重稀土钆(Gd)提纯风机C(Gd)2329-1.68关键技术解析与工业气体输送风机应用

节能蒸气风机	节能高速风机	节能脱硫风机	节能立窑风机	节能造气风机	节能煤气风机	节能造纸风机	节能烧结风机
节能选矿风机	节能脱碳风机	节能冶炼风机	节能配套风机	节能硫酸风机	节能多级风机	节能通用风机	节能风机说明

重稀土钆(Gd)提纯风机C(Gd)2329-1.68关键技术解析与工业气体输送风机应用

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：重稀土提纯、钆(Gd)分离、离心鼓风机、C(Gd)2329-1.68、风机配件、风机修理、工业气体输送、稀土矿选矿

一、重稀土提纯工艺与风机技术概述

重稀土（钇组稀土）钆(Gd)作为战略性稀缺资源，在永磁材料、核磁共振、中子吸收等领域具有不可替代的作用。钆的提纯工艺主要包括浮选、萃取、离子交换等环节，其中浮选分离阶段对气体输送设备的稳定性、密封性和耐腐蚀性要求极高。离心鼓风机作为提供浮选气泡和工艺气体动力的核心装备，其性能直接决定钆的回收率和纯度。

在重稀土提纯生产线中，风机承担着多项关键任务：向浮选槽输送适量空气产生气泡，使稀土矿物附着上浮；在焙烧、还原工序中输送惰性保护气体；在尾气处理环节输送处理气体。针对钆提纯的特殊工况:矿物浆料具有腐蚀性、工艺气体可能含有酸性成分、连续运行时间长:需要专门设计的离心鼓风机设备。

二、C(Gd)2329-1.68型重稀土钆提纯专用风机技术详解

2.1 型号含义与性能参数

C(Gd)2329-1.68型离心鼓风机是“C”型系列多级离心鼓风机在重稀土提纯领域的专用型号，其型号解析如下：

“C”代表C系列多级离心鼓风机的基本结构形式 “(Gd)”表示针对钆元素提纯工艺的特殊设计和材质选择 “2329”中前两位“23”表示风机进口流量为每分钟2300立方米，后两位“29”表示设计序列号 “-1.68”表示风机出口压力为1.68个标准大气压（表压0.68kgf/cm²）型号中无“/”符号，表示进口压力为标准大气压（1个大气压）

该型号风机设计流量范围为2100-2500m³/min，压力范围1.5-1.8个大气压，电机功率通常配置为450-550kW，适用于中型钆提纯生产线（日处理原矿300-500吨）。与通用C系列风机相比，C(Gd)型号在材质选择、密封形式、耐腐蚀涂层等方面进行了全面升级。

2.2 结构特点与工作原理

C(Gd)2329-1.68采用多级离心式结构，通常包含4-6个叶轮串联安装在同一主轴上。气体从进气口进入第一级叶轮，经离心加速后压力提高，再进入下一级叶轮继续增压。每级叶轮之间设有导流器和扩压器，将动能有效转化为压力能。

针对钆提浮选工艺特点，该风机进行了以下专项设计：

耐腐蚀材料系统：过流部件（叶轮、蜗壳、进气室）采用双相不锈钢2205或哈氏合金C-276材质，在氯离子、硫离子存在的酸性浆料气体环境中具有优异耐点蚀能力。 湿度适应性设计：浮选工艺气体湿度可达85-95%，风机内部增设防凝结导流槽，叶轮表面采用疏水涂层，防止水滴积聚破坏动平衡。 微压波动控制：钆浮选对气泡稳定性要求极高，风机采用进口导叶调节与出口扩压器组合控制，确保出口压力波动不超过±0.5%。 抗堵塞流道设计：叶轮流道宽度比标准型号增加15%，进气滤网采用自清洁设计，减少矿浆雾滴夹带造成的流道积垢。

三、C(Gd)2329-1.68核心配件技术规范

3.1 风机主轴系统

主轴采用42CrMoA合金钢整体锻制，调质硬度HB280-320，中间段直径Φ280mm，轴颈部位表面淬火硬度HRC52-55。针对多级叶轮安装需求，主轴设计有六级阶梯轴肩，每级配合面加工精度达到IT6级，圆度公差不超过0.008mm。主轴动态平衡等级达到G1.0级（剩余不平衡量小于1g·mm/kg），确保在转速2980r/min下运行平稳。

3.2 风机轴承与轴瓦配置

C(Gd)2329-1.68采用滑动轴承系统，相较于滚动轴承具有更高承载能力和阻尼特性：

轴瓦材料：基体为ZCuSn10Pb1锡青铜，工作面浇铸0.8-1.2mm厚巴氏合金（牌号ZChSnSb11-6），该材料嵌入性好、顺应性高，可容忍微量异物进入润滑间隙 轴承结构：四油楔动压轴承，每瓦块开设60°包角油楔槽，建立稳定油膜压力场 润滑系统：强制循环润滑，进油压力0.15-0.2MPa，油温控制在38-45℃，每套轴承供油量不小于25L/min 间隙控制：直径间隙按轴颈直径的千分之1.2-1.5设置，Φ180mm轴颈对应间隙0.216-0.270mm

3.3 风机转子总成

转子总成包括主轴、6级叶轮、平衡盘、联轴器轮毂等旋转部件，装配后总长度约2.8米，重量约1.5吨。关键技术要点：

叶轮组件：每级叶轮为后弯式叶片（出口角35-40°），采用数控五轴加工中心整体铣制，叶片厚度从根部12mm渐变至出口6mm。每级叶轮单独做动平衡，剩余不平衡量小于3g·mm。 过盈配合计算：叶轮与主轴采用热装过盈配合，过盈量按轴径的千分之0.8-1.0计算，加热温度控制在180-220℃（不超过材料回火温度）。 转子动力学设计：一阶临界转速计算值为4500r/min，工作转速2980r/min，避开率34%，远离共振区域。二阶临界转速计算值为12500r/min，同样满足安全距离要求。

3.4 密封系统

针对可能含有稀土粉尘和腐蚀性气体的工况，密封系统采用多重防护：

级间密封：迷宫密封与蜂窝密封组合，密封齿数每级12-16道，径向间隙0.25-0.35mm，蜂窝芯格尺寸1.5mm，深度6mm 轴端气封：碳环密封系统，每套包含6个碳环分段组成，弹簧预紧力均匀，密封气压差能力达0.3MPa 油封：骨架油封+甩油环组合，骨架油封材质为氟橡胶，耐温-20~200℃，线速度允许值15m/s

3.5 轴承箱与润滑系统

轴承箱为剖分式结构，箱体材料HT250铸铁，壁厚25mm，筋板加强设计。轴承座孔加工精度IT7级，同轴度不超过0.02mm。润滑系统包含主辅油泵、油冷却器、双联过滤器、蓄能器等，油路设计确保即使短暂停电，轴承也能获得至少90秒的润滑油供给。

四、重稀土提纯配套风机系列技术特点

除C(Gd)系列外，重稀土提纯生产线还配套使用多种专用风机，各系列适用工况不同：

4.1 “CF(Gd)”型系列专用浮选离心鼓风机

针对粗选、扫选等大流量低压力浮选工段设计，流量范围5000-15000m³/min，压力1.2-1.4个大气压，特点是效率曲线平坦，适应矿浆浓度波动。

4.2 “CJ(Gd)”型系列专用浮选离心鼓风机

精选工段专用，流量精度控制高（波动±2%），配备变频调速和流量闭环控制，确保高品位钆精矿的稳定产出。

4.3 “D(Gd)”型系列高速高压多级离心鼓风机

用于加压过滤、压滤脱水等高压气体需求环节，出口压力可达2.5-3.5个大气压，转速6000-12000r/min，采用三元流叶轮和进口导叶调节。

4.4 “AI(Gd)”型系列单级悬臂加压风机

体积紧凑，用于小气量辅助工艺点，如药剂添加搅拌、取样系统等，流量50-300m³/min，压力1.1-1.3大气压。

4.5 “S(Gd)”型系列单级高速双支撑加压风机

采用齿轮箱增速，叶轮线速度可达280-320m/s，用于需要中等流量较高压力的还原炉保护气体输送。

4.6 “AII(Gd)”型系列单级双支撑加压风机

传统双支撑结构，可靠性高，维护简便，用于尾气处理系统的气体循环和补氧。

五、工业气体输送风机的特殊技术要求

重稀土提纯过程涉及多种工业气体的输送，不同气体物性对风机设计有特殊要求：

5.1 输送气体特性与风机适配

空气：标准工况，但浮选用空气需除油除水，含油量低于0.1ppm，露点温度低于环境温度10℃ 二氧化碳CO₂：分子量44，比空气重，压缩过程温升明显，需加强冷却，密封要求中等 氮气N₂：惰性气体，分子量28，与空气接近，风机参数可按空气工况换算，注意纯度保持（≥99.5%） 氧气O₂：助燃气体，所有过流部件需脱脂处理，禁油设计，叶轮材质选用铜合金或不锈钢，运行温度严格控制在120℃以下 氦气He：分子量4，密度极低，所需功率小但泄漏倾向大，密封间隙需减小20-30% 氖气Ne、氩气Ar：惰性稀有气体，价值高，密封系统需特别强化，泄漏率要求低于常规风机50% 氢气H₂：密度最小，爆炸极限宽，风机需防爆设计（Ex d IIB T4），静电导除系统，轴承箱正压通风

5.2 气体物性换算公式应用

当输送气体非空气时，风机性能需按下列公式换算：

流量换算：实际气体体积流量等于风机标定流量（按空气标定）

压力换算：风机产生的压比（出口绝对压力与进口绝对压力之比）保持不变，但压力差随气体密度变化

功率换算：轴功率与气体密度的一次方成正比，与气体绝热指数的函数相关

对于C(Gd)2329-1.68型风机，当输送密度为空气0.5倍的气体（如氢气混合气）时，在相同转速下，功率需求约为空气工况的50%，但体积流量不变。反之，输送密度为空气1.5倍的气体（如二氧化碳）时，功率需求增加至1.5倍。

六、C(Gd)2329-1.68风机维护与修理技术要点

6.1 日常维护规范

振动监测：每月检测轴承座振动速度有效值，应小于4.5mm/s（ISO10816-3标准），频谱分析重点关注1倍频（不平衡）和2倍频（不对中）成分 温度监测：轴承温度不超过75℃（环境温度40℃基准），润滑油进回油温差不超过15℃ 密封检查：碳环密封每季度检查磨损量，单边磨损超过2mm需更换，弹簧弹力下降超过20%需更换 油液分析：每三个月取样检测润滑油，粘度变化不超过新油的±10%，水分含量低于0.05%，金属磨损元素铁含量低于20ppm

6.2 常见故障处理

振动超标：先检查地脚螺栓紧固力矩（M36螺栓力矩1200N·m），再检查联轴器对中（径向偏差不超过0.05mm，角向偏差不超过0.02mm/100mm）。若仍超标，需停机检查转子平衡 轴承温度高：检查润滑油流量、温度和清洁度，清洗油冷却器，检查轴瓦接触面积（应达到75%以上） 风量不足：检查进气滤网压差（超过800Pa需清洗），检查密封间隙（超过设计值1.5倍需调整），检查叶轮流道积垢情况异响：区分气动噪声（哨声、喘振）和机械噪声（撞击、摩擦），喘振需检查工况点是否进入不稳定区，机械异响需检查内部件是否松动

6.3 大修技术标准

C(Gd)2329-1.68建议每运行24000小时或4年进行一次大修，主要内容：

转子解体检查：叶轮探伤（磁粉或渗透检测），主轴直线度检查（全长不超过0.03mm），叶轮轮盘厚度测量（磨损超过原厚度10%需更换） 轴承更换：轴瓦巴氏合金层重新浇铸或更换新瓦，接触斑点检查（每平方英寸3-5点），顶间隙和侧间隙按标准调整 密封更换：全部碳环密封更换新品，迷宫密封片更换或修复，间隙调整至设计下限（提高密封效果） 动静平衡：转子总成做高速动平衡，平衡转速1800r/min，剩余不平衡量小于1.5g·mm/kg 性能测试：大修后空载试车4小时，加载试车24小时，测试风量、压力、电流、振动、温度等参数，与出厂数据对比偏差不超过±3%

七、重稀土提纯风机选型与运行优化建议

7.1 选型计算要点

对于钆提纯生产线风机选型，需考虑以下因素：

工艺参数：浮选槽容积、矿浆浓度、气泡需求量、气体停留时间 管网特性：管道长度、弯头数量、阀门类型、出口阻力 安全余量：流量余量10-15%，压力余量5-10% 特殊要求：防腐等级、密封等级、防爆要求、噪声限制

选型计算公式举例：所需风机流量等于浮选槽截面积乘以矿浆上升速度再乘以气泡含气率系数；所需压力等于管网阻力损失加上浮选槽液位静压再加上安全余量。

7.2 节能运行措施

变频调速应用：根据矿浆浓度和产量变化调节风机转速，避免节流损失，一般可节能20-30% 热回收利用：风机压缩热可用于矿浆预热或车间采暖，提高综合能效 智能控制：根据浮选泡沫层厚度实时调节风量，建立风量-回收率优化模型 维护优化：定期清洗流道，保持叶轮表面光洁度，效率下降不超过设计值的5%

7.3 安全运行规范

防喘振控制：设置防喘振曲线，安装快开防喘振阀，确保工况点始终在稳定区 气体监测：对于输送可燃或有毒气体的风机，进出口设置气体浓度监测报警 紧急停车系统：轴承温度超过85℃、振动超过7.1mm/s、润滑油压力低于0.08MPa时自动联锁停车 防腐蚀管理：定期检查腐蚀情况，关键部位厚度监测，建立腐蚀速率数据库

八、未来技术发展趋势

随着重稀土提纯工艺向精细化、绿色化发展，风机技术也将迎来创新：

智能化监测：基于物联网的在线监测系统，实时分析振动、温度、性能数据，预测性维护 新材料应用：陶瓷涂层叶轮、复合材料机壳、高性能密封材料，提高耐腐蚀性和寿命 高效化设计：全三维流场优化，叶片型线自适应设计，整机效率有望突破88% 模块化设计：快速更换的模块化部件，缩短维修停机时间，提高设备可用率 低碳技术：余热回收发电、磁悬浮轴承无油技术、与可再生能源耦合运行

结语

C(Gd)2329-1.68型离心鼓风机作为重稀土钆提纯工艺的关键装备，其设计融合了多级离心风机技术与稀土冶金特殊工况需求。通过合理的选型、规范的维护、科学的修理，可确保风机长期稳定运行，为重稀土资源的高效提取提供可靠动力保障。随着我国稀土战略地位的提升和提纯技术的进步，专用风机技术必将朝着更高效、更智能、更耐用的方向发展，为稀土产业链的安全稳定做出更大贡献。

作者简介：王军，风机技术高级工程师，专注矿山冶金领域风机应用20年，参与多项稀土行业风机标准制定，现任中国通用机械工业协会风机分会技术专家。

浮选风机基础知识与C330-1.43/0.92型号深度解析

C380-1.82多级离心风机技术解析与应用

风机选型参考:C200-1.65离心鼓风机技术说明

硫酸风机基础知识及AII1200-1.1311/0.7811型号详解

特殊气体风机基础知识解析：以C(T)1851-1.75型号为核心

烧结风机性能解析：SJ7500-1.028/0.849型号深度剖析

硫酸风机AI400-1.25基础知识解析：配件与修理详解

金属铝(Al)提纯浮选风机：D(Al)863-2.22型高速高压离心鼓风机技术详论

硫酸风机基础知识及AI(SO₂)450-1.21型号深度解析

离心鼓风机：鼓风机结构说明

稀土矿提纯风机D(XT)455-1.68型号解析与配件修理指南