重稀土钪(Sc)提纯专用风机:以D(Sc)1916-1.35型离心鼓风机为核心的技术解析

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重稀土钪(Sc)提纯专用风机:以D(Sc)1916-1.35型离心鼓风机为核心的技术解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：重稀土钪提纯离心鼓风机 D(Sc)1916-1.35 风机配件风机维修工业气体输送轴瓦碳环密封稀土矿选矿

引言：稀土矿提纯工艺中的风动力量

在重稀土元素钪的提纯工艺中，离心鼓风机扮演着至关重要的角色。作为风机技术领域的专业人士，我深知风机性能直接关系到钪的提取效率和纯度。钪作为一种稀散金属，主要从钨矿、锡矿及某些稀土矿的尾矿中提取，其提纯过程对气体输送设备的稳定性、密封性和耐腐蚀性提出了极高要求。本文将围绕重稀土钪提纯专用风机，特别是D(Sc)1916-1.35型号，系统阐述其技术原理、配件组成、维护要点以及在不同工业气体输送中的应用。

第一章：重稀土钪提纯工艺对风机的特殊要求

钪的提纯通常包括矿石破碎、选矿、浸出、萃取和精炼等多个环节。在这些环节中，风机主要用于浮选气体供应、烟气排放、惰性气体保护和反应气体输送等。

工艺环境特点：

腐蚀性介质：浸出和萃取过程中可能产生酸性或碱性气体高温环境：部分工艺环节温度可达200-300℃ 粉尘条件：矿石处理阶段存在细微矿物粉尘

严格密封要求：防止有价值气体泄漏和外界污染连续运行需求：提纯过程通常需要24小时不间断运行

针对这些特殊工况，风机需要具备优异的耐腐蚀性能、可靠的密封系统、稳定的长期运行能力和精确的压力流量控制。

第二章：D(Sc)系列高速高压多级离心鼓风机技术解析

2.1 D(Sc)1916-1.35型号详解

D(Sc)1916-1.35型离心鼓风机是专为重稀土钪提纯工艺设计的高速高压设备。

型号解读：

“D”代表D系列高速高压多级离心鼓风机 “Sc”表示适用于钪提纯工艺的特殊设计和材质 “1916”表示风机流量为每分钟1916立方米 “1.35”表示出风口压力为1.35个大气压（表压）进风口压力默认为1个大气压（绝对压力）

性能参数：

流量范围：1900-1930 m³/min（可调）出口压力：1.35 atm（约135 kPa）进口压力：1 atm（标准大气压）工作温度：-20℃至200℃（根据气体介质调整）转速：根据具体设计，通常在5000-10000 rpm之间功率：根据系统阻力计算，一般在800-1200 kW范围

设计特点：

多级叶轮设计：通过多个叶轮串联实现高压比，每个叶轮承担部分压力提升高速直连设计：采用高速电机直接驱动或齿轮箱增速，减少中间传动损失专用材质选择：与钪提纯介质接触部分采用不锈钢316L、哈氏合金或特殊涂层优化流道设计：减少气体流动损失，提高效率热膨胀补偿：考虑高温下的材料膨胀，设计合理的间隙和补偿机构

2.2 D(Sc)系列与其他系列对比

在重稀土钪提纯领域，根据不同工艺环节的需求，开发了多个专用风机系列：

C(Sc)系列多级离心鼓风机：适用于中等压力和流量的气体输送，常用于萃取工序的气体搅拌和循环。

CF(Sc)与CJ(Sc)系列专用浮选离心鼓风机：专门针对浮选工艺设计，提供稳定气泡和适度搅拌力，促进矿物分离。

AI(Sc)系列单级悬臂加压风机：结构紧凑，适用于空间受限的局部加压环节。

S(Sc)系列单级高速双支撑加压风机：高转速单级设计，适用于需要快速响应的气体调节环节。

AII(Sc)系列单级双支撑加压风机：兼顾稳定性和紧凑性，适用于辅助工艺环节。

D(Sc)系列在其中定位为高压大流量核心设备，通常用于整个提纯系统的核心气体供应环节。

第三章：D(Sc)1916-1.35型风机核心配件详解

3.1 风机主轴系统

主轴是风机的核心传动部件，D(Sc)1916-1.35型风机主轴具有以下特点：

材质：采用42CrMo或同等强度合金钢，调质处理至HRC28-32 结构：多级叶轮安装段精密加工，保证同心度不超过0.01mm 热处理：整体调质后表面高频淬火，提高耐磨性和疲劳强度动平衡：出厂前进行高速动平衡，残余不平衡量小于G1.0级

3.2 轴承与轴瓦系统

D(Sc)1916-1.35采用滑动轴承（轴瓦）设计，相比滚动轴承具有以下优势：

更高承载能力：适用于高速重载工况更好阻尼特性：吸收振动，运行更平稳更长使用寿命：正常维护下可达80000小时以上

轴瓦技术参数：

材质：巴氏合金（锡锑铜合金）衬层，厚度1.5-3mm 间隙控制：直径间隙按轴径的0.001-0.0015倍设计润滑系统：强制压力供油，油压0.15-0.25MPa 温度监控：瓦体埋设温度传感器，监控温度不超过70℃

3.3 转子总成

转子总成包括主轴、叶轮、平衡盘、联轴器等组件：

叶轮：采用后弯式叶片设计，效率可达85%以上；材质根据输送气体选择，腐蚀性环境使用不锈钢或钛合金平衡盘：自动平衡轴向推力，减少推力轴承负荷装配精度：叶轮与主轴过盈配合，加热装配保证紧密度

3.4 密封系统

气封系统：

迷宫密封：非接触式密封，减少级间气体泄漏间隙控制：径向间隙0.2-0.4mm，轴向间隙0.3-0.6mm

碳环密封：

结构特点：多段碳环组成，自润滑性好适用场合：适用于不允许油污染的工艺气体维护要点：定期检查磨损情况，磨损超过原厚度1/3需更换

油封系统：

骨架油封：防止轴承润滑油泄漏组合式密封：在重要部位采用多种密封组合形式

3.5 轴承箱与润滑系统

轴承箱为整体铸造结构，具有足够的刚性和散热面积：

润滑方式：强制循环润滑，带双过滤器（一用一备）冷却系统：油冷却器保持油温在40-50℃之间监测保护：油压、油温、油位多重监测，异常时自动报警或停机

第四章：风机维修与维护要点

4.1 日常维护

振动监测：每日记录风机轴承座振动值，速度有效值不超过2.8mm/s 温度检查：轴承温度不超过70℃，润滑油温不超过65℃ 泄漏检查：检查各密封点有无气体或润滑油泄漏 声音监听：使用听针或超声波检测仪监听内部异常声音

4.2 定期检修

小修（每运行4000-6000小时）：

检查并紧固所有连接螺栓更换润滑油和过滤器检查密封件磨损情况清理进气过滤器

中修（每运行16000-24000小时）：

包括小修所有项目检查轴瓦磨损情况，测量间隙检查叶轮腐蚀和磨损情况校准对中精度，要求径向偏差不超过0.03mm

大修（每运行48000-60000小时）：

全面解体检查所有部件更换所有易损件（密封、轴瓦等）检查主轴直线度，要求弯曲度不超过0.02mm 转子重新做动平衡壳体压力试验，验证完整性

4.3 常见故障处理

振动过大处理流程：

检查对中情况，重新对中检查地基螺栓紧固情况检查转子平衡状态，必要时现场动平衡检查轴承间隙和磨损情况检查气流脉动和管道支撑

温度过高处理流程：

检查润滑油量、油质和冷却系统检查轴承间隙是否过小检查负荷是否超过设计值检查环境温度是否过高

效率下降处理流程：

检查密封间隙是否过大检查叶轮磨损或结垢情况检查进气过滤器是否堵塞检查系统阻力是否变化

第五章：输送工业气体的特殊考虑

D(Sc)1916-1.35型风机可根据工艺需要输送多种工业气体，不同气体对风机设计和操作有不同要求。

5.1 可输送气体类型及特性

惰性气体（氦气He、氖气Ne、氩气Ar）：

安全性高，但密度差异大（氦气密度仅为空气的1/7）风机设计需考虑气体密度对性能的影响：风机压力与气体密度成正比，流量与密度的平方根成反比密封要求高，防止贵重气体泄漏

活性气体（氧气O₂、氢气H₂）：

氧气：避免与油脂接触，防止爆炸；部件需脱脂处理氢气：密度小，扩散性强；需特别加强密封；防爆设计

腐蚀性气体（工业烟气、二氧化碳CO₂湿气）：

材质选择耐腐蚀合金或加内衬考虑冷凝液排放设计提高密封系统防腐性能

混合工业气体：

明确组分和比例，按加权平均计算物性参数考虑可能发生的化学反应监测气体组分变化对风机性能的影响

5.2 气体特性对风机性能的影响修正

当输送气体与空气不同时，风机性能参数需按以下原则修正：

压力修正：风机产生的压力与气体密度成正比。气体密度计算公式为：气体密度等于气体摩尔质量乘以绝对压力除以气体常数与绝对温度的乘积。

功率修正：风机所需功率与气体密度成正比。

流量修正：容积流量不变，但质量流量随密度变化。

对于D(Sc)1916-1.35型风机，当输送不同于空气的气体时，需重新计算工作点，确保电机功率和强度满足要求。

5.3 安全注意事项

爆炸性气体：采用防爆电机和电器，消除静电设计 毒性气体：加强密封，设置泄漏检测，配备应急处理系统氧气：禁油处理，流速限制防止摩擦过热 高压气体：壳体按压力容器规范设计制造，定期检测

第六章：重稀土钪提纯风机的选型与优化

6.1 选型原则

工艺匹配：根据提纯工艺各环节的气体需求量、压力要求选择合适型号 气体兼容：根据输送气体性质选择材质和密封形式 效率优化：使风机工作点位于高效区（不低于最高效率的85%） 备用考虑：关键环节考虑备用风机或可调节方案 扩展预留：考虑生产扩大可能，留有一定余量

6.2 D(Sc)1916-1.35型应用优化

在实际钪提纯工艺中，D(Sc)1916-1.35型风机可通过以下方式优化应用：

变频控制：根据工艺变化调节转速，实现流量压力精确控制，节能效果显著。

串联并联配置：多台风机组合满足不同工况需求，提高系统灵活性。

智能监控：集成振动、温度、压力、流量等多参数监控，实现预测性维护。

热能回收：对于出口高温气体，可加装热交换器回收热能，提高能效。

结论

重稀土钪提纯专用风机，特别是D(Sc)1916-1.35型高速高压多级离心鼓风机，是钪提取工艺中的关键设备。其高性能、高可靠性和对特殊工况的适应性，直接关系到钪的提纯效率和成本。通过深入了解其设计原理、配件特性、维护要点和气体适应性，风机技术人员可以更好地操作、维护和优化这些设备，为重稀土资源的高效利用提供可靠保障。

随着稀土提取技术的不断进步，对风机的性能要求也将不断提高。未来，风机将向更高效率、更智能控制、更长使用寿命和更好环境适应性的方向发展。作为风机技术专业人员，我们需要不断学习新技术、新材料、新工艺，为我国稀土产业的可持续发展贡献力量。

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