轻稀土(铈组稀土)镧(La)提纯风机:D(La)1632-2.31型离心鼓风机技术解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：轻稀土提纯、铈组稀土、镧提纯、离心鼓风机、D(La)1632-2.31、风机配件、风机修理、工业气体输送、稀土矿加工、多级离心风机

第一章 轻稀土提纯工艺与离心鼓风机的关键作用

轻稀土，又称铈组稀土，主要包括镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)等元素，是我国稀土资源中的重要组成部分。在轻稀土的湿法冶金提纯过程中，离心鼓风机作为核心动力设备，承担着氧化焙烧、气流输送、气体搅拌、浮选供气及尾气处理等多个关键环节的气源供给任务。其性能的稳定性、效率的高低以及适应性直接影响着稀土产品的纯度、回收率以及生产成本。

稀土矿提纯工艺通常包括采矿、选矿、焙烧、浸出、萃取、沉淀和煅烧等多个步骤。其中，在氧化焙烧阶段，需要风机提供充足且稳定的空气或氧气，以确保稀土精矿中的化合物充分氧化分解；在浮选阶段，专用浮选鼓风机需产生特定压力和流量的气泡，实现矿物的有效分离；在气体输送环节，风机需安全可靠地输送各种工艺气体。因此，针对轻稀土（特别是镧）提纯工艺特点，开发和应用专用化的离心鼓风机，对于提升整个产业链的技术水平和经济效益具有重大意义。

目前，在轻稀土提纯领域应用的风机系列主要包括：“C(La)”型系列多级离心鼓风机，适用于中等流量和压力的稳定供气；“CF(La)”与“CJ(La)”型系列专用浮选离心鼓风机，专为浮选工艺的独特气源要求设计；“D(La)”型系列高速高压多级离心鼓风机，适用于要求高压力、大流量的苛刻工况；“AI(La)”型系列单级悬臂加压风机、“S(La)”型系列单级高速双支撑加压风机以及“AII(La)”型系列单级双支撑加压风机，则为各种不同的加压、输送场景提供了灵活选择。这些风机可安全输送空气、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，覆盖了稀土提纯的全流程气体处理需求。

本文将重点围绕适用于高压大风量场景的“D(La)”型系列中的一款典型设备:D(La)1632-2.31型高速高压多级离心鼓风机，进行深入的基础知识介绍与技术解析，并对其关键配件、维护修理要点以及工业气体输送的特殊考量进行详细说明。

第二章 D(La)1632-2.31型高速高压多级离心鼓风机详解

2.1 型号命名规则与基本参数解读

在风机行业，型号是设备技术特征的浓缩体现。对于“D(La)1632-2.31”这一完整风机型号，我们可以进行如下拆解：

2.2 结构特点与工作原理

D(La)系列多级离心鼓风机的主体结构通常由以下几个核心部分组成：驱动机（通常是电动机）、增速齿轮箱、风机主机（包括机壳、转子、密封、轴承等）、润滑系统、冷却系统以及控制系统。

其工作原理基于离心力作用和多级能量叠加。高速旋转的转子带动各级叶轮，气体从进风口轴向进入第一级叶轮。在叶轮叶片的作用下，气体随叶轮高速旋转，在离心力的作用下被甩向叶轮外缘，从而获得速度能和压力能。从叶轮流出的高速气体进入扩压器，流速降低，部分动能转化为静压能。随后，气体被导入下一级叶轮的入口，重复上述过程。经过多级（通常为2-10级不等）的连续压缩，气体最终达到所需的出口压力，从蜗壳汇集后排出。

“高速”特性通过齿轮箱实现，电机输出轴通过齿轮箱增速，使风机主轴达到每分钟数千甚至上万转的工作转速，这是实现高压比的关键。“多级”结构则是在单级压比有限的情况下，通过串联实现总压比的成倍提高，同时保证了较宽的稳定工作区间和较高的效率。

针对稀土提纯环境，D(La)1632-2.31在材料上可能对与工艺气体接触的部件（如机壳内壁、叶轮、隔板）采用更耐蚀的不锈钢或特殊涂层；在密封上，会强化措施以防止贵重气体泄漏或外界空气侵入工艺系统。

第三章 风机核心配件功能与维护要点

一台高性能离心鼓风机的长期稳定运行，离不开其内部每一个精密配件的可靠工作。以下针对D(La)型风机的关键配件进行说明：

1. 风机主轴：主轴是转子的核心支撑和动力传递部件，承载着所有旋转零件的重量和巨大的扭转载荷、离心载荷。它必须具有极高的强度、刚性和动平衡精度。材质通常为优质合金钢（如42CrMo），经过调质处理和精密加工。维护中需定期检查主轴颈的尺寸精度、表面光洁度，防止磨损和疲劳裂纹。

2. 风机轴承与轴瓦：对于高速重载的D(La)系列风机，滑动轴承（采用轴瓦形式）应用更为普遍，因其承载能力强、阻尼特性好、运行平稳。轴瓦通常由钢背衬上浇注巴氏合金等减摩材料制成。润滑油在轴与轴瓦间形成动压油膜，实现液体摩擦。维护重点是保证润滑油的清洁度、合适的粘度和充足的流量，定期监测轴承温度、振动以及检查轴瓦间隙和接触情况，防止烧瓦、磨损等故障。

3. 风机转子总成：这是风机的心脏，包括主轴、各级叶轮、平衡盘（鼓）、联轴器等旋转部件的整体组合。叶轮是关键做功元件，其型线、材质和制造精度直接影响风机效率和性能。转子总成在出厂前需进行严格的动平衡校正，以消除不平衡离心力，确保高速运转平稳。在维修后，必须重新进行动平衡测试。运行中需监控振动值，异常振动往往是转子结垢、叶片磨损、零件松动或平衡遭破坏的征兆。

4. 气封与碳环密封：在机壳与转子之间、以及各级叶轮之间，必须设置密封以防止气体在级间和内外部之间泄漏。对于不允许油污染的工艺气体（如氧气），或输送贵重、有毒气体时，非接触式的“碳环密封”被广泛应用。碳环依靠自身的弹力抱紧在轴或轴套上，形成迷宫式阻隔，磨损小、密封效果好，且材料具有自润滑性。需要定期检查碳环的磨损量，及时更换。

5. 油封与轴承箱：油封主要用于轴承箱两端，防止润滑油外泄和外部杂质、水分进入轴承箱。轴承箱是容纳轴承和存储润滑油的空间，其结构需保证良好的散热和油路循环。维护中需检查油封的唇口是否老化、破损，确保轴承箱各结合面密封良好，无渗漏。

6. 其他配件：还包括机壳（铸造或焊接而成，形成气体流道和承压边界）、扩压器与回流器（引导气体并转换能量）、齿轮箱（实现增速）、润滑站（提供强制润滑）、进出口消音器及管路附件等。

第四章 风机常见故障分析与修理流程

风机在长期运行后，难免出现性能下降或故障。针对D(La)系列风机的特点，常见的故障及修理要点如下：

1. 性能下降（风量、压力不足）：

2. 振动超标：

3. 轴承温度过高：

4. 气体泄漏：

风机大修一般流程：

安全警示：修理工作，特别是涉及氧气、氢气等特殊气体的风机，必须由专业人员进行，严格遵守安全规程，彻底进行气体置换和防火防爆措施。

第五章 输送工业气体的特殊技术要求

在轻稀土提纯中，风机输送的介质远不止空气。不同工业气体的物理化学性质差异巨大，对风机的设计、材料、密封和安全提出了特殊要求。D(La)系列风机在应用于不同气体时，必须进行针对性考虑：