轻稀土钐（Sm）提纯用离心鼓风机技术解析：以D(Sm)667-2.16型风机为核心

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

轻稀土钐（Sm）提纯用离心鼓风机技术解析：以D(Sm)667-2.16型风机为核心

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：轻稀土钐提纯，离心鼓风机，D(Sm)667-2.16风机型号，风机配件维修，工业气体输送，稀土冶炼专用风机

一、引言：稀土提纯工艺中的关键动力设备:离心鼓风机

在轻稀土元素钐（Samarium, Sm）的湿法冶金提纯工艺中，涉及焙烧、酸溶、萃取、沉淀、煅烧等多个关键工序。这些工序往往需要稳定、洁净且具有一定压力与流量的气体介质参与反应、提供动力或进行物料输送。离心鼓风机作为提供气体动力的核心设备，其性能的可靠性、稳定性和适应性直接关系到生产线的连续运行、产品质量及能耗指标。针对稀土提纯，特别是钐元素提取工艺中可能遇到的腐蚀性气体、特定压力流量需求以及高可靠性要求，发展出了系列化的专用离心鼓风机。本文将围绕轻稀土钐提纯工艺，系统阐述相关离心鼓风机的基础知识，重点剖析D(Sm)667-2.16型高速高压多级离心鼓风机的技术特点，并对其核心配件、常见维修要点以及输送各类工业气体的适应性进行深入说明。

二、稀土提纯工艺用离心鼓风机系列概览

为满足稀土冶炼复杂多样的工况需求，风机技术领域形成了多系列专用产品。各系列风机结构、性能参数及应用侧重点不同，共同构成了完整的稀土冶炼气体输送解决方案。

“C(Sm)”型系列多级离心鼓风机：此为通用型多级鼓风机，通常采用多级叶轮串联，通过逐级增压来获得较高的压力。结构相对成熟，效率较高，适用于对压力要求中等、流量较大的常规气体输送环节，如钐提取过程中的氧化焙烧炉鼓风等。 “CF(Sm)”与“CJ(Sm)”型系列专用浮选离心鼓风机：这两种是专门为稀土矿浮选工艺设计的鼓风机。浮选过程需要向矿浆中充入大量细微、均匀的空气以形成气泡，携带目的矿物上浮。这类风机特别注重流量输出的稳定性和持续性，以及在特定压力下（通常不高）产生大量气体的能力，其空气动力学设计和控制系统往往针对浮选槽的工况进行了优化。 “D(Sm)”型系列高速高压多级离心鼓风机：该系列是本文重点，属于高性能风机。其特点是采用更高的转速（通常通过齿轮箱增速或直联高速电机驱动），配合精密设计的多级叶轮，在相对紧凑的结构下实现更高的单机压比和压力。D(Sm)667-2.16即属于此系列，非常适用于钐提纯工艺中需要较高气体压力的环节，如高压气力输送、特定反应器的强制鼓风、或者作为工艺气体的增压设备。 “AI(Sm)”型系列单级悬臂加压风机：采用单级叶轮，转子为悬臂式结构（叶轮安装在轴的一端）。结构简单，维护方便，适用于中低压、中小流量的加压场合。常用于辅助系统或对空间有限制的局部工艺点补气。 “S(Sm)”型系列单级高速双支撑加压风机：同样为单级，但转子采用双支撑结构（叶轮在两轴承之间），运行稳定性更高。采用高速设计，使得单级叶轮也能获得较高的压升。适用于对压力、流量有特定要求，且要求结构紧凑、响应快速的工艺环节。 “AII(Sm)”型系列单级双支撑加压风机：相比“S(Sm)”系列，可能更侧重常规转速下的可靠性与经济性，同样是双支撑结构，适用于要求长期连续稳定运行的中低压工况。

这些系列风机可输送的气体范围广泛，涵盖空气、工业烟气、二氧化碳（CO₂）、氮气（N₂）、氧气（O₂）、氦气（He）、氖气（Ne）、氩气（Ar）、氢气（H₂）以及混合无毒工业气体。风机选型时，气体性质（密度、粘度、腐蚀性、爆炸性等）是决定性因素之一。

三、核心机型深度剖析：D(Sm)667-2.16型高速高压多级离心鼓风机

（一）型号释义与基本参数

型号：D(Sm)667-2.16 解读：“D”代表D系列高速高压多级离心鼓风机；“(Sm)”表明该机型设计或常用/适用于钐（Samarium）的提纯工艺；“667”表示风机在标准进口状态（通常指进气压力为1个标准大气压，温度20℃，相对湿度50%的空气）下的额定容积流量，单位为立方米每分钟（m³/min），即流量为667 m³/min；“-1.8”表示风机设计出口表压（或称出口绝对压力与标准大气压之差）为1.8个大气压（或约0.18 MPa）。需要特别注意，根据提供的解释规则，此标注方式隐含了进口压力为1个标准大气压。若进口压力非标准大气压，型号标注方式会有所不同。 应用定位：该型号风机流量大、压力高，属于工艺主线上的关键动力设备。在钐提纯中，可能用于：为高压浸出或反应装置提供氧化性/惰性气体（如O₂、N₂）；驱动气力输送系统运送中间物料（如碳酸钐、草酸钐滤饼）；或为尾气处理系统的强制通风提供动力。其与跳汰机等选矿设备的配套，需根据具体工艺要求的压力-流量曲线进行选型确定。

（二）结构与工作原理

D(Sm)667-2.16作为多级离心鼓风机，其核心工作原理是：通过高速旋转的转子上的多个叶轮，对气体连续做功。气体从进气室进入第一级叶轮，在离心力作用下获得动能和压力能，经扩压器、回流器将部分动能转化为压力能后，导入下一级叶轮继续增压，如此逐级进行，直至最后一级出口达到设计压力。

其主要结构组件包括：

机壳（气缸）：通常为水平剖分式，便于安装和检修。由高强度铸铁或合金钢制成，需承受内部气体压力。流道设计（进气室、扩压器、回流器、排气室）直接影响风机效率和性能曲线。 转子总成：这是风机的心脏。包括主轴、各级叶轮、平衡盘（鼓）、推力盘、联轴器等部件。主轴通常由优质合金钢锻制，具有高强度和韧性。叶轮是核心做功元件，多为后弯式叶片设计，采用焊接或铆接工艺，材料需根据输送气体性质选择（如不锈钢应对腐蚀）。转子在装配后需进行严格的动平衡校验，确保在高转速下平稳运行。 轴承系统：对于高速高压风机，滑动轴承（轴瓦）应用更为普遍。其依靠油膜支撑转子，具有承载力大、阻尼性能好、寿命长的优点。轴承系统包括径向轴承（轴瓦）和止推轴承，后者用于承受转子剩余的轴向力。轴承箱是容纳轴承、保证其润滑和冷却的关键部件。 密封系统：这是防止气体泄漏和油污染的关键，尤其对于输送贵重、有害或特殊工业气体的风机至关重要。 级间密封与轴端密封：在机壳与转子之间，采用气封（迷宫密封）减少高压气体向低压区的内部泄漏。 轴端密封：防止机壳内气体沿轴向外泄漏或外部空气进入。除迷宫密封外，常采用碳环密封。碳环密封属于接触式干气密封的一种变体，由多个碳环组成，依靠弹簧力使其与轴或轴套保持轻微接触，在相对运动中形成极窄的缝隙，实现有效密封。对于D(Sm)667-2.16这类可能输送非空气介质的风机，碳环密封因其良好的化学惰性和自润滑性，是防止工艺气体外泄的理想选择之一。油封：安装在轴承箱两端，主要用于防止轴承润滑油外泄，并阻止外部杂质进入轴承箱。

（三）性能特点

高压力输出：通过多级（可能为2-6级或更多）增压，实现高达1.8 bar（表压）以上的出口压力。 大流量输送：667 m³/min的流量能力满足大规模生产线需求。 高转速运行：通常搭配增速齿轮箱或高速电机，转速可达数千甚至上万转每分钟，这是实现高压比的关键。 运行平稳性要求高：高速旋转的转子对动平衡精度、轴承油膜稳定性、对中精度都提出极高要求。 效率与经济性：在额定工况点附近运行效率较高，有利于降低长期运行能耗。

四、风机核心配件详解与维修维护要点

（一）核心配件功能与选材

风机主轴：传递扭矩并支撑所有旋转部件。需具备高强度、高韧性、良好的抗疲劳和耐磨性能。常用材料如42CrMo、35CrMo等合金钢，经调质处理和精密加工。 风机轴承与轴瓦：滑动轴承的轴瓦通常由钢背衬上浇注巴氏合金（锡基或铅基）制成。巴氏合金具有良好的嵌入性、顺应性和抗咬合性，能保护轴颈。润滑油的选择（粘度、清洁度）和油路系统的稳定对轴瓦寿命至关重要。 风机转子总成：除主轴外，各级叶轮的材质选择是关键。输送空气或惰性气体可用优质碳钢；输送CO₂、潮湿烟气或含腐蚀性成分的气体时，需采用304、316不锈钢甚至更高等级的耐蚀合金。平衡盘的設計用于自动平衡大部分轴向力。 气封（迷宫密封）：由一系列金属密封齿和蜂窝状结构组成，材料常为铝、铜或不锈钢。间隙大小直接影响泄漏量和效率，安装要求精密。 碳环密封：由多个独立的碳环段和弹簧组成。碳材料具有自润滑、耐高温、化学稳定性好的特点。需定期检查碳环的磨损量和弹簧弹力。油封：常用骨架油封或机械密封，材料为耐油橡胶或聚四氟乙烯（PTFE）等。 轴承箱：作为轴承的载体，其加工精度（特别是同轴度、垂直度）、刚性以及冷却水道（或散热翅片）的设计，直接关系到轴承的运行温度和稳定性。

（二）风机修理要点

对D(Sm)667-2.16这类关键设备，维修应遵循“预防为主，计划检修”的原则。

定期检修与监测： 振动监测：安装在线振动监测系统，定期分析频谱，可早期发现转子不平衡、对中不良、轴承磨损、喘振等问题。 温度监测：密切关注轴承、润滑油出口温度，异常温升往往是故障前兆。 性能监测：记录流量、压力、电流等参数，与初始性能曲线对比，判断效率下降或内部磨损情况。 常见故障与修理： 振动超标：首先检查对中情况；然后停机检查转子动平衡，可能需要现场动平衡或返厂重做；检查轴瓦间隙，若巴氏合金层磨损、剥落或出现裂纹、熔化的“烧瓦”现象，需重新浇瓦或更换；检查地脚螺栓是否松动。 轴承温度高：检查润滑油油质、油压、油量及冷却系统；检查轴瓦接触面、间隙是否合适；检查有无异物进入油路。 气量或压力不足：检查进气过滤器是否堵塞；检查气封和碳环密封磨损是否严重导致内泄漏过大；检查叶轮是否有腐蚀、磨损或积垢，需进行清洗或更换。 气体泄漏：重点检查轴端碳环密封的磨损情况，测量碳环剩余厚度和弹簧压力，及时更换磨损超标的碳环组。检查机壳中分面、进出口法兰等静密封点。异响：可能由喘振（需立即调整工况至稳定区）、轴承损坏、转子与静止件摩擦等引起，需停机排查。 大修注意事项：严格按照拆装顺序进行，做好标记。对所有间隙（轴承间隙、气封间隙、叶轮与机壳间隙）进行测量记录，并与出厂标准对比。转子总成必须进行无损探伤（如磁粉、超声波），检查主轴和叶轮有无裂纹。更换所有O型圈、垫片等一次性密封件。大修后必须进行单机试车，逐步升速至额定转速，监测振动、温度等参数全部合格后方可投运。

五、输送各类工业气体的特殊考量

为D(Sm)667-2.16等风机选型或用于输送非空气介质时，气体性质是设计、材料和操作的决定因素：

气体密度：直接影响风机功率（功率与密度成正比）。输送氢气（H₂）（密度极小）时，所需功率远低于同流量压力的空气，但密封要求极高；输送氩气（Ar）（密度较大）时则需更大功率电机。 腐蚀性：如输送湿的二氧化碳（CO₂）、工业烟气（可能含SOx、NOx、水汽）时，与气体接触的部件（机壳内表面、叶轮、密封）需采用耐腐蚀材料（如316L不锈钢、双相钢、涂层）。氧气（O₂）输送需禁油处理，所有接触部件需彻底脱脂，防止燃爆。 危险性：输送氢气（H₂）、氧气（O₂）时，防泄漏是重中之重。密封系统需升级，可能采用串联式迷宫密封加充入惰性气体的阻封气系统，或采用更先进的干气密封。电气设备需防爆。 气体纯度与清洁度：输送氮气（N₂）、氦气（He）、氩气（Ar）等用于保护或载气的惰性气体时，风机内部清洁度要求高，且密封需尽可能降低空气渗入影响气体纯度。温度：输送高温气体（如部分工业烟气）时，需考虑材料的热强度、热膨胀差异，以及轴承、密封的冷却措施。黏性：大多数工业气体在常温常压下黏度与空气差异不大，但若气体温度、压力变化大，黏度变化会影响性能，需在选型时说明工况范围。

因此，在订购用于输送特定工业气体的D(Sm)667-2.16或其它系列风机时，必须向制造商提供完整、准确的气体组分、温度、压力、密度等参数，以及特殊的防腐、防爆、纯度要求，以便进行定制化设计和材料选择。

六、结论

离心鼓风机是现代轻稀土钐提纯工艺中不可或缺的关键动设备。D(Sm)667-2.16型高速高压多级离心鼓风机以其大流量、高压力的特点，适用于工艺核心环节。深入理解其型号含义、结构原理、配件功能及维修要点，是确保其长周期安全稳定运行的基础。同时，针对不同工业气体的物理化学特性，在风机选材、密封设计和运行维护上采取针对性措施，是风机成功应用于复杂稀土冶炼气体输送场景的保障。随着稀土产业对自动化、高效节能和可靠性要求的不断提升，离心鼓风机的技术也将朝着更高效率、更高可靠性、更智能监测和更广泛气体适应性的方向发展。作为风机技术人员，掌握这些基础知识，并结合实际工况灵活应用，将为稀土冶炼生产线的优化和降本增效做出重要贡献。

多级离心鼓风机 D1300-3.024/0.924性能、配件与修理解析

浮选（选矿）风机基础知识与C150-1.63型鼓风机深度解析

特殊气体风机：C(T)930-2.44型号解析及配件修理与有毒气体说明

稀土矿提纯风机D(XT)1235-2.21基础知识解析

离心风机基础知识解析：AI(M)900-1.1557/0.86煤气加压风机详解

AI1000-1.24/0.89离心鼓风机基础知识及配件详解

冶炼高炉鼓风机基础知识与C650-2.5型号深度解析

多级离心鼓风机C40-1.42性能、配件与修理解析

重稀土钬(Ho)提纯专用离心鼓风机技术全解:以D(Ho)655-2.4型风机为核心

特殊气体煤气风机基础知识解析：以C(M)2988-1.35型号为例

离心风机基础知识及AI800系列鼓风机配件详解

硫酸风机基础知识及AI500-1.33型号详解