轻稀土钕(Nd)提纯风机:AII(Nd)1435-2.24型离心鼓风机技术解析与运维指南

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轻稀土钕(Nd)提纯风机:AII(Nd)1435-2.24型离心鼓风机技术解析与运维指南

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：轻稀土提纯；钕(Nd)；AII(Nd)1435-2.24离心鼓风机；风机配件；风机维修；轴瓦；转子总成；碳环密封

引言：稀土提纯工艺中的关键动力设备

在轻稀土（铈组稀土）的湿法冶金提纯工艺中，特别是针对钕(Nd)元素的分离与富集，离心鼓风机扮演着不可或缺的角色。它主要为萃取槽、气浮装置或特定反应环节提供稳定、可控的气体动力（通常是空气或惰性气体），用以实现搅拌、氧化、吹脱或物料输送等关键工序。风机的性能直接影响到反应效率、试剂消耗、产品纯度及生产成本。因此，深入理解应用于该领域的专用离心鼓风机，对于工艺优化与设备管理至关重要。

本文将聚焦于“AII(Nd)1435-2.24”这一特定型号的单级双支撑加压风机，从其型号解读、在钕提纯流程中的作用入手，详细剖析其核心结构与关键配件，并系统阐述常见的故障诊断与维修要点。同时，文中也将关联介绍稀土提纯领域其他常见的风机系列，以构建更完整的知识框架。

第一章：风机型号解读与AII(Nd)1435-2.24型风机概述

1.1 稀土提专用风机型号命名规则

参考提供的系列型号，其命名通常遵循“系列代号+（应用元素）+性能参数-压力参数”的格式。以“D(Nd)300-1.8”为例：

“D”：代表D系列高速高压多级离心鼓风机。 “(Nd)”：表明该风机专为钕（Neodymium）的提纯工艺流程设计或适配，在材料选择、密封形式、防腐处理等方面可能具有针对性。 “300”：通常表示额定流量，此处为每分钟300立方米（m³/min）。 “-1.8”：表示风机出口的表压为1.8个大气压（约0.18 MPa）。进风口压力默认为1个标准大气压（若无特殊标注，如“/”符号分隔的进/出口压力）。

1.2 AII(Nd)1435-2.24型风机详解

根据上述规则，“AII(Nd)1435-2.24”解析如下：

系列：“AII”表示AII系列单级双支撑加压风机。与单级悬臂的“AI”系列相比，双支撑结构（转子两端均有轴承支撑）具有更好的刚性，运行更平稳，适用于中等流量和压力、对稳定性要求高的场合。应用：“(Nd)”专为钕提纯工艺配置。 性能参数：“1435”很可能指该风机在标准状态下的额定流量为每分钟1435立方米。这是一个较大的流量值，表明其可能用于大规模生产线的集中供气或主工艺环节。 压力参数：“-2.24”表示其设计出口表压为2.24个大气压（约0.224 MPa）。此压力水平足以克服管道、阀门及液层阻力，将气体有效送入反应容器深处。

在轻稀土钕提纯中的应用定位：
AII(Nd)1435-2.24型风机凭借其大流量、中高压、高稳定性的特点，常作为生产线的主供气风机。例如，用于向大型萃取槽群提供搅拌动力，或为氧化铈（Ce）后的铈组稀土溶液中钕的进一步分离工序提供气动支持。其双支撑结构确保了在长时间连续运行下的可靠性与低振动，符合化工流程生产对设备稳定性的严苛要求。

1.3 关联风机系列简介

C/CF/CJ(Nd)系列：多为多级或专用浮选风机，适用于需要特定压力-流量曲线、或用于稀土浮选工序的场景，压力通常较高或可调范围宽。 D(Nd)系列：高速高压多级，用于对出口压力要求极高（远超AII系列）的工艺点。 AI(Nd)系列：单级悬臂，结构紧凑，适用于较小流量和空间的场合。 S(Nd)系列：单级高速双支撑，可能通过提高转速来达到较高压力，与AII系列在参数上有交叉但技术路线（高速）不同。

第二章：AII(Nd)1435-2.24型风机核心结构与关键配件

该型风机主要由机壳、转子总成、轴承系统、密封系统、润滑系统、底座及联轴器、进出口管路等部分组成。以下重点解析关键配件。

2.1 风机转子总成

这是风机的“心脏”，由主轴、叶轮、平衡盘（如有）、联轴器毂等组件过盈配合或键连接而成。

主轴：通常采用高强度合金钢（如40Cr、42CrMo）锻制，经调质处理，具有优异的综合机械性能（强度、韧性）。其加工精度极高，特别是轴承档、密封档的尺寸公差、形位公差（圆度、圆柱度、跳动）和表面粗糙度，直接影响振动水平和密封效果。叶轮：作为核心做功部件，AII系列的叶轮多为后弯式、闭式叶轮，材料常选用抗腐蚀的合金钢或不锈钢（如304、316，视工艺气体成分而定）。叶轮需经过动平衡校正，精度等级通常要求达到G2.5或更高，以减小离心力引起的振动。 动态平衡：转子总成装配后，必须进行整体高速动平衡。平衡精度是保证风机平稳运行、延长轴承寿命的关键。

2.2 风机轴承与轴瓦系统

AII系列双支撑结构通常采用滑动轴承（轴瓦），因其承载能力强、阻尼性能好、适于高速重载运行。

轴承箱：容纳轴承和润滑油的铸铁或铸钢件，设有油位计、温度测点、进出油口等。轴瓦：核心摩擦副零件。常用材料为巴氏合金（锡基或铅基）衬层浇铸在钢背之上。巴氏合金具有良好的嵌入性、顺应性和抗胶合能力。瓦块设计有圆柱瓦、椭圆瓦或多油楔瓦等，以形成稳定的润滑油膜。润滑：采用强制循环油润滑系统。润滑油在轴承间隙中形成动压油膜，原理基于流体动压润滑理论（借助轴颈旋转将油带入楔形间隙，产生压力以支撑轴颈）。油膜的厚度与粘度、转速、载荷、间隙等因素有关，必须维持在微米级以上以避免金属直接接触。

2.3 密封系统

防止工艺气体泄漏和润滑油进入机壳的关键。

气封与油封：气封：位于机壳与轴之间，防止高压气体沿轴端泄漏。在AII这类压力较高的风机上，常采用迷宫密封与碳环密封的组合或升级形式。油封：位于轴承箱靠近叶轮的一侧，主要防止润滑油外泄。常用形式为骨架油封或迷宫式油封。 碳环密封：在稀土提纯风机中尤为重要的一种接触式密封。由多个分割的碳环在弹簧力作用下抱紧主轴，形成径向密封。碳材料具有自润滑、耐磨损、耐腐蚀（适应可能存在的酸性气氛）的特点。其密封效果比迷宫密封更好，但会产生轻微摩擦和热量。需定期检查碳环磨损情况。

2.4 其他重要配件

机壳：承受内部压力，引导气流。通常为铸铁件，设计有进气室、蜗壳出气段。进出口法兰需与管道匹配。底座：支撑整个风机本体和电机，具有足够的刚性，并设有找正用顶丝和地脚螺栓孔。 联轴器：连接风机主轴与电机轴，传递扭矩。常用膜片式或齿式联轴器，能补偿一定的对中误差。

第三章：AII(Nd)1435-2.24型风机常见故障诊断与修理

风机维修必须遵循安全规程，停机、断电、隔离、泄压后方可进行。

3.1 振动超标

这是最常见的故障。

可能原因及处理： 转子不平衡：叶轮结垢（工艺气体携带物）、腐蚀磨损不均匀、平衡块脱落。修理：彻底清洗叶轮，检查磨损，重新进行动平衡校正。 对中不良：风机与电机联轴器对中超差。修理：使用双表法或激光对中仪重新精细对中。 轴承损坏：轴瓦巴氏合金层磨损、剥落、烧蚀（润滑不良导致）。修理：刮研或更换新轴瓦，检查润滑系统（油压、油质、油路）。 基础松动或管道应力：地脚螺栓松动，进出口管道热胀冷缩或安装不当对机壳产生外力。修理：紧固地脚螺栓，重新检查并调整管道支撑，确保管道与风机法兰自由对中。

3.2 轴承温度过高

可能原因及处理： 润滑问题：油量不足、油质恶化（进水、氧化、杂质）、油路堵塞、油冷却器效率下降。修理：检查油位，化验并更换润滑油，清洗滤网和冷却器。 轴承间隙不当：轴瓦间隙过小（安装不当或热胀），或过大（磨损）导致油膜不稳。修理：用压铅法测量间隙，调整或更换轴瓦至设计值。 载荷异常：风机在喘振区附近运行，或系统阻力变化导致负荷增大。修理：调整工况点至稳定工作区，检查系统阀门和过滤器是否堵塞。

3.3 风量或压力不足

可能原因及处理： 转速下降：电机故障或皮带传动打滑（若为皮带传动）。 密封泄漏严重：碳环磨损过量、迷宫密封齿磨损，导致内泄漏增大（高压侧气体漏回低压侧）。修理：检查并更换碳环或迷宫密封组件。 叶轮腐蚀或磨损：效率下降。修理：检查叶轮流道，严重时需修复或更换叶轮。 滤网堵塞：进口过滤器阻力增大。修理：清洗或更换滤芯。

3.4 气体或润滑油泄漏

气体泄漏（轴端）：碳环密封或迷宫密封失效。修理：更换密封件。 润滑油泄漏：油封老化损坏、轴承箱盖密封垫失效、油位过高。修理：更换油封或密封垫，调整油位至规定范围。

3.5 大修流程要点

对于AII(Nd)1435-2.24风机的大修，应系统进行：

解体：按顺序拆卸联轴器、轴承箱盖、密封组件、机壳上盖、转子吊出。 清洗检查：所有零部件彻底清洗，仔细检查测量。 核心部件修理/更换：转子：无损探伤（如磁粉探伤）检查主轴和叶轮；校验动平衡。轴瓦：测量间隙和接触角，必要时刮研或换新。密封：全面更换碳环、迷宫密封齿片等易损密封件。 机壳与底座：检查有无裂纹或变形。 回装与对中：严格按照装配工艺和间隙要求回装。重点保证轴承间隙、叶轮与机壳的间隙。最后精细对中。试车：先进行点动，确认无摩擦声。然后空载运行，监测振动、温度、噪声。稳定后逐步加载至额定工况，全面验收。

第四章：运行维护建议

日常巡检：定时记录轴承温度、振动值、油位、油压、风压、风量。 定期保养：按周期化验和更换润滑油，清洗油滤网和冷却器。 预防性维修：根据运行小时数或状态监测数据，定期计划性更换密封件、检查轴承间隙，避免突发故障。 工况监控：确保风机始终在稳定工作区运行，避免长时间在低流量（接近喘振线）或超载工况下工作。 备件管理：储备关键易损件，如碳环密封组件、轴瓦、油封、润滑油滤芯等，确保型号匹配。

结语

AII(Nd)1435-2.24型单级双支撑离心鼓风机作为轻稀土钕提纯生产线中的核心动设备，其稳定高效运行是保障产品质量与产量的基石。深入理解其型号内涵、结构特点、配件功能及维修技术，实施科学的预防性维护与精准的故障修理，不仅能有效降低非计划停机风险，更能延长设备生命周期，为稀土冶金企业创造持续稳定的经济效益。作为风机技术人员，应不断结合工艺需求，深化对设备“健康”状态的管理，实现风机与工艺系统的最佳匹配与协同。

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