轻稀土(铈组稀土)镧(La)提纯风机:D(La)2310-1.49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)2310-1.49 风机配件 风机维修 工业气体输送 多级离心风机

一、前言：稀土提纯工艺中的关键装备:离心鼓风机

在轻稀土（铈组稀土）冶炼与提纯工艺中，气体输送与加压设备扮演着至关重要的角色。作为稀土产业链中的关键环节，镧(La)元素的分离与提纯需要高纯度、稳定压力的气体介质，以保证化学反应条件、浮选效率和产品纯度。离心鼓风机正是满足这些工艺要求的核心动力设备，其性能直接影响到生产效率、能耗指标和最终产品质量。

我国稀土提纯行业经过数十年的发展，已经形成了一套完整的技术装备体系，其中针对不同工艺环节的气体输送需求，开发出了多个系列的专用离心鼓风机。本文将重点围绕轻稀土（铈组稀土）镧提纯工艺中使用的D(La)2310-1.49型高速高压多级离心鼓风机，从工作原理、型号解读、结构特点、配件系统、维护修理以及工业气体输送适应性等方面进行详细阐述。

二、稀土提纯工艺对鼓风机的特殊要求

轻稀土提纯工艺主要包括矿石分解、萃取分离、沉淀结晶和高温煅烧等工序，每个工序对气体输送设备都有特定要求：

三、D(La)型系列高速高压多级离心鼓风机概述

3.1 D系列风机定位与技术特点

“D(La)”型系列属于高速高压多级离心鼓风机，专门设计用于需要较高排气压力的稀土提纯工艺环节。与“C(La)”型系列多级离心鼓风机相比，D系列转速更高、单级压比更大，在相同体积下能提供更高压力；与“S(La)”型单级高速双支撑加压风机相比，多级设计使其在高压工况下效率更高、运行更平稳。

D系列风机采用多级叶轮串联设计，气体逐级增压，最终达到所需的出口压力。其主要技术特点包括：

3.2 风机型号解读：以D(La)2310-1.49为例

按照行业命名规范，“D(La)2310-1.49”这一完整风机型号可以分解解读：

需要特别说明的是，该型号中没有“/”符号，表示进风口压力为1个标准大气压（常压进气）。如果型号中出现“/”，如“D(La)2310/1.2-1.49”，则表示进风口压力为1.2个大气压。

对于轻稀土镧提纯工艺，流量2310m³/min、出口压力1.49atm的参数设置，通常对应中等规模稀土冶炼厂的氧化焙烧、气体输送或搅拌工艺环节。这一参数范围能够满足大多数镧沉淀、结晶和干燥工序的气体需求。

四、D(La)2310-1.49型风机核心结构与配件详解

4.1 风机主轴系统

主轴是离心鼓风机的核心传动部件，D(La)2310-1.49型风机主轴采用高强度合金钢（如42CrMo、35CrMoV）整体锻造，经调质处理获得良好的综合机械性能。主轴设计要点包括：

主轴制造完成后需进行超声波探伤、磁粉探伤等无损检测，确保内部无缺陷。动平衡精度要求达到G2.5级（ISO1940标准），高速运转时振动烈度小于4.5mm/s。

4.2 风机轴承与轴瓦系统

D系列高速风机通常采用滑动轴承（轴瓦）而非滚动轴承，原因在于滑动轴承在高速重载工况下具有更好的阻尼特性和承载能力。轴瓦系统包括：

径向轴瓦：采用椭圆瓦或可倾瓦结构，这种设计具有良好的稳定性，能抑制油膜振荡。瓦衬材料一般为巴氏合金（锡基合金），厚度1.5-3mm，与钢背结合强度不低于45MPa。轴承间隙按轴颈直径的0.0012-0.0015倍设计，润滑油形成稳定油膜。

推力轴承：采用金斯伯雷式或米切尔式可倾瓦推力轴承，能自动平衡各瓦块负荷，承受转子轴向力。推力瓦块同样巴氏合金衬面，每个瓦块独立支撑，确保均匀承载。

轴承箱设计有强制润滑系统，进油压力0.15-0.25MPa，油温控制在40-45℃，设有温度、压力传感器实时监控。

4.3 风机转子总成

转子总成是气体增压的核心部件，包括主轴、叶轮、平衡盘、联轴器等组件：

叶轮：D(La)2310-1.49通常采用6-8级叶轮串联。叶轮材料根据输送介质选择：输送空气或惰性气体时用高强度铝合金（如ZL104）或合金钢；输送腐蚀性气体时采用不锈钢（如304、316L）或钛合金。叶轮型线为后弯式，出口角30-45度，兼顾效率和压力系数。每个叶轮均单独进行超速试验（1.2倍最大工作转速持续2分钟）。

平衡盘：安装在高压端，利用压差产生反向轴向力，平衡大部分转子轴向推力，剩余轴向力由推力轴承承受。平衡盘与平衡鼓之间间隙0.2-0.4mm，表面堆焊硬质合金提高耐磨性。

联轴器：采用高速齿轮联轴器或膜片联轴器，传递扭矩同时补偿少量对中偏差。膜片联轴器无需润滑，维护简便，在D系列新型号中广泛应用。

4.4 密封系统

密封系统对保证气体纯度、防止泄漏至关重要，主要包括：

气封（迷宫密封）：在叶轮进口与机壳之间、平衡盘位置设置迷宫密封。密封齿数12-25个，齿尖厚度0.1-0.3mm，与转子间隙0.2-0.5mm（直径间隙）。密封材料通常为铝或铜合金，与转子碰磨时不会产生火花。

碳环密封：在轴端采用碳环密封，特别适用于不允许润滑油污染气体的工况。碳环由6-8个弧形段组成，依靠弹簧力抱紧轴颈。碳材料浸渍巴氏合金或树脂，具有良好的自润滑性和耐磨性。密封压力可达1.5MPa，泄漏量小于0.5Nm³/h。

油封：防止轴承润滑油外泄，采用双唇口骨架油封或机械密封。对于高速工况，更多采用油封与甩油盘组合结构，甩油盘外径线速度可达80m/s，离心力将油甩回油箱。

干气密封：在无油要求极高的场合，可采用干气密封作为主密封，迷宫密封作为备用。干气密封非接触运行，寿命长，但系统复杂、成本高。

4.5 轴承箱与润滑系统

轴承箱为铸铁或铸钢件，设计有足够的刚性防止变形。箱体分上下两半，中分面精密加工，涂密封胶密封。轴承座孔同心度要求0.02mm以内，确保轴瓦良好对中。

润滑系统包括主油泵（通常由主轴驱动）、辅助油泵（电动）、油冷却器、双联过滤器、蓄能器等。润滑油选用ISO VG32或VG46透平油，油质需定期检测，酸值、水分、颗粒度需符合标准。

五、D(La)2310-1.49型风机的安装调试与日常维护

5.1 安装要点

5.2 调试步骤

5.3 日常维护内容

每日检查：油位、油温、油压；振动值；异常声响；气体压力、温度。

每周检查：润滑油质快速检测；密封泄漏情况；螺栓紧固状态。

每月检查：润滑油全面分析；联轴器对中复检；过滤器压差。

每季检查：振动频谱分析，早期故障诊断；轴承间隙测量。

六、风机常见故障诊断与修理

6.1 振动超标处理

振动是风机最常见的故障现象，D系列风机振动报警值一般为7.1mm/s，停机值11.2mm/s（GB/T 2888标准）。常见振动原因及处理：

6.2 轴承温度高处理

轴承温度报警值85℃，停机值95℃。温度高原因：

6.3 气体泄漏处理

6.4 性能下降处理

流量、压力达不到设计值：

6.5 大修周期与内容

D(La)2310-1.49型风机大修周期一般为24000运行小时或4年（先到为准）。大修内容：

七、稀土提纯工艺中其他系列风机简介

除了D系列，镧提纯工艺中还可能用到其他系列风机，各有其适用场合：

7.1 “C(La)”型系列多级离心鼓风机

中压范围风机，压力比1.2-2.0，流量范围广（100-5000m³/min）。结构相对简单，维护方便，常用于萃取槽气体搅拌、氧化焙烧送风等中等压力需求的环节。

7.2 “CF(La)”与“CJ(La)”型系列专用浮选离心鼓风机

专为稀土浮选工艺设计，特点是流量调节范围宽（30-110%），压力稳定。CF系列为防腐型，适用于药剂环境；CJ系列为节能型，采用高效叶型和调节机构。

7.3 “AI(La)”型系列单级悬臂加压风机

结构紧凑，占地面积小，压力比1.05-1.3。常用于小流量气体输送、实验室装置或辅助工艺环节。

7.4 “S(La)”型系列单级高速双支撑加压风机

高转速（可达40000rpm），单级压比高（最高2.2），双支撑结构刚性好。适用于空间受限但需要较高压力的场合。

7.5 “AII(La)”型系列单级双支撑加压风机

传统双支撑结构，可靠性高，维护简单。压力比1.1-1.8，常用于气体循环、尾气回收等系统。

八、工业气体输送的特殊考虑

稀土提纯工艺涉及多种工业气体输送，不同气体对风机有不同要求：

8.1 氧气输送

氧气具有强氧化性，与油脂接触可能引发燃烧爆炸。输送氧气的风机必须：

8.2 氢气输送

氢气密度小、易泄漏、爆炸范围宽（4-75%体积浓度）。输送氢气的风机需：

8.3 腐蚀性气体输送（如含氟、氯气体）

稀土冶炼中可能产生HF、HCl等腐蚀性气体，风机需：

8.4 惰性气体输送（氮气、氩气）

相对简单，但需注意：

8.5 混合气体输送

稀土工艺中常有多种气体混合输送的情况，设计时需：

九、D(La)2310-1.49型风机在镧提纯工艺中的具体应用

在轻稀土镧提纯生产线中，D(La)2310-1.49型风机通常应用于以下环节：

9.1 氧化焙烧送风系统

将空气加压后送入焙烧炉，为稀土碳酸盐或草酸盐的分解提供氧化气氛。控制要点：

9.2 气体搅拌系统

在萃取槽、沉淀槽中通入气体搅拌，强化传质传热。控制要点：

9.3 产品干燥送风

热风干燥稀土产品，风量2310m³/min能满足每小时3-5吨湿物料干燥需求。控制要点：

9.4 尾气循环系统

部分工艺尾气经处理后循环使用，节约气体消耗。控制要点：

十、未来发展趋势与技术展望

随着稀土行业向精细化、绿色化发展，离心鼓风机技术也在不断创新：

结语

D(La)2310-1.49型高速高压多级离心鼓风机作为轻稀土（铈组稀土）镧提纯工艺中的关键设备，其设计、制造、维护都需要深厚的专业知识和丰富的实践经验。从型号解读到结构分析，从日常维护到大修管理，每一个环节都直接影响着稀土生产线的稳定运行和经济效益。

作为风机技术人员，我们不仅要掌握设备本身的原理结构，更要深入了解稀土提纯工艺的特点和要求，才能提供真正贴合生产需求的解决方案。随着我国稀土产业的持续发展和技术进步，对高性能、高可靠性风机的需求将不断增长，这既是挑战，也是我们技术创新的动力源泉。

未来，我们将继续深耕稀土特种风机领域，开发更多适应新工艺、新材料、新要求的专用设备，为我国稀土产业的绿色发展和国际竞争力提升提供坚实的装备保障。