轻稀土钕(Nd)提纯风机技术解析：以AII(Nd)612-1.61为例及其配件、修理与工业气体输送应用

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

轻稀土钕(Nd)提纯风机技术解析：以AII(Nd)612-1.61为例及其配件、修理与工业气体输送应用

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：轻稀土提纯、钕(Nd)提纯离心鼓风机、AII(Nd)612-1.61、风机配件维修、工业气体输送、稀土选矿风机

引言：稀土提纯与离心鼓风机技术概述

稀土元素是现代高科技产业不可或缺的战略资源，其中轻稀土（铈组稀土）中的钕（Nd）更是永磁材料、精密电子及新能源领域的核心原料。钕的提纯过程涉及采矿、浮选、分离、冶炼等多个环节，这些工艺对气体输送设备有着极为苛刻的要求:需要风机提供稳定、纯净、特定压力与流量的气体介质，以保障化学反应的精确性和生产连续性。离心鼓风机作为提供气动动力的核心装备，其性能直接关系到提纯效率、产品纯度及生产成本。

在钕提纯工艺中，风机主要用于浮选供气、气体循环、惰性气体保护、烟气排放及物料输送等环节。针对不同工艺段的气体特性（如腐蚀性、爆炸风险、洁净度要求）和工况参数（压力、流量），需选用专门设计的离心鼓风机。本文将围绕轻稀土钕提纯专用离心鼓风机，特别是AII(Nd)612-1.61型单级双支撑加压风机，系统阐述其技术原理、型号解读、关键配件、维护修理要点，并扩展到其他系列风机在工业气体输送中的应用。

一、轻稀土钕提纯风机系列概述与型号解读

稀土提纯用离心鼓风机已形成多个专用系列，每个系列针对特定工艺环节设计。以下为常见系列及其特点：

“C(Nd)”型系列多级离心鼓风机：采用多级叶轮串联结构，每级叶轮对气体加压，总压比为各级压比乘积，适用于需要较高出口压力但流量中等的场合，如分离塔气体循环。 “CF(Nd)”与“CJ(Nd)”型系列专用浮选离心鼓风机：专为浮选工艺设计，注重流量调节范围和运行稳定性，为浮选槽提供均匀、细微的气泡，直接影响稀土矿物的选别效率。 “D(Nd)”型系列高速高压多级离心鼓风机：采用高转速设计（常搭配齿轮箱增速），结合多级压缩，实现高压输出，适用于需要高压气源的工艺，如加压浸出或物料气力输送。其型号示例如D(Nd)300-1.8：“D”代表系列；流量为每分钟300立方米；“-1.8”表示出口压力为1.8个标准大气压（绝压），默认进口压力为1个大气压。若进口压力非标，会以“/”分隔表示，如“D(Nd)300/0.95-1.8”表示进口压力0.95大气压。 “AI(Nd)”型系列单级悬臂加压风机：叶轮悬臂安装，结构紧凑，适用于中低压、流量较大的场合，如车间通风或初级气体输送。 “S(Nd)”型系列单级高速双支撑加压风机：叶轮两侧支撑，转子动力学性能好，适用于高转速、中等压力的工况，运行平稳。 “AII(Nd)”型系列单级双支撑加压风机：本文重点机型所属系列。采用单级叶轮，转子两端支撑，兼具结构刚性和抗振性，特别适合需要稳定、连续运行的钕提纯关键工段。

重点机型解读：AII(Nd)612-1.61

“AII”：表示该风机为AII系列，即单级双支撑结构。 “(Nd)”：标识此风机专为钕（Nd）提纯工艺设计或优化，材料选择、密封形式可能针对稀土工艺中常见的气体介质（如含氟、氯的烟气或酸性气体）有特殊考虑。 “612”：通常表示风机的比转速代号或设计序列号，关联叶轮型式与性能曲线。在此上下文中，可理解为该规格风机的特定标识，对应一定的设计流量范围。 “-1.61”：表示风机出口压力为1.61个标准大气压（绝压），即增压比为1.61。进口压力默认为1个大气压。 性能定位：该风机属于加压风机，提供中等压力的气体。在钕提纯中，可能用于向反应炉提供助燃空气、输送保护性惰性气体（如氮气、氩气），或作为气体循环系统的动力源。其双支撑结构确保了在长期连续运行中轴的挠度小、振动低，有利于保持密封性能和运行可靠性。

二、AII(Nd)612-1.61风机核心结构与配件详解

该型风机的可靠运行依赖于一系列精密部件的协同工作。以下对关键配件进行说明：

1. 风机主轴

作为转子的核心承载件，通常采用高强度合金钢（如40CrNiMoA）整体锻制，经调质热处理以获得优异的综合机械性能。加工精度要求极高，轴颈处（与轴承配合）表面粗糙度需达到镜面级，尺寸公差在微米级，以确保与轴瓦的完美配合形成流体动压润滑。主轴需进行动平衡校正，残余不平衡量需严格控制，防止高速旋转时产生周期性激振力。

2. 风机轴承与轴瓦

AII系列采用滑动轴承（轴瓦）而非滚动轴承。滑动轴承承载面积大、阻尼性能好，更适应高速、重载、长期连续运行的工况。 轴瓦材料：常用巴氏合金（锡基或铅基）衬层，该材料具有良好的嵌藏性、顺应性和抗胶合能力，能容忍少量硬质颗粒，保护主轴。润滑系统：采用强制循环油润滑。润滑油在轴承箱与轴颈间隙形成油楔，产生动压油膜，将转子“浮起”，实现纯液体摩擦，摩擦系数极低。轴承座上安装有温度和振动传感器，实时监控轴承状态。

3. 风机转子总成

由主轴、叶轮、平衡盘（如有）、联轴器等部件组成一个高速旋转的动力学整体。叶轮：是风机的“心脏”。对于输送可能含有腐蚀性成分的工业气体，叶轮材料需选用耐腐蚀合金，如双相不锈钢2205或镍基合金625。叶轮型线采用三元流设计，利用计算流体动力学优化，以达到高效率。制造工艺多为整体精密铸造或五轴铣削加工，确保气动性能和强度。转子总成在组装后，必须进行高速动平衡，在高于工作转速的平衡机上校正，确保在工作转速范围内振动值符合API 617等国际标准。

4. 密封系统

气封：通常指级间密封或轴端迷宫密封。利用一系列环形齿片与轴（或密封体）形成微小间隙，气体通过时产生节流效应而泄漏量大大减少。在AII系列中，主要用于防止气体在机壳内串流。油封：位于轴承箱端部，防止润滑油外泄。常用复合唇封或机械密封。 碳环密封：在输送贵重、有毒或危险气体（如氢气、氦气）时，常采用碳环密封作为主轴封。它由多个分瓣的碳环在弹簧力作用下紧贴轴套，形成径向密封。碳材料具有自润滑、耐高温、化学惰性等优点。密封气（通常为惰性气体，如氮气）注入碳环组中间，压力略高于机内气体，既阻止工艺气体外泄，又防止轴承油汽进入机壳。

5. 轴承箱

是容纳轴承、轴瓦并提供润滑回路的铸铁或铸钢部件。其结构刚性直接影响转子对中精度和振动水平。内部有精密的油路设计，确保润滑油均匀分布到轴瓦承载区。箱体上设有视镜、油位计、测温测振接口。

三、风机修理与维护要点

针对AII(Nd)612-1.61这类关键设备，预防性维护和精准修理至关重要。

1. 日常巡检与监测

振动监测：使用在线振动分析仪，监测轴承座各方向的振动速度与位移值。频谱分析可早期发现不平衡、不对中、松动或轴承磨损等故障。 温度监测：轴承温度、润滑油进/回油温度是重要指标。异常升温往往预示润滑不良或摩擦加剧。 性能监测：记录进出口压力、流量、电流，绘制性能曲线趋势，效率下降可能预示内部磨损或结垢。

2. 定期保养

润滑油管理：定期化验油品，检测粘度、水分、酸值和金属磨粒。根据结果决定滤油或换油。 过滤器清洁：进气过滤器、油滤器需定期清理或更换，防止堵塞造成性能下降或润滑不良。

3. 常见故障与修理

振动超标：原因：转子积垢破坏动平衡；叶轮磨损不均；轴承间隙过大；联轴器对中不良；基础松动。修理：停机后，首先复查对中。抽出转子总成，进行清洗和动平衡校验。检查叶轮有无腐蚀或裂纹，必要时修复或更换。测量轴瓦间隙，若超过设计值1.5倍以上，需刮研或更换轴瓦。 轴承温度高：原因：润滑油质劣化、流量不足；冷却器效率下降；轴瓦接触不良，局部过载；轴颈损伤。修理：检查润滑系统泵、阀、滤网、冷却器。检查轴瓦巴氏合金层有无剥落、划伤或烧熔。轻微接触不良可进行刮研修复；严重损坏则更换。抛光修复损伤的轴颈。 气体泄漏：原因：碳环密封或迷宫密封磨损；密封气压力不稳。修理：检查密封间隙。迷宫密封齿磨损可更换密封体。碳环密封属于易损件，需定期检查更换整套碳环。校准密封气压控制系统。 性能下降（压力、流量不足）：原因：叶轮流通部分结垢或腐蚀；进气过滤器堵塞；机壳间隙因磨损增大。修理：彻底清洗叶轮和机壳流道。测量并调整叶轮与机壳/气封的径向和轴向间隙至设计值。严重腐蚀的叶轮需更换。

4. 大修流程

风机运行一定周期（通常2-3万小时）或出现严重故障时需进行大修：

停机、隔离、置换气体。拆卸联轴器护罩，记录对中数据。拆除进出口管道、辅助管线。揭开上机壳，吊出转子总成。全面检查清洗所有部件。更换所有规定的大修易损件（如密封、轴瓦、油封）。修复或更换核心部件（叶轮、主轴）。重新组装，严格按手册要求调整各部位间隙。重新对中，单机试车，监测振动、温度、性能。

四、输送各类工业气体的风机技术要点

在钕提纯全流程中，风机输送的气体介质多样，对风机设计和材料提出不同要求。

空气：最常用介质。注意进气过滤，防止粉尘磨损叶轮。AII系列可胜任一般加压送风。 工业烟气：可能含SO₂、HF、HCl等腐蚀成分及颗粒物。风机需采用整体耐腐蚀合金制造，内壁可涂防腐涂层。密封需加强，防止泄漏。进气需设洗涤塔、除雾器预处理。 二氧化碳(CO₂)、氮气(N₂)、氩气(Ar)：均为惰性或过程气体。材料选择需注意CO₂在含水时形成碳酸的腐蚀。密封要求高，防止气体浪费。对于高纯度输送，碳环密封配以高纯氮气作为密封气是最佳选择。 氧气(O₂)：强氧化性，忌油。氧压机有特殊规范：所有流道零件需进行严格的脱脂清洗；采用无油润滑（如迷宫密封配以氮气隔离）；轴承箱与机壳间需设惰性气体隔离室，绝对防止润滑油蒸汽进入氧气腔引发燃爆。材料应选用铜合金或不锈钢，避免在纯氧中易着火的材料。 氢气(H₂)、氦气(He)、氖气(Ne)：氢气：密度极小，易泄漏、易爆。风机设计重点在于防泄漏和防爆。采用多级小间隙迷宫密封或干气密封（一种非接触式机械密封）；壳体设计需考虑氢脆可能，选用抗氢钢；电机、电器需防爆等级。 氦气、氖气：贵重稀有气体。零泄漏是核心要求。首选磁悬浮轴承+干气密封的完全无接触式风机，或采用高可靠性碳环密封系统。任何泄漏都意味着巨大的经济损失。 混合无毒工业气体：需根据具体成分分析其物性（密度、比热容、爆炸极限、腐蚀性），重新计算风机性能曲线（风机定律：压力正比于气体密度，功率正比于密度），并选择合适的材料和密封方案。

选型与适配原则

为特定气体选配风机时，必须遵循：

重新性能换算：样本参数基于空气（密度1.2kg/m³）。输送其他气体时，需根据实际密度、温度和压缩因子，使用风机相似定律换算所需流量、压力、功率。 材料兼容性矩阵：建立气体介质-材料腐蚀对照表，科学选材。 密封安全等级：根据气体毒性、价值、危险性确定密封形式和安全措施。 规范符合性：遵守相关行业规范（如GB、API、ASME）中对特定气体压缩机的特殊规定。

结语

在轻稀土钕提纯这一精密的现代化工过程中，离心鼓风机已从单纯的动力设备演变为高度专业化、与工艺深度绑定的关键装备。AII(Nd)612-1.61型单级双支撑加压风机以其结构稳定、运行可靠的特点，在众多环节中扮演着“气动心脏”的角色。对其型号的透彻理解、对核心配件（如主轴、轴瓦、转子、碳环密封）的精心维护、以及针对不同工业气体特性的精准设计和修理，是保障稀土提纯生产线安全、高效、长周期运行的根本。

未来，随着稀土提纯技术向更绿色、更智能的方向发展，对风机也提出了更高要求：更高能效以降低碳排放；更智能的状态监测与预测性维护；以及适应极端工况（如更高纯度、更复杂介质）的新型材料与密封技术。风机技术人员需要不断深化专业知识，将设备管理与工艺需求深度融合，方能驾驭这些精密的工业装备，为我国稀土战略产业的发展提供坚实保障。

风机选型参考:C500-1.35离心鼓风机技术说明

AI(M)800-1.1/0.9离心鼓风机基础知识解析及配件说明

硫酸离心鼓风机基础知识与应用解析：以AI(SO₂)400-1.25为例

9-19№16D(2)离心风机解析与应用指南

高压离心鼓风机、C130-1.7型号、风机配件、风机修理、离心风机技术

G4-68№7.3D离心风机基础知识解析及应用

多级离心鼓风机 C160-1.7性能、配件与修理解析

离心风机AI300-1.4基础知识解析及配件说明

C250-1.6多级离心风机技术解析及应用

特殊气体风机基础知识解析：以C(T)346-2.0型号为例

C500-1.4/0.96多级离心鼓风机技术解析与应用

风机选型参考:AI400-1.25离心鼓风机技术说明