋼板焊接而成，亦可用高強度鑄鐵制成，一般為徑向進氣，軸向排氣（亦可下部徑向排氣）。軸封一般采用氮氣密封，近來亦有采用非接觸機械密封。

國內(nèi)外軸流型TRT裝置，大多數(shù)采用靜葉角度調(diào)節(jié)方式，以擴大工況范圍，有利于減少噪聲，提高膨脹透平的可靠性，并且不會影響高爐壓力的波動。

例如，國內(nèi)某廠家生產(chǎn)的TP系列，性能范圍：流量1360～1916m3/h，壓力2.03～2.5kPa（進口），1.09～1.153kPa（出口），功率2770kW，轉(zhuǎn)速3000r/min。

下列產(chǎn)品為鋼鐵企業(yè)傳統(tǒng)用風機及透平壓縮機：

1、燒結(jié)用風機

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機和冷卻通風機。例如某中型鋼廠有兩個礦石燒結(jié)車間，一個裝有62.5m2燒結(jié)機5臺的車間，共使用風機29臺，其中用在燒結(jié)機上有18臺；另一個裝有75m2燒結(jié)機3臺的車間，共使用風機90臺，其中用在燒結(jié)機上有8臺，其它風機用在通風、除塵、降溫及冷卻。

風機行業(yè)生產(chǎn)的抽送燒結(jié)煙氣的離心鼓風機有幾十種型號規(guī)格，例如某廠家產(chǎn)品性能參數(shù)：抽送燒結(jié)煙氣的離心鼓風機，是為18～24m2燒結(jié)機配套的設(shè)備。該類鼓風機為單級單吸入雙支撐結(jié)構(gòu)，用電動機直接驅(qū)動。鑄鐵機殼水平剖分為上下兩半，下機殼安裝左右鑄鐵底座上。轉(zhuǎn)子由碳素鋼主軸、低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接葉輪及軸套等組成。軸承為滑動軸承。

其離心鼓風機主要性能參數(shù)：流量為1600m3/min，進口壓力89.73kPa，升壓8.33kPa，轉(zhuǎn)速1485r/min，功率334kW。另一型號離心鼓風機主要性能參數(shù)：流量為6500m3/min，出口壓力101.31kPa，進口壓力89.05kPa，轉(zhuǎn)速1475r/min，功率1640kW，適用于75～90m2燒結(jié)機配套。其結(jié)構(gòu)特點為單級雙吸入雙支承結(jié)構(gòu)，用彈性聯(lián)軸器與電動機直聯(lián)。機殼水平剖分為上下兩半并軸向剖分為三段，左右段為兩個進氣管向上的結(jié)構(gòu)對稱的進氣室，中段為下部有水平出氣管的蝸殼，出氣管口附加有錐形擴壓管。

該類型燒結(jié)鼓風機國內(nèi)目前可以做到流量16000m3/min，功率達5000kW以上。

2、焦爐煤氣輸送鼓風機

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，而煉焦爐內(nèi)的煤氣須經(jīng)風機抽出后，一部分作為煉焦爐的燃料，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。

焦爐煤氣輸送的典型代表產(chǎn)品是沈陽鼓風機廠生產(chǎn)的D1250-31型離心鼓風機。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，以保持機體的良好對中，并能適應機殼熱膨脹；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、3個葉輪、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。其主要性能參數(shù)：進口流量為1250m3/min，進口壓力98.07kPa，出口壓力313.82kPa，主軸轉(zhuǎn)速4776r/min，功率3670kW。

3、高爐鼓風機

在生鐵冶煉過程中，必須用高爐鼓風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爐里的離心通風機。

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、加熱鼓風機和透平膨脹機，即一般所稱的“制氧四大機”。

高爐鼓風機的典型代表產(chǎn)品是陜的鼓軸流壓縮機A系列（靜葉不可調(diào)）和AV系列（靜葉可調(diào)）。其主要性能參數(shù)：A40～A112，流量范圍65～680（×103Nm3/h），壓比2.9～7.7，轉(zhuǎn)速3410～9549r/min，功率33～690（×102kW）。AV40～AV140，流量范圍70～1050（×103Nm3/h），壓比2.7～7.2，轉(zhuǎn)速2524～8833r/min，功率34～900（×102kW）。

4、轉(zhuǎn)爐二次煙氣除塵風機

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。

煙氣除塵所用的風機主要有4-73型、JY5-44型及5-51型。

4-73型為通用型，從№8～28共12種規(guī)格。其性能范圍：流量16156～680000m3/h，壓力1400～5423Pa，功率18.5～1250kW，轉(zhuǎn)速480～1450r/min。

JY5-44型引風機從№16～31.5共12種規(guī)格，其性能范圍：流量1893～397000m3/h，壓力1922～10931Pa，功率75～1000kW，轉(zhuǎn)速580～1450r/min。

5-51型風機從№8～29.5共20種規(guī)格（包括引風機共40種規(guī)格）。該型風機的主要特點是具有可調(diào)節(jié)進風口、高強度耐磨葉輪、防漏油軸承箱及關(guān)節(jié)式軸向調(diào)節(jié)門等先進的技術(shù)。其性能范圍：流量9900～583000m3/h，壓力1468～10095Pa，功率15～1600kW，轉(zhuǎn)速480～1450r/min。

5、動力站用離心壓縮機

動力站用離心壓縮機目前已采用多臺套多級離心壓縮機（單臺流量110～550Nm3/min，壓比2～17）代替過去雙軸4級等溫壓縮機流量6000～58000Nm3/min，出口壓力617～666.9kPa，功率650～5100kW，轉(zhuǎn)速7784～18982r/min。

多級離心壓縮機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、化鐵爐用風機

除鋼鐵冶煉工藝過程中需用風機外，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），都需用鼓風機（高壓通風機或鼓風機）壓送足夠的空氣加以助燃。

其典型代表產(chǎn)品是H10-13及HTD系列化鐵爐風機。

H10-13是高壓離心通風機，是為卡腰沖天爐所需性能而設(shè)計的，適用于化鐵率5t/h以下的卡腰沖天爐鼓風。共有№6、№6.3、№6.9及№7.5共4種規(guī)格，其性能范圍：流量1690～6980m3/h，壓力8973～15103Pa，功率15～37kW，轉(zhuǎn)速2940r/min。

HTD系列離心鼓風機可配用0.5、1、2、3、5、7、10及15t/h常見的各種爐型的化鐵爐。其性能范圍：流量12～300m3/h，壓力6860～27450Pa，功率5.5～185kW，轉(zhuǎn)速2900～5750r/min。