轻稀土（铈组稀土）铈（Ce）提纯风机：AI(Ce)988-1.57型号技术解析与运维指南

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轻稀土（铈组稀土）铈（Ce）提纯风机：AI(Ce)988-1.57型号技术解析与运维指南

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：轻稀土提纯、铈（Ce）提纯风机、AI(Ce)988-1.57离心鼓风机、风机配件、风机修理、工业气体输送、稀土矿选矿设备

一、引言：稀土提纯工艺中的关键动力设备

在稀土矿，尤其是轻稀土（铈组稀土）的冶炼与提纯过程中，离心鼓风机作为提供稳定气源的核心动力设备，发挥着不可替代的作用。从矿石破碎、焙烧、酸溶到萃取、沉淀、煅烧，多个工序需要风机输送空气、特定工业气体或处理工艺烟气，以完成化学反应、物料流态化、气氛控制及污染物排放等任务。其中，针对铈（Ce）的分离与提纯，因其独特的物化性质，对风机的压力、流量、气体相容性及运行稳定性提出了更为苛刻的要求。本文将以专门为铈提纯工艺优化的AI(Ce)988-1.57型单级悬臂加压离心鼓风机为核心，系统阐述其技术基础、型号含义、配件构成、维修要点，并对输送各类工业气体的风机选型与应用进行延伸说明，旨在为同行提供实用的技术参考。

二、离心鼓风机在轻稀土（铈组稀土）提纯中的应用概述

轻稀土，又称铈组稀土，主要包括镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)等元素。其提纯是一个复杂的物理化学过程，常涉及焙烧分解、溶剂萃取、离子交换、氧化还原等工序。风机在其中主要承担以下功能：

供氧与气氛控制：在铈的氧化焙烧（将Ce³⁺氧化为Ce⁴⁺）或某些还原工序中，需要精确控制氧气、氮气或其他惰性气体的流量与压力，以创造特定的反应氛围。风机负责将这些气体加压并稳定输送至反应装置。

流态化与物料输送：在流化床焙烧炉或气力输送系统中，需要高压空气使固体颗粒呈流态化或进行管道输送，风机提供所需风压与风量。

工艺排气与烟气处理：提纯过程中产生的酸性烟气（如含氟、硫气体）、挥发性物质或反应尾气，需由耐腐蚀风机及时抽出并送至处理系统，保障环境与设备安全。

配套选矿设备：如与跳汰机、浮选机配套，为选矿过程提供吹浮或搅拌气源。

针对上述不同工况，风机行业开发了系列化产品，如文中提及的C(Ce)、CF(Ce)、CJ(Ce)、D(Ce)、AI(Ce)、S(Ce)、AII(Ce)等系列，分别适用于多级加压、浮选专用、高速高压、单级悬臂、单级高速双支撑等不同场景。其中，AI(Ce)系列单级悬臂加压风机以其结构紧凑、维护方便、性价比高等特点，在中等流量和压力要求的铈提纯环节中应用广泛。

三、核心型号深度解析：AI(Ce)988-1.57风机

AI(Ce)988-1.57是一个完整且规范的风机型号标识，它精确描述了该设备的核心性能参数与系列归属。

“AI(Ce)”：这是系列代号。“A”通常代表单级，“I”在此语境下代表悬臂式结构（叶轮安装在主轴的一端，呈悬臂状）。括号内的“(Ce)”是重要标注，表明该型号风机是针对铈（Ce）提纯工艺或输送与铈提纯相关介质（可能具有特定腐蚀性、温度或洁净度要求）进行了材料选择、密封设计或结构优化的专用型号，以区别于输送普通空气的通用AI系列风机。

“988”：此数字表示风机在标准进口状态（通常指进口压力为1个标准大气压，温度20℃，介质为空气）下的额定流量，单位为立方米每分钟（m³/min）。即该风机设计流量为每分钟988立方米。这是一个关键选型参数，需根据工艺计算的实际气量需求（考虑富余系数）来匹配。

“-1.3”：这里的“-”连接符后数字代表风机的出口静压（或全压），单位为公斤力/平方厘米（kgf/cm²）或俗称的“大气压”。1.3即表示出口压力为1.3个大气压（表压约为0.3 kgf/cm²）。需要注意的是，根据编写规则，型号中未使用“/”符号分隔进口压力，这明确意味着该风机的进口压力默认为1个标准大气压（绝对压力）。如果进口压力非标（如负压或正压进气），型号中应以“/”标示，例如“AI(Ce)988/0.8-1.3”可能表示进口压力为0.8个大气压。

AI(Ce)988-1.57风机的典型应用场景：该型号风机流量适中，压力适用于克服中等系统阻力。在铈提纯流程中，它可能被用于：

为中型规模的氧化焙烧炉或回转窑提供预热空气或低浓度氧气混合气。

作为溶剂萃取车间搅拌槽或气压搅拌的气源风机。

与特定参数的跳汰机配套，用于稀土粗选或扫选作业。

输送铈提纯过程中产生的、经过预处理后的非强腐蚀性工艺尾气。

其单级悬臂结构决定了它由单个叶轮实现压力升高，结构相对简单，主轴一端支撑轴承箱，另一端悬空安装叶轮，便于拆卸维护。但悬臂结构对转子的动平衡精度、主轴刚性和轴承稳定性要求极高。

四、AI(Ce)系列风机核心配件详解

风机的可靠性、效率和使用寿命很大程度上取决于其关键配件的性能与质量。以下围绕AI(Ce)988-1.57等型号，详述主要配件：

风机主轴：作为转子的核心承载件，传递扭矩并支撑叶轮旋转。在AI(Ce)系列中，主轴需采用高强度合金钢（如42CrMo）锻件精密加工而成，具有优异的抗疲劳和抗弯曲性能。针对输送可能含微量腐蚀性成分的气体，与介质接触的轴颈部分常采用镀层（如镀铬）或套装耐蚀衬套保护。主轴的几何精度（直线度、同心度）和表面硬度是保障长期稳定运行的基础。

风机转子总成：这是风机的“心脏”，通常包括主轴、叶轮、平衡盘（如有）、联轴器等。叶轮是核心做功部件，AI(Ce)系列叶轮多采用后向型或高效率翼型设计，材质根据输送气体性质选择，如输送清洁空气可选优质碳钢，若气体含一定腐蚀性，则需选用不锈钢（如304、316）或更高等级的耐蚀合金。叶轮需经过严格的动、静平衡校正，确保在高速运转下振动值极小。

风机轴承与轴瓦：AI(Ce)作为悬臂风机，其轴承（尤其是靠近叶轮的止推轴承）承受着巨大的径向力和轴向力。常采用滑动轴承（轴瓦），因其承载能力大、阻尼性能好、运行平稳。轴瓦材料多为巴氏合金（锡基或铅基），具有良好的嵌藏性和顺应性。轴承座的油路设计、润滑油的清洁度与冷却效果，直接关系到轴承寿命。部分高速型号也可能采用高精度滚动轴承。

密封系统：防止气体泄漏和润滑油进入流道的关键。

气封与油封：在叶轮进口与机壳间、级间（多级风机）及轴端，设有迷宫密封、碳环密封或浮环密封等气封，以最小间隙阻挡高压气体向低压区泄漏。油封（如骨架油封、机械密封）则主要用于轴承箱两端，防止润滑油外泄。

碳环密封：在AI(Ce)这类可能输送特殊气体的风机中常被采用。它由多个分割的碳环在弹簧力作用下紧贴轴套，形成多级节流密封，具有自润滑、耐高温、适应轻微轴窜动的优点，尤其适用于不允许油污染的洁净气体或易燃易爆气体工况。

轴承箱：是容纳轴承、轴瓦并提供稳定润滑的铸件。其结构需保证足够的刚性，防止变形影响对中。内部设有进油口、回油槽、油位计、温度测点等。良好的散热设计能有效控制轴承温度。

其他重要配件：包括确保进气洁净的入口过滤器、调节流量与压力的进口导叶或出口阀门、联轴器（传递电机动力）、底座（保证整体刚性与对中）以及润滑系统（油泵、冷油器、过滤器等）。

五、风机常见故障诊断与修理要点

风机在长期运行后难免出现性能下降或故障。针对AI(Ce)988-1.57这类悬臂离心鼓风机，常见的修理与维护如下：

振动超标：

原因：转子不平衡（叶轮磨损、结垢、掉块）；对中不良；轴承磨损或间隙过大；地脚螺栓松动；喘振或旋转失速。

修理：停机后，首要检查对中情况并重新校正。拆卸检查叶轮，进行清理或修复，并必须重新做动平衡，精度需达到ISO G2.5或更高等级。检查更换磨损的轴承或轴瓦。紧固所有连接部件。

轴承温度过高：

原因：润滑油不足、变质或型号不对；冷却系统故障（冷油器堵塞）；轴承安装间隙不当（过紧或过松）；负载过大或振动引发过热。

修理：检查油位、油质，必要时换油。清洗冷油器，保证冷却水畅通。复核轴承间隙，按标准调整。排查工艺系统是否超压运行。

风量或压力不足：

原因：进口过滤器堵塞；密封间隙磨损过大，内泄漏严重；叶轮腐蚀或磨损，效率下降；转速未达额定值（皮带打滑、电源频率低）；管网阻力实际高于设计值。

修理：清洗或更换过滤器。测量并调整迷宫密封、碳环密封间隙，必要时更换密封件。检测叶轮尺寸，严重磨损需修复或更换。检查驱动系统，确保额定转速。

气体泄漏：

原因：轴端密封（碳环、机械密封）失效；壳体连接面或管道法兰密封垫老化损坏。

修理：停机更换失效的碳环密封组件或机械密封。更换所有失效的密封垫片，紧固螺栓。

异响：

原因：轴承损坏；转子与静止件发生摩擦；联轴器部件松动；喘振。

修理：立即停机检查。识别声源，重点检查轴承部位、叶轮与机壳间隙、齿轮联轴器齿面等。

大修流程建议：当风机运行时间达到周期或性能严重下降时，应进行计划性大修。包括：全面拆卸；清洗所有部件；检测主轴直线度与跳动；检查或更换叶轮、轴承、所有密封件；清理轴承箱与油路；回装后严格对中；单机试车检测振动、温度、压力流量性能。

六、输送各类工业气体的风机选型与适配说明

在稀土提纯中，风机输送的介质远不止空气。针对不同气体特性，风机选型需特别关注：

气体性质考量：

密度：直接影响风机所需功率（功率与气体密度大致成正比）。如输送氢气(H₂)，密度极低，相同压比下功耗远低于空气，但叶轮设计需考虑更高转速。

腐蚀性：如工业烟气可能含SO₂、HF等，二氧化碳(CO₂)潮湿时形成碳酸。需选用不锈钢（316L）、钛材或衬塑等耐蚀材质的过流部件（叶轮、机壳内衬）。

毒性/易燃易爆性：如氧气(O₂)助燃，严禁油脂；氢气(H₂)、氦气(He)易燃易爆或易泄漏。要求风机绝对防爆（防爆电机、无火花工具），密封等级极高（采用干气密封、双端面机械密封等），并彻底清除油污（氧气风机需脱脂处理）。

洁净度与稀有性：如氦气(He)、氖气(Ne)、氩气(Ar)等惰性气体价格昂贵，要求风机内部高度洁净、泄漏率极低，碳环密封或磁力驱动密封是常见选择。

温度与湿度：高温气体会影响材料强度、密封性能和润滑，可能需加设冷却夹套或选用耐高温轴承。

系列型号匹配建议：

空气、无毒惰性混合气体：可广泛选用C(Ce)、AI(Ce)、S(Ce)、AII(Ce)等系列，根据压力流量需求选择。

腐蚀性工业烟气、二氧化碳：优先选用过流部件为耐蚀材料的C(Ce)、D(Ce)或AII(Ce)系列，并加强密封与防腐涂层。

氧气：必须使用专用的“禁油”氧气风机，通常有特定系列代号，结构上确保无油润滑，所有部件经严格脱脂。

氢气、氦气等轻质易漏气体：对密封要求苛刻，常选用S(Ce)（高速）或D(Ce)（多级）系列，并配套高性能干气密封系统，壳体设计需考虑防爆泄压。

浮选工艺用气：CF(Ce)、CJ(Ce)系列是专为浮选工况优化的，其压力-流量曲线能与浮选机泵送特性良好匹配，提供稳定、可微调的气量。

选型根本原则：必须向风机供应商提供完整、真实的气体组分、进口温度、进口压力、所需流量和出口压力等工况条件。对于特殊气体，材料兼容性、密封形式和防爆要求是选型决策的首要因素。

七、结论

离心鼓风机作为轻稀土（铈组稀土）铈提纯工艺流程中的动力核心，其选型的准确性、运行的稳定性直接关系到产品质量、能耗与生产安全。AI(Ce)988-1.57型风机作为针对铈提纯工艺优化的单级悬臂设备，体现了专用化设计的思想。深入理解其型号含义、掌握核心配件的技术要点、建立科学的故障诊断与维修体系，并充分考虑输送介质的多样性对风机选型的特殊要求，是每一位风机技术与管理人员的必备技能。

随着稀土材料在高新技术产业中的地位日益凸显，对提纯工艺装备的精细化、高效化、智能化要求也将不断提升。未来，集成智能传感、在线监测与预测性维护功能的“智慧风机”，将在稀土冶炼领域发挥更大价值，而这一切都建立在扎实的设备基础知识之上。希望本文能对同行在风机技术的理解与应用上有所裨益。

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