重稀土铒(Er)提纯风机基础知识与应用：以D(Er)1935-1.54型号为例的全面解析

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

重稀土铒(Er)提纯风机基础知识与应用：以D(Er)1935-1.54型号为例的全面解析

作者：王军（139-7298-9387）
关键词：重稀土铒提纯、离心鼓风机、D(Er)1935-1.54、风机配件、风机修理、工业气体输送、稀土矿选矿设备

一、引言：稀土提纯与离心鼓风机技术概述

稀土元素作为现代高科技产业不可或缺的战略资源，其提纯工艺的先进性直接关系到最终产品的品质与应用性能。在十七种稀土元素中，重稀土铒（Er）因其独特的光学、磁学特性，在光纤通信、核工业、特种合金等领域具有不可替代的作用。铒的提纯是一个复杂的物理化学过程，涉及采矿、破碎、磨矿、浮选、萃取、焙烧等多个环节，而在这整个工艺链条中，离心鼓风机作为关键动力设备，承担着提供氧化气氛、流化床气体、气力输送和工艺气体循环等核心功能。

离心鼓风机通过旋转的叶轮将机械能转化为气体动能和压力能，其运行稳定性、能效水平和气体控制精度直接影响提纯效率、产品纯度和生产成本。针对重稀土铒提纯的特定工况:如处理含腐蚀性成分的矿物粉尘、维持精确的氧分压环境、或输送特殊的工艺气体:通用型风机往往难以胜任，必须采用专门设计的“稀土提纯专用”风机系列。我国风机行业经过多年技术积累，已开发出包括C(Er)、CF(Er)、CJ(Er)、D(Er)、AI(Er)、S(Er)、AII(Er)等在内的完整系列，能够覆盖从粗选到精炼的全流程需求。

本文将系统阐述稀土矿提纯用离心鼓风机的基础知识，并重点围绕D(Er)1935-1.54型高速高压多级离心鼓风机展开，详细解析其型号含义、结构特点、关键配件、维护修理要点，同时探讨其在输送各类工业气体时的技术考量，以期为从事稀土提纯工艺和设备管理的技术人员提供参考。

二、重稀土铒提纯风机型号体系解读与D(Er)1935-1.54详解

（一）风机型号命名规则解析

在稀土提纯专用风机系列中，型号编码包含了丰富的信息，是设备选型的第一依据。以参考型号“D(Er)300-1.8”为例：

“D”：代表该风机属于“D型系列高速高压多级离心鼓风机”。不同字母代表不同结构形式与应用侧重： C(Er)：多级离心鼓风机基础系列，适用于一般增压场景。 CF(Er) / CJ(Er)：专用浮选离心鼓风机，针对浮选槽充气搅拌设计，注重气体分散性与抗堵塞。 D(Er)：高速高压多级离心鼓风机，核心特点在于通过多级叶轮串联和高转速实现较高压升，是焙烧、气力输送等高压需求环节的主力机型。 AI(Er)：单级悬臂加压风机，结构紧凑，适用于中低压、大流量场合。 S(Er)：单级高速双支撑加压风机，高转速下单级实现较高压比，转子动力学性能优异。 AII(Er)：单级双支撑加压风机，传统可靠结构，维护简便。 “(Er)”：括号内元素符号明确标识该型号风机在设计时，重点考量了重稀土铒（Er）提纯工艺的特定要求，如材料兼容性、密封特殊性、防粉尘设计等。这是一个重要的应用标识。 “300”：表示风机在标准进气状态（通常指进口压力为1个标准大气压，温度20℃，相对湿度50%）下的额定体积流量，单位为立方米每分钟（m³/min）。这是风机的核心性能参数之一。 “-1.8”：表示风机出口的绝对压力值为1.8个标准大气压（ata）。若型号中未以“/”形式标注进口压力，则默认进口压力为1个标准大气压。因此，该风机的净压升（压比）为1.8。 隐含信息：型号中通常不直接体现转速、功率、介质等信息，这些需查阅详细的技术规格书。

（二）D(Er)1935-1.54型号深度解读

基于以上规则，我们对本文的核心机型D(Er)1935-1.54进行全方位解读：

系列与应用定位：“D”系列标志着这是一台高速高压多级离心鼓风机。在重稀土铒的提纯流程中，此类风机常被用于： 流化床焙烧/煅烧工序：为反应炉提供高压、稳定、可控的预热空气或特定气氛（如弱氧化性气氛），确保铒的化合物发生均匀、彻底的分解或转化。 高压气力输送系统：将精矿粉或中间产物在管道中密相输送，高压气体是动力源。 工艺气体循环加压：在闭路或半闭路气体处理系统中，对工艺气体（如含有CO₂、N₂的混合气）进行再增压，以克服系统阻力，保持循环。 流量参数：“1935”表示其额定流量高达1935立方米每分钟。这是一个非常大的流量值，说明该风机服务于提纯生产线中的核心主流程或大型集中供气系统，可能对应大型回转窑、多层流化床或全厂集中的气源站。大流量要求风机具有宽阔的流道、大型叶轮和强大的电机驱动。 压力参数：“-1.54”表示其出口绝对压力为1.54个标准大气压，净压升为0.54个大气压（约54kPa）。虽然绝对值看似不高，但在如此大流量的基础上实现这一压升，需要风机具备显著的能量头输出能力。这个压力水平非常适合流化床（所需压力通常在几十千帕量级）和中等距离的气力输送。 综合性能画像：D(Er)1935-1.54是一台大流量、中高压比的多级离心鼓风机。其“高速”设计是为了在保证压升的同时，尽可能减少叶轮级数和风机体积，提高功率密度。“多级”意味着气体依次通过多个串联的叶轮和扩压器，逐级增压，最终达到目标压力。其设计重点在于高效率区宽广、运行平稳可靠，并能适应铒提纯现场可能存在的轻微粉尘和特定气体环境。

三、D(Er)型系列风机核心结构与关键配件详述

D(Er)系列风机采用水平剖分式或垂直剖分式（筒式）机壳，以适应不同压力等级。以下结合D(Er)1935-1.54的典型配置，对其核心部件进行说明：

（一）转子总成

这是风机的心脏，由主轴、多个叶轮、平衡盘、联轴器等部件组装而成，并经过高精度动平衡校正。

主轴：采用高强度合金钢（如42CrMo）锻制，经调质处理，具有优异的综合机械性能。轴上有安装叶轮的键槽或过盈配合面，以及支撑轴承的轴颈。其刚性（临界转速）设计必须远高于工作转速，确保安全。叶轮：是多级鼓风机的核心做功元件。D(Er)1935-1.54的叶轮通常采用后弯式或径向式叶片的三元流设计，材料根据输送气体性质可选优质碳钢、低合金钢或不锈钢。每个叶轮与对应的扩压器、回流器组成一个“级”。大流量要求首级叶轮入口直径大，后续各级叶轮外径可能逐级略有变化以适配气体体积压缩后的流速。

（二）支撑与润滑系统：轴承、轴瓦与轴承箱

轴承与轴瓦：高速高压风机常采用滑动轴承（轴瓦），因其阻尼性能好，承载能力高，适用于高转速工况。轴瓦通常为剖分式，内衬巴氏合金（钨金）。D(Er)1935-1.54的径向轴承支撑转子重量，止推轴承承受转子剩余的轴向力（主要轴向力由平衡盘抵消）。润滑油在轴承与轴颈间形成油膜，实现流体动力润滑。 轴承箱：是容纳轴承、保证润滑油循环和密封的组件。内置油路，通过压力油循环系统对轴承进行润滑和冷却。轴承箱与机壳间有隔热措施，防止机壳高温传至轴承。

（三）密封系统

密封是防止气体泄漏和油污染的关键，在输送工艺气体时尤为重要。D(Er)1935-1.54主要采用以下密封组合：

气封（迷宫密封）：安装在机壳两端和级间，用于减少高压气体向低压区的内部泄漏。由一系列环状齿片与轴（或轴套）形成微小间隙，气体经过时产生节流效应而降压，从而密封。油封：位于轴承箱外侧，防止润滑油沿轴向外泄漏。常用骨架油封或迷宫式油封。 碳环密封：在输送贵重、有毒或危险工业气体（如氢气H₂、氦气He）时，端轴封可能采用碳环密封作为主密封。碳环由多个碳石墨环组成，在弹簧力作用下抱紧轴套，实现接触式密封，泄漏量远小于迷宫密封。它通常与缓冲气（如氮气）系统配合使用，确保工艺气体零泄漏至大气。对于D(Er)1935-1.54，若用于输送特殊气体，碳环密封是标准或可选配置。

（四）其它关键配件

进口导叶或变频器：用于调节风机的流量和压力，适应工艺变化。进口导叶通过改变进气预旋来调节性能，节能效果优于出口节流。 润滑系统：独立的油站，包括油箱、油泵、冷却器、过滤器、安全阀等，为轴承提供稳定、清洁、温度适宜的润滑油。 监测仪表：振动传感器、温度传感器（轴承温度、排气温度）、压力表等，接入控制系统，实现实时监控和连锁保护。

四、风机修理与维护要点

针对D(Er)系列这类高速重型设备，预防性维护和精准修理至关重要。

（一）日常维护与巡检

振动与温度监测：每日记录轴承部位振动值和温度。振动超标往往是转子不平衡、对中不良、轴承磨损的先兆。 润滑油管理：定期检查油位、油温、油压，按周期取样化验油质，及时更换滤芯和变质润滑油。 密封检查：检查气封、油封有无异常泄漏。对于碳环密封，需监控缓冲气的压力和流量。 性能监控：关注进出口压力、流量、电机电流，与原始性能曲线对比，判断是否存在效率下降或堵塞。

（二）常见故障与修理

振动过大：原因：转子积灰（输送含尘气体时常见）导致动平衡破坏；叶轮磨损不均；轴承磨损；联轴器对中偏差扩大；地脚螺栓松动。修理：停机后，首先检查对中和地脚。若问题在转子，需拆解抽出转子总成，进行清理、检查叶轮焊缝或铆接处。在动平衡机上重新进行高速动平衡校正，平衡精度需达到G2.5或更高等级。 轴承温度高：原因：润滑油不足、变质、油路堵塞；轴承间隙过小或瓦面损伤；轴向力过大（平衡盘堵塞或磨损）。修理：检查润滑系统。拆卸轴承箱，检查轴瓦。若巴氏合金层有磨损、剥落或接触不良，需进行刮瓦修理或更换新瓦。修理后需调整轴承间隙至设计值。 风量或压力不足：原因：进口过滤器堵塞；密封间隙（尤其是迷宫密封）因磨损过大，内泄漏严重；叶轮腐蚀或磨损，型线改变；转速下降（如皮带打滑）。修理：清洁过滤器。测量密封间隙，若超过允许值1.5-2倍，需更换密封件。检查叶轮，严重磨损需修复或更换。 气体泄漏：原因：碳环密封磨损、弹簧失效；密封气系统故障；机壳中分面或法兰面垫片损坏。修理：更换碳环组件，检查并恢复密封气系统压力。更换中分面密封胶或垫片，紧固螺栓需按特定顺序和扭矩上紧。

（三）大修周期与内容

D(Er)1935-1.54这类风机建议每运行2-3年或24000小时左右进行一次全面解体大修。内容包括：

彻底清洗转子、机壳流道。检查所有叶轮的焊缝、铆钉、表面腐蚀情况，进行无损探伤。检查或更换所有迷宫密封齿片、碳环密封组件。全面修理轴承，或更换新轴瓦。检查主轴有无弯曲、裂纹（磁粉探伤）。清理润滑油系统，更换润滑油。大修后重新组装，必须确保各部间隙（如叶轮与机壳的径向和轴向间隙、密封间隙、轴承间隙）严格符合装配图纸要求。重新对中，最终进行现场动平衡精校和性能测试。

五、输送工业气体的特殊考量与风机选型适配

重稀土铒提纯过程中，不同工序可能涉及多种工业气体，风机选型和设计需针对性调整。

（一）气体性质的影响

气体密度：密度直接影响风机所需的压升功率（功率与密度成正比）。输送氢气(H₂)、氦气(He)等轻气体时，相同压升下功率需求远小于空气，但叶轮需更多级数或更高转速来产生足够的压头。反之，输送二氧化碳(CO₂)、氩气(Ar)等重气体，功率需求增大，电机需选大。 腐蚀性与化学活性：氧气(O₂)具有强氧化性，要求所有流道部件采用不锈钢（如304、316），并彻底清除油脂，防止燃爆。工业烟气可能含硫化物、湿气，需选择耐蚀材料（如316L不锈钢或更高等级合金）。风机内部需做特殊防腐处理。 纯度与泄漏要求：输送氖气(Ne)、氪气(Kr)等贵重稀有气体，或氢气等危险气体，要求泄漏率极低。必须采用碳环密封、干气密封等高级密封形式，并配以完善的密封气控制系统。 温度与清洁度：高温气体需考虑材料的热强度、冷却措施（如轴承箱冷却）。含尘气体（如从焙烧炉出来的烟气）需在风机前设置高效除尘器，并在风机设计时考虑叶轮的抗磨措施（如堆焊耐磨层、硬化处理）和易于清灰的结构。

（二）风机系列选型建议

针对不同气体和工况，可参考以下选型匹配：

空气、无毒干燥的混合工业气体（N₂、Ar等）：可选用标准设计的D(Er)、C(Er)、AI(Er)等系列，重点根据流量、压力参数选择。 氧气(O₂)：必须选用特殊设计的氧压机，通常归入特定系列并做脱脂、禁油处理。材料选用不锈钢，结构上避免死角积存油脂。 氢气(H₂)、氦气(He)等轻气体/贵重气体：优先考虑S(Er)型单级高速或D(Er)型多级风机，但必须配套碳环密封或干气密封系统。设计上注重低泄漏和安全防护。 含尘、腐蚀性工业烟气：可选用C(Er)或D(Er)系列的防磨防腐型，采用厚板材质、耐磨衬板、防腐涂层。进口需严控粉尘浓度。 浮选工序充气：专门选用CF(Er)或CJ(Er)型浮选专用鼓风机，其特点是提供的空气流量稳定、气泡细化效果好，且能适应浮选药剂产生的轻微腐蚀环境。

对于D(Er)1935-1.54而言，当其用于输送除空气外的工业气体时，用户在订货时必须明确告知气体组分、温度、入口压力、纯度要求等详细信息，以便制造商对材料、密封、冷却系统和性能曲线进行量身定制。

六、结论

离心鼓风机是重稀土铒提纯工业中的“肺”和“动脉”，其稳定高效运行是保障整个工艺链连续、经济、安全的关键。D(Er)1935-1.54型高速高压多级离心鼓风机作为大流量、中高压工况下的典型代表，其设计集成了多级增压、高速转子、精密滑动轴承和多种密封技术。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、碳环密封等关键部件的结构与功能，是进行科学维护和精准修理的基础。

面对复杂的工业气体输送任务，技术人员必须充分认识到气体物性对风机性能、材料选择和密封安全的根本性影响，从而在C(Er)、CF(Er)、D(Er)、AI(Er)等系列中选择最适配的型号，并进行必要的定制化设计。

随着稀土产业向精细化、绿色化、智能化发展，对提纯风机的效率、可靠性和智能化控制水平提出了更高要求。未来，融合了磁悬浮轴承、智能喘振防控、数字孪生运维等先进技术的下一代稀土提纯专用风机，必将为提升我国重稀土战略资源的提取利用水平贡献更大力量。

特殊气体煤气风机基础知识解析：以C(M)1992-2.12型号为例

特殊气体煤气风机基础知识解析：以C(M)993-1.47型号为例

离心鼓风机:水泥立窑专用风机说明

冶炼高炉风机：D314-2.8型号解析与配件修理全攻略

离心风机基础知识解析：AII1200-1.2543/0.8943型滑动轴承（轴瓦）风机

风机选型参考:AII1500-1.2111/0.8411离心鼓风机技术说明

浮选风机基础知识详解:以C170-1.28型号为核心的全面技术解析

浮选风机基础知识与C300-1.82型浮选鼓风机深度解析

硫酸风机基础知识及AI(SO₂)700-1.18型号深度解析

离心通风机基础知识解析：以输送特殊气体通风机G4-73№18D（2次升级）为例