轻稀土钐(Sm)提纯风机基础知识与应用详解：以D(Sm)371-3.0型离心鼓风机为核心

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：轻稀土钐提纯、离心鼓风机、D(Sm)371-3.0、风机配件、风机修理、工业气体输送、多级离心风机

一、引言：稀土矿提纯工艺中的风机技术重要性

在稀土矿物提取与分离工艺中，尤其是轻稀土元素钐（Sm）的提纯过程中，气体输送与分离设备扮演着至关重要的角色。离心鼓风机作为核心动力设备，负责为浮选、跳汰、气体保护及物料输送等关键工序提供稳定、可控的气流与压力。针对稀土矿提纯的特殊工况:如介质腐蚀性、压力需求高、连续性生产要求等:专用风机的设计与选型直接影响到提纯效率、产品纯度及生产成本。

我国在稀土提纯风机领域已形成了多个专用系列，包括“C(Sm)”型系列多级离心鼓风机、“CF(Sm)”型系列专用浮选离心鼓风机、“CJ(Sm)”型系列专用浮选离心鼓风机、“D(Sm)”型系列高速高压多级离心鼓风机、“AI(Sm)”型系列单级悬臂加压风机、“S(Sm)”型系列单级高速双支撑加压风机以及“AII(Sm)”型系列单级双支撑加压风机。这些风机可根据工艺需求输送空气、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）及混合无毒工业气体。

本文将围绕轻稀土钐提纯工艺中广泛应用的D(Sm)371-3.0型高速高压多级离心鼓风机展开，系统阐述其工作原理、型号含义、结构特点、配件功能及维护修理要点，并对工业气体输送风机的选型与应用进行说明。

二、D(Sm)系列高速高压多级离心鼓风机型号解析

1. 型号命名规则

以D(Sm)371-3.0为例：

2. D(Sm)371-3.0型风机基本参数与工艺匹配

该风机专为钐提纯中的高压气源环节设计，常与跳汰机、浮选机配套使用。其流量371 m³/min与压力3.0 atm的组合，能够满足中等规模稀土生产线的气量需求，同时提供足够的压力以克服管道阻力及设备背压。在钐的浮选分离中，稳定的气流可确保矿物颗粒在浮选槽中充分悬浮与分离；在跳汰工艺中，周期性高压气流可实现矿物的重力分选。

三、D(Sm)371-3.0型风机核心结构与配件详解

1. 风机主轴

主轴是传递动力的核心部件，通常采用高强度合金钢（如40CrNiMoA）整体锻制，经调质处理与精密加工，确保在高转速（通常可达8000-15000 rpm）下具有足够的刚度、强度及疲劳抗力。主轴上安装有多级叶轮、平衡盘及联轴器，其动平衡精度直接影响风机振动水平与轴承寿命。

2. 风机轴承与轴瓦

D系列高速风机多采用滑动轴承（轴瓦结构），以承受高转速下的径向与轴向载荷。轴瓦材料常为巴氏合金（锡基或铅基），具有良好的耐磨性、嵌藏性及顺应性。轴承润滑采用强制循环油系统，确保油膜稳定形成。在风机启动、停机及变负荷运行时，需监控轴承温度及油压，防止油膜破裂导致磨损。

3. 风机转子总成

转子总成包括主轴、多级叶轮、平衡盘、推力盘及套筒等组件。叶轮通常为后弯式设计，采用不锈钢（如304、316）或特种合金（如蒙乃尔）制造，以抵抗稀土工艺中可能存在的酸性或腐蚀性气体。每级叶轮间设有导流器，将动能转化为压力能。平衡盘用于平衡转子轴向力，减少推力轴承负荷。

4. 气封与碳环密封

5. 油封与轴承箱

四、风机常见故障诊断与修理要点

1. 振动超标

2. 轴承温度高

3. 风量或压力不足

4. 气体泄漏

5. 定期维护建议

五、工业气体输送风机的选型与应用

稀土提纯工艺中，除空气外常涉及多种工业气体的输送，不同气体对风机材质、密封及安全性有特殊要求。

1. 气体特性与风机适配

2. 系列风机适用场景

3. 选型计算要点

选型需基于工艺要求的流量、进口压力、出口压力、气体组成、温度及湿度等参数。首先根据气体密度修正风机性能曲线，公式为：风机所需功率与气体密度成正比。再结合管路阻力特性曲线，确定风机工作点，确保其在高效区运行，并留有一定裕量（通常流量裕量10-15%，压力裕量10-20%）。对于易燃易爆气体，还需核算防爆等级与安全泄放装置。

六、结语：风机技术在稀土提纯中的发展趋势

随着稀土行业向精细化、绿色化方向发展，对提纯风机的效率、可靠性及智能化提出了更高要求。未来，风机技术将朝着以下几个方向演进：

D(Sm)371-3.0型高速高压多级离心鼓风机作为当前轻稀土钐提纯的骨干设备，其稳定运行离不开对结构原理的深刻理解、对配件的精准维护及对工艺气体的适配选型。希望本文能为从事稀土风机技术工作的同仁提供有益参考，共同推动我国稀土装备技术的进步。