轻稀土(铈组稀土)镧(La)提纯风机型号D(La)71-1.90技术详解及工业气体输送风机综合说明

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：轻稀土提纯、铈组稀土、镧(La)提纯风机、D(La)71-1.90离心鼓风机、风机配件、风机修理、工业气体输送、多级离心鼓风机、风机型号解读

第一章 稀土矿提纯与离心鼓风机技术概述

在稀土工业生产领域，尤其是轻稀土（铈组稀土）的提取与精炼过程中，离心鼓风机作为关键的气体输送与加压设备，扮演着不可或缺的角色。轻稀土主要包括镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)等元素，其提纯工艺常涉及焙烧、酸解、萃取、沉淀、煅烧等多个工序，这些工序往往需要特定压力、流量和纯度的气体参与反应或提供动力环境。离心鼓风机正是为满足这些严苛的工艺气体需求而设计的动力设备。

离心鼓风机的工作原理基于动能转换为静压能。当电机驱动叶轮高速旋转时，气体从进风口轴向吸入，在叶轮叶片的作用下获得动能和压力能，随后流入扩压器，将部分动能进一步转化为压力能，最终达到所需的压力后从出风口排出。对于稀土提纯这类精细化工业流程，风机的稳定性、效率、对介质的适应性以及可调节性都提出了极高要求。

针对稀土行业，特别是镧(La)元素的提纯工艺，风机系列进行了专业化命名与设计，如“C(La)”型系列多级离心鼓风机，“CF(La)”型与“CJ(La)”型系列专用浮选离心鼓风机，以及本文重点阐述的“D(La)”型系列高速高压多级离心鼓风机等。这些风机型号中的“(La)”标识，标志着其设计与材料选择针对镧提纯工艺中的气体环境（可能存在的酸性、腐蚀性成分或特定惰性气氛）进行了优化，以确保设备的长期可靠运行与工艺气体的纯净度。

第二章 D(La)71-1.90型高速高压多级离心鼓风机深度解析

2.1 型号命名规则与D(La)71-1.90的具体含义

在风机选型与技术交流中，清晰的型号标识是基础。遵循所述规则，对“D(La)71-1.90”这一完整型号进行解读：

“D”：代表该风机属于D系列，即高速高压多级离心鼓风机系列。该系列风机通常采用多级叶轮串联的结构，通过逐级加压，能够在较高转速下获得显著高于单级风机的出口压力，适用于需要中等至高压力、大流量气体输送的工艺流程。

“(La)”：特指该风机适用于镧(La)及相关轻稀土的提纯工艺流程。这意味着在风机的过流部件材质选择、密封形式、防腐处理等方面，都针对镧提纯过程中可能接触的工艺气体（如含有微量酸性挥发分、特定卤化物或需要惰性保护气氛）进行了特殊设计或考量。

“71”：表示该风机的流量，单位为立方米每分钟。因此，D(La)71-1.90的设计额定流量为每分钟71立方米。这个流量参数是工艺设计部门根据反应釜气体置换需求、气流搅拌强度、氧化/还原气氛供给量等计算得出的核心数据，直接关系到提纯效率与产品质量。

“-1.90”：表示风机出风口的设计压力为1.90个大气压（绝对压力），或理解为表压0.90公斤力每平方厘米。此压力值是满足气体克服管道系统阻力、穿透液层进行鼓泡搅拌或维持反应器内特定正压环境的关键。型号中未出现“/”符号，表明该风机的标准进风口条件为1个标准大气压。若进口气体压力非标，则型号中会以“/”分隔进、出口压力参数。

因此，D(La)71-1.90型风机完整解读为：一款适用于镧(La)提纯工艺的D系列高速高压多级离心鼓风机，其设计流量为71立方米每分钟，在标准进气压力下，出口可提供1.90个大气压的压缩气体。

2.2 核心结构与工作原理简述

D(La)型系列风机作为多级离心式鼓风机，其核心结构由以下主要部分组成：

转子总成：这是风机的“心脏”，由主轴、多级叶轮、平衡盘、联轴器等部件组成。叶轮通常为后弯式或径向式设计，采用高强度、耐腐蚀合金精密铸造而成，并经过严格的动平衡校正，确保在高速旋转下的平稳性。

定子部分：包括进气室、机壳（蜗壳）、多级扩压器、回流器、出气室等。气体流经每一级叶轮获得能量后，在扩压器和回流器中减速扩压并引导至下一级叶轮入口，实现逐级加压。机壳设计需保证气流顺畅，减少涡流损失。

密封系统：为防止级间窜气和润滑油泄漏，密封至关重要。对于D(La)系列，碳环密封是常用且可靠的选择。碳环具有自润滑、耐磨损、适应热膨胀等优点，能有效密封工艺气体。此外，在轴端还会设置气封（可能采用迷宫密封或干气密封）和油封（防止轴承箱润滑油外泄）。

支撑与润滑系统：轴承箱内安装有支撑转子运行的轴承。对于高速高压风机，滑动轴承（即轴瓦）应用广泛。轴瓦通常采用巴氏合金等耐磨材料，在压力油膜的支撑下实现转子稳定旋转。润滑油系统提供循环过滤的润滑油，对轴承和齿轮（如果采用齿轮增速）进行润滑和冷却。

驱动与控制系统：通常由电机通过联轴器直接驱动或通过齿轮箱增速驱动。配套的进出口阀门、旁通阀、消音器、滤清器以及PLC控制系统，共同保障风机的安全启停、流量压力调节和故障报警。

其工作原理简言之：驱动端带动风机主轴及转子总成高速旋转，气体由进气管均匀引入第一级叶轮，经叶轮做功后压力、速度提高；随后通过扩压器降速增压，经回流器导流进入下一级叶轮继续增压；如此反复，经过多级增压后，气体达到最终压力，由出气口排出，输送至工艺流程点。

第三章 风机关键配件详解与维护要点

为确保D(La)71-1.90等系列风机的长期稳定运行，对其核心配件的了解与妥善维护至关重要。

3.1 核心配件功能说明

风机主轴：作为转子的核心承载件，传递全部扭矩并承受巨大的弯矩和离心力。必须具有极高的强度、刚度和疲劳强度，通常采用优质合金钢锻造，并经调质处理和精密加工。

风机轴承与轴瓦：在高速高压风机中，滑动轴承（轴瓦）因其承载能力强、阻尼性能好、运行平稳而成为主流选择。轴瓦的内衬材料（如巴氏合金）与主轴轴颈形成油膜摩擦副，润滑油系统的稳定供应是保证其寿命的关键。需监控轴承温度、振动及润滑油质。

风机转子总成：包含主轴、各级叶轮、平衡盘、锁紧螺母等。叶轮的型线、表面光洁度直接影响风机效率。转子总成在装配后必须进行高速动平衡，将残余不平衡量控制在极低范围内，这是减少振动、保障长周期运行的基础。

气封与油封：

气封：主要用于防止高压气体向低压区或大气泄漏，以及级间窜气。迷宫密封是常见形式，依靠一系列节流间隙产生流动阻力来密封。在更严苛的工况下，可能采用碳环密封或干气密封。碳环密封由多个碳环组成，依靠弹簧力抱紧轴，形成动态密封，适应性强，耐磨损。

油封：通常安装在轴承箱的端盖处，防止润滑油沿轴泄漏。常见的有唇形密封、机械密封等。其选型需考虑轴速、油温及介质兼容性。

轴承箱：容纳轴承、提供润滑油腔室的关键部件。要求密封良好，散热充分，结构刚性足。轴承箱的对中安装精度直接影响轴系的运行状态。

碳环密封（再次强调）：在输送特殊或贵重工业气体时，碳环密封因其泄漏量小、可靠性高而常被选用。维护中需定期检查碳环的磨损情况，确保弹簧弹力正常，防止因磨损过量导致密封失效。

3.2 风机常见故障与修理要点

基于上述配件，风机运行中的常见问题及修理方向包括：

振动超标：可能原因有转子不平衡（需重新进行动平衡校正）、对中不良（重新校准电机与风机或齿轮箱与风机的对中）、轴承（轴瓦）磨损（检查间隙，更换轴瓦）、基础松动或管路应力等。修理需系统性排查，精密调整。

轴承温度过高：检查润滑油油质（是否乳化、杂质多）和油量（油位、循环流量），检查冷却系统（冷油器），测量轴瓦间隙是否过小或已磨损，检查安装对中情况。

风量或压力不足：检查进口过滤器是否堵塞，管道系统有无泄漏，密封间隙（特别是级间密封、碳环密封）是否因磨损过大导致内泄漏严重，叶轮是否有积垢或腐蚀。

异常声响：可能来自轴承损坏、转子与静止件摩擦（如密封擦碰）、喘振现象等。需停机仔细检查内部件。

气体泄漏：重点关注轴端密封（气封、碳环密封）的状态，检查密封件是否老化、磨损，弹簧是否失效。对于油封处漏油，也需及时更换合格油封。

修理总原则：任何修理工作，尤其是涉及转子、轴承、密封等核心部件时，必须由专业技术人员进行。拆卸前做好标记，使用专用工具。修理后必须严格保证装配精度，并按照规范进行单机试车，监测振动、温度、性能参数合格后方可重新投运。

第四章 适用于稀土提纯的其他风机系列及工业气体输送

除了高压力的D系列，镧(La)等轻稀土提纯的不同工序需要不同特性风机：

“C(La)”型系列多级离心鼓风机：提供中等压力和流量，适用于气体输送、物料气力输送等常规加压环节，结构较D系列相对简单，维护方便。

“CF(La)”与“CJ(La)”型系列专用浮选离心鼓风机：专门为稀土浮选工序设计。浮选需要稳定、可调的大量低压空气产生气泡，这类风机通常具有宽广的高效区，风量调节特性好，以适应浮选槽液位和药剂条件的变化。

“AI(La)”型系列单级悬臂加压风机：结构紧凑，适用于较小流量、需要一定加压的场合，如小规模反应器的气体供给或局部气氛保护。

“S(La)”型系列单级高速双支撑加压风机与“AII(La)”型系列单级双支撑加压风机：两者均为单级，但“S(La)”型侧重高速性能，可能通过齿轮增速获得高压力；“AII(La)”型则为传统的双支撑结构，运行稳定。它们可用于中等流量和压力的工艺点，如气体循环、尾气输送等。

工业气体输送的特别考量

稀土提纯工艺中，输送的气体远不止空气。根据工艺需求，可能涉及：

惰性气体：如氮气N₂、氩气Ar、氦气He，用于创造无氧环境，防止产品氧化。输送这类气体，风机密封要求极高（常采用碳环密封、干气密封或双机械密封），严防空气渗入。

工艺反应气体：如氧气O₂（用于氧化焙烧）、氢气H₂（用于还原）。输送氧气需禁油设计（所有部件脱脂，采用不锈钢，润滑用特殊氧用油脂或采用无油结构），杜绝爆炸风险。输送氢气则要重点考虑防泄漏（氢分子小，易泄漏）和防爆电机电器。

其他气体：如二氧化碳CO₂（可能用于调节pH或作为保护气）、氖气Ne等稀有气体，以及工业烟气、混合无毒工业气体等。

输送不同工业气体的风机，在设计上必须考虑：

气体特性：密度影响风机功率和压力；腐蚀性（如湿氯气）决定材质选择；毒性或危险性决定密封等级和安全性设计。

密封特殊性：贵重、危险气体必须采用极低泄漏的密封，如碳环密封组合、干气密封等。

材料兼容性：过流部件（叶轮、机壳）需选用耐腐蚀材料，如不锈钢、镍基合金、钛材或进行特种涂层处理。

安全规范：符合相关气体的安全输送标准，包括防爆、静电导出、安全阀设置、监测报警系统等。

第五章 总结与展望

风机技术，特别是专用于稀土提纯的离心鼓风机，是现代稀土工业精细化、高效化生产的重要保障。从D(La)71-1.90这样的高速高压多级风机，到适用于浮选、循环、加压的各种C(La)、CF(La)、S(La)等系列，其选型、使用和维护都深深植根于具体的工艺需求。

深刻理解风机型号的每一个字符含义，掌握如主轴、转子总成、轴瓦、轴承箱、碳环密封、气封、油封等关键配件的结构与功能，是进行科学设备管理、实施精准预防性维护和高效故障修理的基础。同时，面对空气、氮气N₂、氧气O₂、氢气H₂、氩气Ar等多样化的工业气体输送任务，必须在设计选型阶段就充分考虑气体特性带来的特殊要求，确保安全、环保、高效、长周期运行。

随着稀土材料在高科技领域应用日益广泛，对稀土产品纯度、一致性的要求不断提升，这对提纯工艺装备:包括离心鼓风机:提出了更高要求。未来，风机技术将朝着更高效率、更高可靠性、更智能化的状态监测与故障预测、更适应极端工况（如更高压力、更耐腐蚀）以及更低的生命周期成本方向发展，持续为轻稀土（铈组稀土）乃至整个稀土产业的升级提供坚实的设备基石。