重稀土钬(Ho)提纯专用风机技术详解:以D(Ho)1689-2.88型高速高压多级离心鼓风机为核心

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：重稀土钬提纯 离心鼓风机 D(Ho)1689-2.88 风机配件风机维修 工业气体输送 稀土矿选矿设备 高压风机技术

一、引言：稀土提纯工艺对风机的特殊要求

稀土元素作为现代高科技产业的“维生素”，其提纯工艺对设备提出了极为严苛的要求。重稀土钬(Ho)因其独特的磁学和光学特性，在激光材料、磁性存储等领域具有不可替代的作用。钬的提纯过程涉及复杂的物理化学分离工艺，其中离心鼓风机作为提供气源动力的核心设备，其性能直接关系到提纯效率、产品质量和生产成本。

稀土矿提纯过程中，风机需要满足以下特殊工况：1）提供稳定、可精准调控的气流压力与流量；2）适应腐蚀性、易燃性或高纯度工业气体的输送；3）在连续运转条件下保持极高的可靠性和密封性；4）能够与跳汰机、浮选机等选矿设备精确配套运行。本文将以重稀土钬(Ho)提纯专用风机型号D(Ho)1689-2.88为核心，系统阐述其技术原理、结构特点、配件系统及维护要点，并对整个C(Ho)系列风机在工业气体输送中的应用进行综合性说明。

二、重稀土钬(Ho)提纯工艺与风机选型概述

钬的提纯通常采用溶剂萃取、离子交换或高温还原法等，这些工艺环节往往需要特定气氛（如惰性气体保护）或特定压力气流参与反应与输送。风机在此过程中的主要功能包括：为浮选槽提供均匀分散的气泡（浮选工艺）、为气流分级设备提供动力、为反应器输送或循环工艺气体（如氮气、氩气），以及为尾气处理系统提供抽吸动力。

针对不同工艺段，发展出了多个专用风机系列：

这些风机可安全输送的空气、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。选型时需严格根据气体性质（密度、粘度、腐蚀性、爆炸性）对风机材料、密封和性能曲线进行修正。

三、核心设备详解：D(Ho)1689-2.88型高速高压多级离心鼓风机

1. 型号解读与技术规格

型号D(Ho)1689-2.88的具体含义为：

该型号风机的主要设计工况是针对空气输送，并与跳汰机等重选设备配套。若用于输送其他工业气体，其流量、压力和功率参数需根据气体密度与特性进行换算，其换算遵循离心式风机的基本定律：在转速不变时，压力与气体密度成正比，轴功率也与气体密度成正比。

2. 设计原理与气动特性

D(Ho)1689-2.88作为多级离心鼓风机，其核心原理是通过高速旋转的叶轮对气体做功，将机械能转化为气体的压力能与动能。气体依次通过多个串联的叶轮和扩压器，每级提升一定的压力，最终累计达到设计出口压力2.88 atm。

其性能曲线（压力-流量曲线、效率-流量曲线、功率-流量曲线）是选型和运行的依据。对于钬提纯工艺，要求风机在额定点附近具有较宽的高效区，以应对工艺参数的轻微波动。由于是多级结构，其特性曲线相对陡峭，即流量变化对出口压力影响较为显著，这要求管路系统设计需匹配，或采用变频调速等手段进行流量调节，以保持工艺稳定。

针对可能输送的轻气体（如氢气、氦气），需特别注意：风机产生的压头（以米气柱计）不变，但以压力（帕或大气压）计的输出压力会显著下降，同时所需轴功率也降低。相反，输送密度大于空气的气体（如二氧化碳、工业烟气），出口压力和轴功率会相应增加，电机选型时必须考虑。

3. 关键部件与结构深度解析

（1）风机转子总成
这是风机的心脏，由主轴、多级叶轮、平衡盘（或鼓）、定距套等部件组成，经过严格的动平衡校正。对于D(Ho)1689-2.88这类高压风机，转子动力学设计至关重要，需精确计算临界转速，确保工作转速远离临界转速区，并考虑气体激振的影响。叶轮通常采用高强度合金钢（如304、316不锈钢或更高级别的合金），根据输送气体腐蚀性可选更耐蚀材料，并可能进行表面硬化或涂层处理，以应对重稀土工艺中可能存在的微量腐蚀性成分。

（2）风机主轴与轴承系统
主轴承载所有旋转部件，传递扭矩，其刚性、强度及制造精度要求极高。D(Ho)系列风机通常采用滑动轴承（轴瓦），原因在于滑动轴承在高转速、重载荷下具有更优的稳定性和寿命。轴瓦材料常为巴氏合金，具有良好的嵌藏性和顺应性。轴承箱设计包含强制润滑系统，确保油膜稳定形成，带走摩擦热。润滑油的温度、压力和清洁度是监控重点。

（3）密封系统
密封的可靠性直接关系到风机效率、气体纯度和环境安全。

（4）轴承箱与润滑系统
轴承箱是支撑转子、容纳轴承和部分密封的壳体。其设计保证了轴承的对中性和稳定性。独立的强制润滑油站提供恒定压力、温度的润滑油，油路中包含过滤器、冷却器和监测仪表，是风机稳定运行的保障。

（5）机壳与隔板
机壳承受内部压力，并将各级组件组装在一起。隔板将各级叶轮分开，并固定扩压器和回流器，形成气体流道。其设计直接影响气动效率和压力分布。

四、风机关键配件详解与维护策略

1. 核心配件清单与功能

2. 风机修理与故障诊断

（1）计划性大修
根据运行小时数或状态监测结果，定期进行解体大修。内容包括：全面检查测量转子各部位跳动、叶轮口环间隙、气封间隙、轴瓦间隙与接触面；清洗流道和油路；更换所有规定易损件；重新校正动平衡；复位后精确对中。

（2）常见故障与处理

（3）针对输送特殊气体的修理注意事项
修理前必须进行彻底的气体置换和清洗，特别是输送过氧气、氢气、一氧化碳等危险气体的风机，需严格防火防爆。所有工具需为防爆工具，检修场地通风良好。与工艺气体接触的部件在维修后需特别清洁，防止油脂污染（尤其是氧压机）。

五、输送各类工业气体的适应性说明与选型修正

D(Ho)1689-2.88及其系列风机虽以空气标定，但通过材料选择和设计修正，可适应多种工业气体。

选型修正公式简述：
当输送气体密度改变时，风机转速不变则：

因此，选型时须向制造商提供准确的气体成分、进气温度、进气压力和要求的出口压力，以便进行精确的性能换算和电机功率选配。

六、结论：专用风机在重稀土产业中的价值与展望

重稀土钬(Ho)提纯专用风机D(Ho)1689-2.88代表了为特定高端工业流程量身定制装备的技术方向。其高压、大流量、高可靠性的特点，满足了现代化、规模化稀土提纯生产对动力气源的核心需求。通过深入理解其型号含义、结构原理、配件系统和维护要点，并掌握其输送不同工业气体时的特性变化，用户能够实现风机的科学选型、高效运行与精准维护，从而保障重稀土钬提纯生产线的连续、稳定、经济运行。

未来，随着稀土提纯工艺向更精细化、绿色化、智能化方向发展，对风机也提出了更高要求：更高的能效标准、更智能的预测性维护（基于物联网振动、温度监测）、更宽泛的稳定工况调节范围，以及对极端工况（如高压、超纯气体）更好的适应性。风机技术与稀土工艺的深度融合，将继续推动这一战略性产业的技术进步与成本优化。作为风机技术人员，不断更新知识，深入理解工艺需求，是实现设备价值最大化的关键。