浮选风机基础及C80-1.67型号深度解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：浮选风机，C80-1.67，多级离心鼓风机，风机配件，风机修理，工业气体输送，C系列，CF系列，CJ系列

第一章 浮选风机概述及其在选矿工艺中的核心作用

浮选风机是矿物浮选工艺流程中的关键动力设备，其主要功能是向浮选槽中注入适宜压力和流量的空气，使空气在矿浆中弥散成微小气泡。这些气泡与经过药剂处理的矿物颗粒选择性粘附，形成矿化气泡并上浮至矿浆表面，从而实现有用矿物与脉石的高效分离。浮选工艺对风机供气的稳定性、气压和风量有着极为严格的要求，供气质量直接影响精矿品位、回收率以及整个选矿厂的生产效率与经济指标。

现代浮选工艺通常要求风机提供稳定、连续且压力波动较小的空气流。气压不足会导致气泡尺寸过大、矿化效果差、有用矿物无法有效上浮；气压过高则可能造成矿浆液面翻花、药剂消耗增加、能耗上升，甚至破坏已形成的矿化泡沫层。因此，浮选风机的选型、运行与维护是选矿厂动力管理的核心环节之一。

从技术路线上看，用于浮选的风机类型主要包括罗茨鼓风机和离心鼓风机两大类。罗茨风机属于容积式风机，其特点是流量恒定、压力适应性强，但在大流量工况下效率较低、噪音和振动相对较大。而离心鼓风机，特别是多级离心鼓风机，凭借其效率高、运行平稳、噪音低、调节范围宽、维护相对简便等优势，在大型和现代化浮选厂中得到了广泛应用。本文重点探讨的即是离心鼓风机在浮选领域的应用。

第二章 各系列风机简介与浮选风机专用型号

在深入解析特定型号之前，有必要对相关的风机系列有一个整体认识。这些系列产品覆盖了不同的压力、流量范围和特定工况需求。

“C”型系列多级离心鼓风机是应用最广泛的通用系列。它采用多级叶轮串联的结构，通过逐级增压来达到所需的出口压力。其结构可靠，效率曲线平坦，适合流量和压力要求稳定的长期连续运行工况，是浮选供气的经典选择。

“CF”型系列与“CJ”型系列是专为浮选工艺开发的专用浮选离心鼓风机。它们在通用C型风机的基础上，针对浮选车间多机并联、负荷波动、空气可能含有一定湿度或轻微腐蚀性等工况特点进行了优化设计。例如，可能在材质选择、密封形式、调节机构等方面做了特殊处理，以适应选矿厂的环境，确保更高的运行可靠性和与浮选工艺的匹配性。

“D”型系列高速高压多级离心鼓风机通常指采用齿轮箱增速的高压机型。通过提高主轴转速，可以用更少的叶轮级数达到更高的单级压比，从而在需要高压力的工况下，使风机结构更为紧凑。但其对制造精度、动平衡和润滑系统的要求也更高。

“AI”型系列单级悬臂加压风机与“AII”型系列单级双支撑加压风机以及“S”型系列单级高速双支撑加压风机，均属于单级离心风机。它们结构相对简单，通常用于中低压力、大风量的场合。其中悬臂式结构紧凑，双支撑式转子稳定性更好。单级高速风机则通过高转速来弥补单级压比的不足，适用于特定流量压力区间。“S”系列通常指采用高速电机直驱或通过增速器驱动的高性能单级风机。

在气体适应性方面，现代离心鼓风机技术已能够安全输送多种工业气体。除常规空气外，还包括：工业烟气（需注意腐蚀和积灰）、二氧化碳（CO₂，需注意密度和压缩性）、氮气（N₂）、氧气（O₂，需严格的禁油和清洁处理）、惰性气体如氦气（He）、氖气（Ne）、氩气（Ar），以及氢气（H₂，需特别注意密封防泄漏）和各种混合无毒工业气体。输送不同气体时，风机的性能曲线会因气体密度、比热容等物性参数不同而发生显著变化，选型和设计时必须进行严格的换算和校核。

第三章 风机型号解读与“C80-1.67”浮选风机详解

风机的型号是其技术参数的凝练表达，正确解读是选型和应用的基础。以参考示例“C200-1.5”为例：“C”代表风机属于C系列多级离心鼓风机；“200”表示风机在标准进口状态下的额定流量为每分钟200立方米；“-1.5”表示风机的出口表压为1.5公斤力每平方厘米，即约1.5个大气压（工程上常用）。关于进气压力，若无特殊标注（如“-1.5/0.5”可能表示出口压力1.5公斤力每平方厘米，进口压力0.5公斤力每平方厘米），通常默认进口压力为当地大气压（约1标准大气压）。示例中指明该风机用于与跳汰机配套，这确定了其应用场景和性能区间。

现在，我们将焦点集中于本文的核心型号:C80-1.67浮选风机。

型号“C80-1.67”的完整解读如下：

第四章 浮选风机核心配件详解

风机的长期稳定运行依赖于各个关键配件的可靠性与协调工作。以下对C系列多级离心鼓风机的主要配件进行说明：

1. 风机主轴：这是整个转子系统的核心承力与传动部件。通常由高强度合金钢锻制而成，经过精密的加工、热处理（调质）和磨削，确保其具有极高的强度、刚度和疲劳寿命。主轴上有安装叶轮、平衡盘、联轴器等的轴肩和键槽，其直线度、同心度和表面硬度都有严格的要求。

2. 风机转子总成：这是风机中唯一作高速旋转运动的部件，是动能传递给气体的关键。它由主轴、多级叶轮、平衡盘、轴套、联轴器侧半联轴器等组件过盈配合和键连接组装而成。每个叶轮都经过严格的动平衡校正，整个转子总成在装配后还需进行高速动平衡，将不平衡量控制在极低范围内，这是保证风机低振动运行的根本。

3. 风机轴承与轴瓦：对于C系列这类多级风机，常采用滑动轴承（轴瓦）。滑动轴承承载能力强、阻尼性能好、运行平稳，适合高速重载转子。轴瓦通常为剖分式，内衬巴氏合金。巴氏合金具有良好的嵌入性和顺应性，能在油膜润滑下保护轴颈。轴承座内设有供油孔和油槽，确保形成稳定的动压油膜。轴承的温度和振动是监测其运行状态的重要参数。

4. 密封系统：这是防止气体泄漏和润滑油进入流道的关键。
* 气封（级间密封与轴端密封）：通常采用迷宫密封。在叶轮轮盖和机壳之间、以及轴穿过机壳的部位，设置一系列连续的环形齿隙。气体通过齿隙时产生节流效应和涡流损耗，从而极大地减小了级间泄漏和轴向泄漏。密封齿的间隙是装配和检修中的关键控制点。
* 油封：位于轴承箱的两侧，主要防止润滑油沿轴向外泄漏。常见形式有骨架油封、迷宫式油封或组合式密封。
* 碳环密封：在一些要求更高、或输送特殊气体（如氧气）的场合，会采用碳环密封作为轴端密封。它由多个分割的碳环在弹簧力作用下紧贴轴套表面，形成接触式密封，泄漏量极小。碳环具有自润滑、耐磨损、化学性质稳定的特点。

5. 轴承箱：它是容纳轴承、轴瓦并储存部分润滑油的箱体结构。要求有足够的刚性以防止变形，内部油路设计合理以确保润滑油能循环到所有润滑点。轴承箱通常设有观察窗（油标）、温度计插座和振动探头安装孔。

6. 其他重要配件：还包括用于平衡转子轴向推力的平衡盘及其对应的平衡鼓密封；用于冷却轴承和润滑油的冷油器（若系统有）；进出口导叶或阀门等调节装置；以及润滑油站（包括油泵、过滤器、冷却器、安全阀等）。

第五章 浮选风机常见故障与修理要点

风机在长期运行后会出现磨损、老化等问题，及时的维护和修理是保障生产连续性的关键。

常见故障模式：

修理要点与流程：

第六章 输送工业气体的特殊考量

当风机用于输送空气以外的工业气体时，设计和运行维护需增加特殊考量，这与输送纯空气的浮选风机有显著区别。

1. 气动性能换算：风机的压力-流量-功率曲线是基于标准空气（特定密度、温度）测定的。输送不同气体时，由于气体密度、绝热指数等不同，性能曲线必须换算。例如，输送密度更轻的氢气时，在相同转速和压比下，风机产生的压头（以米液柱计）不变，但出口压力（以帕斯卡计）会降低，所需功率也会变化。选型时必须依据制造商提供的换算公式或曲线进行。

2. 材料兼容性：
* 腐蚀性气体：如含硫烟气、湿氯气等。需选择耐腐蚀材料，如不锈钢（304、316L）、双相钢，或采用内衬防腐涂层（如环氧、橡胶内衬）。
* 氧气：输送氧气是极端危险的工况。必须采用禁油设计：所有与氧气接触的部件在装配前需进行严格的脱脂清洗；密封不能采用可能产生摩擦火花的材料，常用特制的碳环密封或氮气缓冲的迷宫密封；润滑系统必须完全独立隔绝，确保油脂或油雾绝不进入气腔。
* 氢气：氢分子极小，渗透性强，极易泄漏。对密封系统要求极高，通常采用干气密封或组合式密封。同时要注意防爆，电气设备需满足防爆等级要求。

3. 密封系统的特殊要求：对于贵重、有毒或危险气体，密封的首要目标是零泄漏或可控泄漏。
* 干气密封：在高速高压风机中日益普及，它是一种非接触式机械密封，通过端面螺旋槽产生流体动压效应，在旋转环与静止环之间形成极薄的气膜，实现几乎零泄漏。
* 串联密封与阻塞系统：对于极端工况，可能采用迷宫密封+碳环密封+干气密封的串联形式。同时向最外道密封通入惰性阻塞气体（如氮气），其压力略高于被密封气体，既可防止工艺气体外漏，又能阻止外部空气进入（对于氧气风机则是防止油进入）。

4. 安全联锁与监测：输送危险工业气体的风机系统，必须配备完善的安全仪表系统。包括：气体泄漏检测报警仪；轴承温度、振动超高联锁停机；润滑油压力低联锁；对于氧气风机，还需监测密封氮气的压力和流量，失压时立即联锁。

第七章 总结

浮选风机作为选矿厂的“肺”，其稳定高效运行是生产效益的保障。通过对C80-1.67浮选风机这一典型型号的深度解析，我们不仅掌握了其流量80立方米每分钟、压力1.67公斤力每平方厘米的具体含义，更理解了其背后代表的C系列多级离心鼓风机的技术特征。

从风机配件的角度，主轴、转子总成、轴承轴瓦、迷宫密封、碳环密封等各司其职，共同构成了一个精密的动力机械系统。而对风机修理要点的掌握，特别是转子动平衡校正和滑动轴承刮研，是设备管理人员保障风机“长治久安”的核心技能。

将视野扩展到输送工业气体的领域，则对风机的设计、材料、密封和安全提出了更严苛、更多样化的挑战。这要求技术人员不仅要懂机械，还要了解气体物性、材料科学和安全工程。

随着选矿技术向大型化、智能化、高效节能方向发展，对浮选风机也提出了更高要求：更高的运行效率以降低能耗；更宽的稳定调节范围以适应矿石性质变化；更智能的状态监测与故障预警能力。未来，永磁调速、磁悬浮轴承、智能化控制系统等新技术与传统风机技术的融合，将推动浮选风机乃至整个工业气体输送设备迈向新的发展阶段。作为风机技术人员，不断深化对设备原理的理解，积累实践经验，并跟踪新技术发展，是胜任工作的必然要求。