轻稀土钕（Nd）提纯用离心鼓风机基础知识及其关键机型AII(Nd)2738-1.97详解

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轻稀土钕（Nd）提纯用离心鼓风机基础知识及其关键机型AII(Nd)2738-1.97详解

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：轻稀土提纯、钕（Nd）、离心鼓风机、AII(Nd)2738-1.97、风机结构、风机维修、轴瓦、转子总成、密封

引言

在稀土湿法冶金与提纯领域，特别是轻稀土（铈组稀土）中钕（Nd）的分离与提纯过程，稳定、可靠且精确的气体输送设备至关重要。离心鼓风机作为提供氧化、搅拌、气浮、物料输送等环节所需气动力的核心装备，其性能直接关系到生产流程的连续性、产品纯度及能耗经济性。本文旨在系统阐述用于轻稀土钕提纯的离心鼓风机基础知识，并重点针对“AII(Nd)2738-1.97”型单级双支撑加压风机进行深度解析，同时对风机的核心配件及常见修理维护要点进行说明，以期为相关领域的技术人员提供参考。

第一章轻稀土钕提纯工艺与风机选型概述

轻稀土钕的提纯通常涉及萃取分离、沉淀、焙烧等工序，过程中需要不同压力与流量的洁净空气或特定气体。离心鼓风机因其结构紧凑、运行平稳、效率较高、易于调节等特点，在此类应用中占据主导地位。根据工艺段的不同需求，衍生出多个专用风机系列：

“C(Nd)”型系列多级离心鼓风机：通常用于需要中等压力、较大流量的场合，如氧化槽供气。多级叶轮串联结构使其能在单机内实现较高的压升。 “CF(Nd)”与“CJ(Nd)”型系列专用浮选离心鼓风机：专为浮选工序设计，注重气流稳定性和微气泡生成特性，对风压和流量的控制精度要求较高。 “D(Nd)”型系列高速高压多级离心鼓风机：适用于对出口压力要求较高的工艺环节，如高压气力输送或深层液体的曝气。以型号“D(Nd)300-1.8”为例：其命名中，“D”代表该系列；“300”表示额定流量为每分钟300立方米；“-1.8”表示出风口绝对压力为1.8个大气压（即表压约为0.8公斤/平方厘米）。默认进风口压力为1个大气压（绝对压力）。 “AI(Nd)”型系列单级悬臂加压风机：结构相对简单，叶轮悬臂安装，适用于中低压、中等流量的工况，维护便捷。 “S(Nd)”型系列单级高速双支撑加压风机：采用高速设计，单级即可产生较高压力，双支撑结构确保了转子在高速下的稳定性，适合空间有限但需较高压头的场合。 “AII(Nd)”型系列单级双支撑加压风机：在“AI”型基础上强化了支撑结构，采用两端支撑形式，承载能力更强，运行更平稳可靠，适用于对振动和可靠性要求严格的连续生产流程。本文将重点讨论的AII(Nd)2738-1.97即属于此系列。

第二章重点机型：AII(Nd)2738-1.97型风机详解

“AII(Nd)2738-1.97”是针对轻稀土钕提纯特定工艺环节（如需要稳定、持续加压气源的萃取或反应环节）优化设计的单级双支撑离心鼓风机。其型号解读如下：

“AII”：表示该风机为AII系列，即单级、双支撑（转子两端由轴承支撑）结构的加压离心鼓风机。 “(Nd)”：明确其应用领域为钕（Nd）相关的稀土提纯工艺，意味着在材质选择、密封形式、防腐处理等方面可能针对工艺气体环境（可能含有酸性或碱性蒸汽）进行了特殊考量。 “2738”：代表该风机的叶轮名义直径或主要规格代号，通常与风机的流量能力直接相关。在这个系列中，此数字可能关联于设计流量。结合其压力参数，可推断其属于中等偏大流量范围的风机。 “-1.97”：表示风机设计点的出口绝对压力为1.97个大气压。即风机将空气从标准大气压（1 atm）压缩至1.97 atm（绝对），产生的压力升高值为0.97 atm（表压约0.97公斤力/平方厘米）。这个压力水平非常适合需要克服一定液柱静压和管路阻力，进行中低压鼓风曝气或气力搅拌的钕提纯反应器。

该机型的特点在于其双支撑结构。转子两端由轴承箱支撑，相较于悬臂式（AI系列），极大地提高了转子的刚性，降低了轴端挠度，使得风机能够承受更大的叶轮重量和更宽的操作范围，运行振动更小，轴承寿命更长，特别适合需要24小时连续稳定运行的稀土提纯生产线。

第三章风机核心配件解析

一台离心鼓风机的可靠运行离不开其精密部件的协同工作。以下结合AII(Nd)系列等风机，对关键配件进行说明：

风机主轴：作为风机的核心传动部件，承载叶轮并传递扭矩。通常采用高强度合金钢（如42CrMo）锻制，经调质处理和精密加工，确保足够的强度、刚性和耐磨性。其临界转速必须远高于工作转速，以避免共振。 风机转子总成：指由主轴、叶轮、平衡盘（如有）、联轴器部件等组装而成的旋转组件总称。叶轮是核心气动部件，其三元流设计、叶片型线、材质（通常为不锈钢或特种合金以抵抗腐蚀）直接影响风机效率、压力和流量特性。转子总成在装配后必须进行高精度动平衡校正（通常要求达到G2.5或更高等级），以消除不平衡力，保证平稳运行。 风机轴承与轴瓦：对于AII(Nd)这类中型风机，常采用滑动轴承（轴瓦）。轴瓦材料多为巴氏合金（锡基或铅基），具有良好的嵌藏性、顺应性和抗咬合性。轴瓦与主轴轴颈之间形成油膜，实现液体摩擦，承载转子径向载荷。其间隙调整（通常为主轴直径的千分之一到千分之二）和润滑状况是维护关键。 轴承箱：容纳轴承（或轴瓦）、提供润滑并密封油液的关键箱体部件。它需要保证轴承的对中精度，有效散热，并防止润滑油泄漏和外部污染物进入。 密封系统： 气封（迷宫密封）：通常安装在机壳与轴之间，叶轮进出口侧，由一系列环形齿隙组成。利用多次节流膨胀原理，极大减小高压气体向低压区的泄漏，是阻止工艺气体沿轴泄漏的主要非接触式密封。油封：主要用于轴承箱两端，防止润滑油沿轴泄漏到箱体外。常用形式包括骨架油封、唇形密封等。 碳环密封：在某些要求更高或介质特殊的场合，会采用接触式的碳环密封。它由多个碳环组成，在弹簧力作用下紧贴轴套，实现更有效的密封，尤其适用于防止有毒、贵重或危险气体外泄。在稀土提纯风机中，根据工艺气体性质，可能选用。 其它配件：包括润滑系统（油泵、冷却器、过滤器）、进出口法兰、底座、联轴器及防护罩、监测仪表（温度、振动、压力传感器）等。

第四章风机常见故障与修理维护要点

针对AII(Nd)2738-1.97这类在连续生产的稀土提纯线上使用的风机，预防性维护和及时修理至关重要。

一、日常检查与维护

振动与噪音监测：定期使用测振仪检查轴承箱径向、轴向振动值。异常升高往往是轴承磨损、转子不平衡、对中不良或基础松动的先兆。 温度监控：轴承温度是重要指标。温升过高可能源于润滑不良、冷却不足、轴承损坏或负载过大。 润滑系统维护：定期检查润滑油位、油质。按时更换润滑油和滤芯，确保油路畅通，油压稳定。 密封检查：观察是否有气体或润滑油异常泄漏痕迹。

二、主要部件修理

主轴修理：问题：弯曲、磨损（尤其与密封、轴承配合处）、裂纹、键槽损坏。修理：轻微弯曲可进行矫直并精磨；轴颈磨损可采用镀铬、热喷涂、堆焊后重新加工的方法修复；裂纹需严格探伤，原则上不允许修复，应更换；键槽损坏可考虑修整后配加大尺寸键或在原位置旋转一定角度重新加工新键槽。标准：修复后需保证各配合段的尺寸公差、形位公差（如同轴度、圆柱度）和表面粗糙度符合原设计要求，并重新进行动平衡。 轴瓦修理与更换：问题：巴氏合金层磨损、剥落、烧伤、裂纹、与轴颈接触不良。 修理/更换：对于磨损超限（顶间隙超过允许值1.5-2倍）或出现损伤的轴瓦，通常建议更换新瓦。刮瓦是装配滑动轴承的关键技术，需保证轴瓦与轴颈的接触角（通常60°-90°）、接触点（每平方厘米不少于2-3点）和顶隙、侧隙符合标准。严禁接触面过大或间隙过小。 转子总成平衡校正：原因：叶轮磨损（特别是在处理含尘或腐蚀性气体时的不均匀磨损）、结垢、部件更换或松动都会导致不平衡。方法：必须在动平衡机上根据不平衡量的大小和相位进行校正，通过在不平衡对面适当位置增加配重块（焊接、加螺钉）或在重侧去除材料（钻孔）来实现。AII(Nd)风机转子通常要求做高速动平衡。 密封更换与调整： 迷宫密封：检查齿尖是否磨损变钝，与轴间隙是否超标。更换新密封时，需确保各环齿隙均匀，总装后与轴的间隙符合图纸（通常很小，如0.2-0.5mm）。 碳环密封：检查碳环磨损量、弹簧弹力。更换时需成组更换，确保各环在密封腔内能自由浮动但无卡涩，弹簧压力均匀。油封：唇口老化、磨损或弹簧失效即需更换。安装时注意方向，防止唇口翻边。 叶轮检修：问题：腐蚀穿孔、裂纹、叶片磨损变薄、入口轮盘冲刷。修理：小面积腐蚀或裂纹可进行补焊，但需采用与母材相匹配的焊材，并控制焊接变形和应力，焊后需进行无损探伤和再平衡。磨损严重或出现重大缺陷时，应考虑更换新叶轮。

三、大修后组装与试车
所有部件修复并检验合格后，进行清洗和组装。特别注意：

对中：电机与风机主轴通过联轴器连接时，必须精确对中（径向偏差、轴向偏差、角度偏差均需在允许范围内），否则会引起剧烈振动和轴承损坏。 间隙调整：严格按照技术文件调整各级密封间隙、轴承（轴瓦）间隙、叶轮与机壳的轴向和径向间隙。试车：大修后必须进行分步试车：先点动检查转向；再空载运行，逐步提速，监测振动、噪音、温度；最后负载运行，检查各项性能参数（风压、风量、电流）是否达到要求。

结论

AII(Nd)2738-1.97型单级双支撑加压离心鼓风机，作为专为轻稀土钕提纯工艺设计的动力设备，其稳定的双支撑结构、适宜的1.97个大气压出口压力，使其在相关生产流程中扮演着关键角色。深入理解其型号含义、掌握风机主轴、轴瓦、转子总成、气封、油封、轴承箱及碳环密封等核心配件的结构与功能，并系统性地实施以预防为主、修复为辅的维护策略，是保障风机长期稳定运行、进而确保稀土提纯生产线高效、安全、经济运行的技术基础。面对具体的维修任务时，务必遵循技术规范，使用合格备件，由专业人员进行操作，以恢复并保持风机的最佳性能状态。

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