| 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:AII(Nd)1804-2.13型单级双支撑加压风机技术详解 关键词：轻稀土钕提纯、离心鼓风机、AII(Nd)1804-2.13、风机配件、风机修理、工业气体输送、稀土矿选矿 引言 稀土元素作为现代工业的“维生素”，在新能源、永磁材料、催化剂等领域具有不可替代的作用。其中，轻稀土（铈组稀土）中的钕（Nd）是制造高性能钕铁硼永磁体的核心原料，其纯度直接决定磁体性能。在稀土矿提纯过程中，离心鼓风机作为关键气体输送设备，为浮选、萃取、煅烧等工序提供稳定气源，其选型、运行和维护直接影响生产效率和产品质量。本文将系统阐述稀土矿提纯用离心鼓风机的基础知识，重点解析AII(Nd)1804-2.13型单级双支撑加压风机的技术特点，并对风机配件、修理维护以及工业气体输送进行专业说明。 第一章 稀土矿提纯工艺与风机选型概述 1.1 轻稀土钕提纯工艺流程 轻稀土矿提纯通常包括破碎、磨矿、浮选、焙烧、酸溶、萃取分离、沉淀和煅烧等工序。其中，浮选阶段需要大量空气产生气泡，使稀土矿物与脉石分离；焙烧和煅烧则需要输送氧气、烟气等工业气体。不同工序对风机的压力、流量、气体介质和耐腐蚀性有不同要求，因此需要针对性选型。 1.2 稀土提纯专用风机系列简介 根据稀土提纯各工序特点，风机厂家开发了多个专用系列： C(Nd)型系列多级离心鼓风机：适用于中压、大风量场景，常用于浮选供气。 CF(Nd)型系列专用浮选离心鼓风机：针对浮选工艺优化，气泡细腻均匀，回收率高。 CJ(Nd)型系列专用浮选离心鼓风机：节能型浮选风机，效率较CF系列更高。 D(Nd)型系列高速高压多级离心鼓风机：用于高压气体输送，如氧气助燃、气体加压输送。 AI(Nd)型系列单级悬臂加压风机：结构紧凑，适用于中小流量加压。 S(Nd)型系列单级高速双支撑加压风机：高转速、高效率，用于精确压力控制。 AII(Nd)型系列单级双支撑加压风机：稳定性好，维护方便，适用于连续运行的关键工序。这些系列均以“(Nd)”标注，表示针对钕提纯工艺做了材料、密封和防腐方面的特殊设计。 1.3 风机型号命名规则解析 以“D(Nd)300-1.8”为例： “D”：表示D系列高速高压多级离心鼓风机。 “Nd”：表示适用于钕提纯工艺，内部过流部件和密封采用耐腐蚀材料。 “300”：表示流量为每分钟300立方米（在标准进气状态下）。 “-1.8”：表示出口压力为1.8个大气压（表压）。 进气压条件：型号中没有“/”符号，表示进口压力为标准大气压（1个大气压）。若出现“/”，则“/”前数字表示进口压力，如“D(Nd)300/0.5-1.8”表示进口压力0.5大气压，出口压力1.8大气压。第二章 AII(Nd)1804-2.13型风机技术详解 2.1 AII(Nd)系列设计特点与应用场景 AII(Nd)系列为单级双支撑结构，即叶轮位于两个轴承之间。这种设计相比悬臂式（AI系列）具有更好的转子动力学稳定性，能够承受更高负载和更宽流量范围，特别适用于需要连续稳定运行的钕提纯关键工序，如萃取槽曝气、煅烧炉供氧等。 AII(Nd)系列采用单级叶轮，依靠高转速达到所需压力，结构相对多级风机更简单，维护点少。叶轮和机壳针对稀土工艺中可能出现的腐蚀性气体（如含氟、氯离子烟气）进行了材料升级，通常采用不锈钢316L、双相钢或钛合金涂层。 2.2 AII(Nd)1804-2.13型号参数解析 系列代号：AII(Nd)，即AII系列钕提纯专用型。 “1804”：此为风机规格代码，通常前两位“18”与叶轮直径相关（可能表示叶轮直径约1800mm），后两位“04”可能与叶片型或宽度有关。具体需参照厂家选型表。 “-2.13”：表示出口压力为2.13个大气压（表压），即出口绝对压力约为3.13ata（工程大气压）。该压力属于中低压范围，适合用于气体输送、物料流化等场景。典型工况点（示例）： 介质：空气（或氮气、氧气等惰性/反应气体） 进口状态：标准大气压（101.325 kPa），温度20°C 流量：约18000-22000 m³/h（需根据性能曲线确定） 出口压力：2.13 ata（表压） 轴功率：约220-280 kW（取决于效率和工况） 转速：约2950 rpm（四级电机直联）或更高（若采用增速箱）2.3 结构组成与核心部件 1. 转子总成： 主轴：采用高强度合金钢（如42CrMo）锻制，经调质处理和精密加工，确保强度和刚度。轴颈部位表面硬度高，耐磨。 叶轮：为闭式后向叶轮，材料为耐腐蚀不锈钢。叶片型线采用三元流设计，效率高。叶轮经过动平衡（G2.5级）和超速试验，确保高速下稳定。2. 轴承与润滑系统： 轴承形式：采用滑动轴承（轴瓦），承载力大，阻尼好，适合高速重载。轴瓦材料为巴氏合金，内表面刮研确保油膜形成。 轴承箱：为铸铁或铸钢结构，内有油槽和冷却水腔。轴承箱密封至关重要，防止润滑油泄漏和杂质进入。3. 密封系统： 气封：通常在叶轮进口侧设置迷宫密封，减少内泄漏。迷宫齿片采用铜合金或铝合金，避免与轴摩擦产生火花。 碳环密封：用于轴端密封，特别是输送易燃易爆或有毒气体（如氢气、氧气）时。碳环具有自润滑、耐高温、摩擦系数低的特点，能有效阻止气体外泄。 油封：用于轴承箱的润滑油密封，常用氟橡胶或聚四氟乙烯唇形密封。4. 机壳与进出口组件： 机壳为铸铁或焊接钢结构，内表面可能涂覆防腐涂层。进口设有导流器或阀门，用于调节流量。5. 底座与联轴器： 底座为整体式，确保对中精度。电机与风机采用膜片联轴器连接，补偿少量不对中，传递扭矩。第三章 风机配件详解 3.1 易损件与常规备件 轴承与轴瓦：轴瓦为巴氏合金衬层，磨损后需重新刮研或更换。通常备有一套轴瓦。 密封件： 碳环密封组：包括多个碳环和弹簧，需整体更换。 油封：定期更换，防止润滑油渗漏。 迷宫密封齿片：磨损后间隙增大，影响效率，需按大修周期更换。 润滑系统配件：包括油过滤器滤芯、油泵易损件、油冷却器密封圈等。 联轴器膜片：承受交变应力，需定期检查更换。3.2 关键部件材料与选型 叶轮：对于输送含腐蚀性组分气体，优先选用双相不锈钢2205或2507，耐氯离子腐蚀；若气体纯净，可选304或316不锈钢。 主轴：42CrMo调质钢是标准选择，若存在更严重腐蚀，可考虑17-4PH沉淀硬化不锈钢。 密封：输送氧气时，所有密封材料必须禁油，并采用特殊处理的碳环；输送氢气时，碳环密封需防静电设计。 机壳内涂层：可采用环氧酚醛、聚氨酯或陶瓷涂层，增强耐蚀性。3.3 配件更换标准 轴瓦间隙：径向间隙一般控制在轴颈直径的千分之一到千分之一点五之间，超过千分之二需调整或更换。 碳环密封：当泄漏量超过工艺允许值（如标准状态下大于5 Nm³/h）或碳环磨损厚度超过原厚度1/3时需更换。 叶轮磨损：叶片厚度磨损超过原厚度1/3，或出现裂纹、严重腐蚀斑点时，需修复或更换。第四章 风机维护与修理 4.1 日常维护要点 振动与温度监测： 轴承振动值（速度有效值）应低于4.5 mm/s，若超过7.1 mm/s需停机检查。 轴承温度不超过75°C，油温不超过65°C。 润滑系统： 定期检查油位、油质，每三个月取样化验，水分超标或粘度变化大于15%应换油。 滤压差超过0.15 MPa更换滤芯。 密封泄漏检查：每日巡检碳环密封泄漏口，记录泄漏量。4.2 定期检修内容 小修（每运行3000-4000小时）： 检查并紧固所有螺栓。 清洗油过滤器，更换油封。 检查联轴器对中，公差应小于0.05 mm。中修（每运行12000-16000小时）： 包括小修所有项目。 拆检轴承，测量轴瓦间隙，必要时刮研。 检查碳环密封磨损情况。 清理叶轮和机壳流道积尘或结垢。大修（每运行48000-60000小时或根据状态监测决定）： 全面解体风机，检查所有部件。 叶轮无损探伤（磁粉或超声波）。 主轴检查直线度（全长跳动不大于0.02 mm）和轴颈圆度（不大于0.01 mm）。 更换所有密封件和易损件。 机壳防腐层修复。4.3 常见故障与处理 振动超标： 原因：转子不平衡（结垢、磨损不均）、对中不良、轴承损坏、基础松动。 处理：清洁叶轮并动平衡；重新对中；更换轴承；紧固地脚螺栓。 轴承温度高： 原因：润滑油不足或变质；冷却水不足；轴承间隙过小；负载过大。 处理：补油或换油；检查冷却系统；调整间隙；检查系统阻力是否异常。 排气压力不足： 原因：过滤器堵塞；密封间隙过大内泄漏；转速下降；叶轮腐蚀。 处理：清洗过滤器；更换密封；检查电机和变频器；检查叶轮。 碳环密封泄漏大： 原因：碳环磨损；弹簧失效；轴套磨损。 处理：更换碳环组；更换弹簧；修复或更换轴套。4.4 修理中的关键技术要求 动平衡校正：叶轮大修后必须做动平衡，精度达到ISO 1940 G2.5级，剩余不平衡量计算公式为：不平衡量等于允许不平衡量乘以转子质量，其中允许不平衡量等于平衡精度等级乘以转子角速度。 轴承刮研：轴瓦接触角应为60-90度，接触点每平方厘米不少于2-3点。侧隙为顶隙的一半。 对中调整：采用双表法，径向和轴向偏差均不超过0.05 mm，调整时考虑热膨胀量。第五章 工业气体输送的特殊考量 5.1 不同气体的特性与风机适配 AII(Nd)系列可输送多种工业气体，但需根据气体性质调整设计和操作： 氧气（O₂）： 禁油要求：所有接触氧气的部件必须彻底脱脂，润滑油不能与氧气接触，通常采用单独轴承箱或特殊密封隔离。 材料兼容性：避免使用可燃材料，密封采用石墨或特殊处理碳环。 安全：叶轮需防静电设计，避免火花。 氢气（H₂）： 低分子量：密度小，压缩功耗低，但泄漏倾向大。 密封要求：采用干气密封或特殊碳环密封，泄漏气体导至安全处排放或回收。 防爆：电机和仪表需防爆等级Ex d IIB T4以上。 二氧化碳（CO₂）、氮气（N₂）、惰性气体： 相对安全，但二氧化碳遇水可能形成碳酸腐蚀，需注意材料耐酸性。 氮气惰性，但可能引起缺氧风险，确保厂房通风。 工业烟气： 成分复杂，可能含SO₂、HCl、氟化物等腐蚀成分及粉尘。 叶轮需选用高等级耐蚀材料（如哈氏合金），入口设过滤或洗涤装置。 机壳需防腐涂层，并设排水孔。5.2 气体参数换算 风机样本参数通常基于标准空气（密度1.2 kg/m³）。输送其他气体时，需换算： 流量：风机体积流量基本不变（叶轮转速不变时），但质量流量变化。 压力：风机产生的压力比（出口绝对压力除以进口绝对压力）对于不可压缩流体大致不变，但实际压升与气体密度成正比。密度小的气体（如氢气）压升小。 功率：轴功率与气体密度成正比，输送氢气时功率显著降低。换算公式： 所需轴功率等于标准空气下轴功率乘以实际气体密度除以标准空气密度。5.3 系统设计注意事项 防喘振控制：输送密度变化大的气体或变工况运行时，需设置防喘振线，采用流量-压力控制，避免风机进入喘振区（性能曲线左端）。 管路设计：输送易燃易爆气体时，管道需接地防静电，法兰加跨接片。氧气管道需严格禁油，并进行酸洗钝化。 安全附件：入口设过滤器、消音器；出口设止回阀、安全阀；压力、温度、振动在线监测并连锁停机。第六章 AII(Nd)1804-2.13在钕提纯中的典型应用 在轻稀土钕提纯流程中，AII(Nd)1804-2.13型风机可能用于以下环节： 萃取槽曝气搅拌：向萃取槽通入空气或氮气，促进传质，防止有机物积聚。要求流量稳定，压力适中（克服液柱阻力），气体洁净。AII(Nd)双支撑结构确保连续运行无故障。 煅烧氧化钕供氧：将碳酸钕或草酸钕煅烧成氧化钕时，需精确控制氧气浓度和流量，确保完全氧化且不烧结。风机需耐高温（出口气体可能达200-300°C），并配备流量调节系统。 物料气力输送：将氧化钕粉末输至包装工序，采用氮气作为输送介质，防止氧化和吸湿。风机提供稳定气源，粉末浓度比需精确控制。在这些应用中，AII(Nd)1804-2.13的优势在于： 稳定性：双支撑结构振动小，适合长期连续运行。 耐腐蚀：针对稀土工艺介质优化材料，寿命长。 易维护：轴承箱和密封可在线检修，减少停机时间。 高效：三元流叶轮设计，效率通常达82%以上，降低能耗。结论 离心鼓风机是稀土矿提纯，特别是轻稀土钕提纯过程中不可或缺的关键设备。AII(Nd)1804-2.13型单级双支撑加压风机以其稳定、高效、耐用的特点，适用于萃取、煅烧、输送等多个关键工序。正确的选型、规范的维护和及时的修理是保障风机长期稳定运行、确保稀土提纯生产连续性和经济性的基础。随着稀土材料需求增长和工艺升级，风机技术也将向着更高效率、更智能监控、更适应苛刻工况的方向发展。对于风机技术人员而言，深入理解设备原理、掌握维护技能、熟悉工艺需求，是发挥设备最大效能、服务好稀土战略产业的重要保障。 石灰窑（水泥立窑）离心风机SHC315-1.238/1.034解析及配件说明 轻稀土提纯风机：S(Pr)732-2.81型离心鼓风机技术全解 AI650-1.2悬臂单级离心鼓风机（滑动轴承）技术解析与配件说明 AI1000-1.1466/0.8366悬臂单级离心鼓风机配件详解 特殊气体风机基础知识解析：以C(T)2193-2.17型号为例 Y4-73№28.6D离心引风机型号解析及使用范围与配件详解 离心风机基础知识解析：AI(M)740-1.0325/0.91煤气加压风机及配件说明 多级高速煤气离心风机D(M)250-1.37/1.064解析及配件说明 高压离心鼓风机：AI700-1.2309-1.0309型号解析与维修指南 稀土矿提纯专用离心鼓风机技术解析—以D(XT)2587-2.35型号为例 多级离心鼓风机基础知识及C710-1.66型号深度解析与工业气体输送应用 D780-1.2171/0.9314型高速高压离心鼓风机技术解析与应用 离心通风机基础知识解析：以9-26№11.5D离心风机（燃烧风机）为例 |
