浮选风机基础技术与C80-1.8型号详解

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浮选风机基础技术与C80-1.8型号详解

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：浮选风机，C80-1.8，多级离心鼓风机，风机配件，风机修理，工业气体输送，轴瓦，碳环密封

第一章浮选风机技术概述与应用领域

浮选风机作为矿物浮选工艺中的核心动力设备，其性能直接关系到浮选效率、能耗与生产成本。在选矿过程中，浮选风机主要承担向浮选槽提供稳定、适量压缩空气的任务，使矿浆中目标矿物颗粒与气泡充分吸附，实现矿物的有效分离。现代浮选工艺对风机提出了更高要求：不仅需要提供稳定的风量与风压，还需适应复杂的工况环境，具备良好的调节性能与可靠的运行稳定性。

根据结构形式与工作特性，工业领域常用的离心鼓风机主要分为以下几大系列：“C”型系列多级离心鼓风机以其结构紧凑、效率较高而广泛应用于中等流量与压力场合；“CF”型系列专用浮选离心鼓风机针对浮选工艺特点进行了专门优化，强化了抗堵塞与耐腐蚀性能；“CJ”型系列专用浮选离心鼓风机则在CF型基础上进一步提升了调节范围与节能效果；“D”型系列高速高压多级离心鼓风机适用于更高压力的工艺需求；“AI”型系列单级悬臂加压风机结构简单，维护方便；“S”型系列单级高速双支撑加压风机运行平稳，适用于高速场合；“AII”型系列单级双支撑加压风机则在可靠性与效率间取得了良好平衡。

在气体输送方面，现代工业风机已能安全高效地输送多种介质，包括：空气、工业烟气、二氧化碳（CO₂）、氮气（N₂）、氧气（O₂）、氦气（He）、氖气（Ne）、氩气（Ar）、氢气（H₂）以及混合无毒工业气体。不同气体物性（密度、粘度、腐蚀性、爆炸性等）对风机设计、材料选择与密封方式提出了差异化要求，这将在后续章节中详细阐述。

第二章 C80-1.8浮选风机型号详解与技术参数

2.1 型号命名规则解析

以“C80-1.8”这一典型浮选风机型号为例，其命名遵循行业通用规则，各部分含义明确：“C”代表该风机属于C系列多级离心鼓风机，该系列特点是采用多级叶轮串联结构，每级叶轮对气体做功，逐级提高气体压力，最终达到所需出口压力。这类风机效率曲线相对平坦，在较大工况范围内能保持较高效率，非常适合浮选工艺中工况可能波动的特点。

“80”表示风机在标准进气状态（通常指进口压力为1个大气压，温度20摄氏度，相对湿度50%）下的额定流量为每分钟80立方米。这是风机选型的关键参数之一，需根据浮选槽容积、矿浆性质、工艺要求的充气量等因素综合计算确定。流量过小会导致充气不足，矿物回收率下降；流量过大会造成能源浪费甚至矿浆翻花，破坏浮选环境。

“-1.8”表示风机的出口压力为1.8个大气压（表压），即相对于标准大气压的压升为0.8公斤力每平方厘米。此压力需克服浮选槽液位高度形成的静压、管道及阀门沿程阻力、气体分布器阻力等总和，并留有一定余量。型号中若未出现“/”符号，则默认表示风机的进口压力为1个大气压（绝对压力）。若工况特殊，进口压力非标准值，则型号中会以“/”分隔并注明进口压力值，例如“C80/0.9-1.8”表示进口压力0.9个大气压。

2.2 C80-1.8风机性能特点与选型匹配

C80-1.8型风机作为C系列中的一员，其设计点通常处于效率最高区域。性能曲线（即流量-压力曲线）呈下降趋势，流量增大时出口压力自然降低。在浮选系统中，风机实际工作点是由风机性能曲线与管网阻力曲线的交点决定的。因此，设计合理的管网系统对风机高效运行至关重要。

与跳汰机等选矿设备的配套选型，需进行详细计算。首先根据工艺理论计算所需空气量，再考虑浮选机台数、管道布置、可能的泄漏等因素确定风机额定流量，最后根据系统阻力计算所需压力。C80-1.8这一参数组合，常适用于中小型浮选车间或作为大型车间的单元模块风机。

该型风机通常采用电动机通过联轴器直接驱动或通过增速箱驱动，转速根据具体设计在每分钟数千转不等。多级结构使得每一级叶轮转速不必过高即可获得所需总压升，降低了转子动平衡难度和轴承负荷，提高了运行可靠性。

第三章浮选风机核心配件详解

3.1 转子总成与主轴

转子总成是离心风机的“心脏”，由主轴、多级叶轮、平衡盘、联轴器部件等组装而成，并经过精密动平衡校正。主轴作为转子核心，承载所有旋转部件并传递扭矩，通常采用高强度合金钢（如40Cr、35CrMo）锻造而成，经调质处理获得优良的综合机械性能。主轴的设计需保证在最高工作转速下有足够的刚度与临界转速安全裕度（通常工作转速低于第一阶临界转速的70%）。C80-1.8风机的主轴各级叶轮安装位置有精密加工的阶梯轴径与键槽，保证叶轮的定位与周向固定。

3.2 轴承与轴瓦

C系列多级离心风机常采用滑动轴承，其承载能力大、阻尼性能好、适用于中高速旋转机械。轴瓦是滑动轴承的核心部件，直接与主轴轴颈接触。浮选风机常用的是剖分式厚壁轴瓦，瓦基为铸钢，内衬巴氏合金（如锡基巴氏合金ChSnSb11-6）。巴氏合金具有良好的嵌入性、顺应性与抗胶合能力，能在油膜暂时破坏时保护轴颈。轴瓦与轴颈的配合间隙有严格要求，通常按轴颈直径的千分之一点二到千分之一点五进行刮研配装，以确保形成稳定的动压油膜。润滑油通过轴承座上方的进油口进入，沿轴瓦油槽分布，带走摩擦热。

3.3 密封系统：气封、油封与碳环密封

密封系统是防止介质泄漏、保证风机效率与安全的关键。

气封（迷宫密封）：主要用于各级叶轮之间以及风机进出口端的内部密封，减少级间泄漏与进出口的短路泄漏。它由一系列依次排列的密封齿与密封腔组成，气体每经过一个齿隙便产生一次节流与涡漩，压力显著下降，从而实现密封。其结构简单，无接触，寿命长。

油封：主要用于轴承箱两端，防止润滑油外泄和外部灰尘、水分进入轴承箱。常见的有骨架油封（橡胶唇口密封）和毛毡圈密封。需定期检查唇口磨损情况并及时更换。

碳环密封：在输送特殊气体（如氢气、氧气）或要求零泄漏的场合，C系列风机可选用碳环密封作为轴端密封。它由多个预先加载弹簧的碳环组成，碳环在弹簧力作用下与轴套（或轴）保持微接触，形成多级节流密封。碳材料具有自润滑性，摩擦系数低，即使短暂干磨也不易损伤轴。该密封对轴的跳动与表面光洁度要求极高。

3.4 轴承箱与润滑系统

轴承箱不仅为轴承提供安装座，还构成润滑油路的一部分。箱体应有足够的刚性，防止因变形影响轴承对中。箱体上设有视油镜、温度计插孔、呼吸器等附件。润滑系统通常采用稀油站强制润滑，油泵将润滑油经冷却器、过滤器后送达各轴承点，再回流至油箱。润滑油不仅润滑，还起到冷却与清洁作用。油压、油温的监控对风机安全至关重要。

第四章浮选风机常见故障与修理工艺

4.1 振动超标分析与处理

振动是风机最常见的故障现象。原因可能包括：1）转子不平衡：由于叶轮磨损不均匀、粘附结垢或平衡块脱落引起。处理方法是停机清理叶轮或重新进行动平衡校正（可在现场或平衡机上进行）。2）对中不良：电机与风机轴心线偏差过大。需重新进行激光对中或百分表对中，确保径向与轴向偏差在允许范围内。3）轴承磨损或损坏：检查轴瓦巴氏合金层是否有剥落、裂纹、磨损，测量顶间隙与侧间隙。超标则需刮瓦或更换新瓦。4）基础松动或管道应力：检查地脚螺栓紧固情况，检查进出口管道是否因热膨胀或支撑不当对风机壳体产生额外应力。

4.2 性能下降（风量、压力不足）

可能原因：1）间隙增大：长期运行后，叶轮与蜗壳、气封齿与轴之间的间隙因磨损而增大，内部泄漏量增加。需测量并调整间隙至设计值，更换磨损的气封齿。2）转速下降：检查电机电源电压、频率，检查皮带传动是否打滑（如适用）。3）滤网或进口堵塞：检查进气过滤器压差，及时清理或更换滤芯。4）气体密度变化：输送气体温度过高或成分变化导致密度降低，风机体积流量虽未变，但质量流量与压力下降。需从工艺源头控制进气状态。

4.3 轴承温度过高

原因：1）润滑油问题：油量不足、油质恶化（乳化、杂质多）、油牌号不正确、油冷却器效率下降。应检查油位、定期化验油质、清洗冷却器。2）轴承装配问题：轴瓦间隙过小、刮研不良导致接触点分布不合理、轴承预紧力过大。需重新刮瓦调整。3）负荷过大或对中不良：检查系统阻力是否异常增高，重新对中。

4.4 修理通用流程与注意事项

风机大修应遵循规范流程：1）停机、隔离与准备：切断电源，关闭进出口阀门，办理检修作业票，准备图纸、工具、备件。2）解体：按顺序拆卸联轴器护罩、联轴器、进出口管路、轴承箱上盖、转子总成等。做好标记，有序摆放零件。3）检查测量：这是修理的核心。重点测量：主轴各轴颈的圆度与圆柱度、叶轮口环与轮盖的磨损量、所有密封间隙、轴瓦间隙、转子各部位的跳动值。与原始装配记录或标准进行对比。4）修理与更换：根据检查结果，进行诸如更换叶轮口环、更换气封、刮研轴瓦、车削修复轴颈、转子动平衡等工作。所有修复后的尺寸和精度必须达到制造标准。5）回装与对中：按逆序回装，特别注意各部位的间隙调整。最后精确对中，对中误差应控制在0.05毫米以内。6）试运行：先点动检查旋转方向与有无摩擦，再空载运行2-4小时，监测振动、温度、噪声。正常后逐步加载至满负荷。

第五章工业气体输送风机的特殊考量

5.1 气体物性对风机设计的影响

输送不同工业气体时，风机选型与设计需进行特殊调整，核心在于气体密度、绝热指数、腐蚀性、毒性及爆炸性。气体密度直接影响风机所需功率，功率与密度成正比。例如输送氢气（密度约为空气的1/14）时，相同流量压力下所需功率远小于空气；而输送氩气（密度约为空气的1.4倍）时则需更大功率电机。绝热指数影响气体的压缩温升，对于氧气等敏感气体，需严格控制温升以防危险。腐蚀性气体（如湿氯气、二氧化硫）要求过流部件（叶轮、蜗壳、密封）采用不锈钢（如316L）、钛材或特殊涂层。毒性或爆炸性气体（如氢气、一氧化碳）则对密封的可靠性提出极高要求，必须采用如碳环密封、干气密封等无泄漏或微泄漏密封，并且风机壳体需考虑防爆设计。

5.2 材料与密封选择

输送氧气时，所有接触氧气的部件必须严格去油脱脂，并禁用易燃材料（如橡胶密封圈需用氟橡胶或聚四氟乙烯），因为高速氧气流遇油脂或可燃物极易引发爆燃。叶轮材料常选用不锈钢或铜合金，以降低火花风险。
输送氢气时，由于其分子量小、渗透性强，除了采用高性能轴端密封外，壳体铸造质量要求高，防止微孔泄漏。同时，氢气压缩机（风机）的排气温度需严格控制，因为高温氢对钢材有氢蚀作用。
输送二氧化碳，特别是湿二氧化碳，需重点防范碳酸腐蚀，材料宜选用不锈钢。
碳环密封在工业气体输送风机中应用广泛，因为它能实现几乎零泄漏（相对迷宫密封），且能适应多种气体介质。

5.3 安全与监控

输送工业气体的风机，其安全系统更为复杂。通常包括：1）气体泄漏检测仪，在机壳周围、密封排放口设置探头。2）轴承温度、振动在线监测，预测性维护更为重要。3）进出口压力、温度、流量联锁控制，防止喘振、过载等危险工况。4）氮气吹扫系统：对于有毒或爆炸性气体，在开机前和停机后，用氮气对风机和管路进行吹扫置换，确保安全。

第六章总结与展望

浮选风机，特别是如C80-1.8这样的多级离心鼓风机，是现代选矿工业的可靠动力源。深入理解其型号含义、掌握其核心配件（主轴、轴瓦、密封等）的结构原理，是进行正确选型、日常维护与高效修理的基础。当风机应用于输送特殊工业气体时，更需从气体物性出发，在材料、密封、安全监控等方面采取针对性措施，确保长周期安全稳定运行。

随着智能矿山与绿色制造理念的深入，未来浮选风机将向更高效率、更宽工况调节范围、更智能的状态监测与故障预警方向发展。例如，采用可变频调速电机实现流量压力的无级调节以节能；集成物联网传感器，实时上传振动、温度、性能参数至云端进行大数据分析，实现预测性维护。这些技术进步将进一步提升浮选工艺的经济性与可靠性。

作为一名风机技术从业者，持续学习、深入实践、严谨细致地对待每一台设备的选型、维护与修理，是我们保障生产稳定、创造价值的根本所在。

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