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单质金(Au)提纯专用风机技术全解:聚焦D(Au)735-2.84型离心鼓风机及其系统应用

作者:王军(139-7298-9387)

关键词:单质金提纯、离心鼓风机、D(Au)735-2.84、风机配件维修、工业气体输送、矿物冶炼、轴瓦、碳环密封、转子总成

引言:风机在矿物单质提纯中的核心作用

在矿业冶炼,尤其是贵金属如金(Au)的提纯过程中,离心鼓风机扮演着不可或缺的核心动力角色。从浮选环节的气体供给,到氰化浸出后的固液分离,再到最后的高纯度精炼,稳定的气体输送与压力控制是保证工艺连续性、提升回收率与产品纯度的关键。针对金提纯工艺中高温、腐蚀性介质、高压力及高可靠性要求等特点,一系列专用风机型号应运而生。其中,“D(Au)735-2.84”型高速高压多级离心鼓风机,作为与高效分离机组合的专用设备,更是代表了该领域的高端技术应用。本文将系统阐述该专用风机的基础知识、型号解析、关键配件及维修要点,并延伸说明矿业中输送各类工业气体的风机技术。

第一章:金提纯工艺与专用风机型号体系概览

金的湿法冶炼提纯通常涉及破碎、磨矿、浮选、浸出、置换、电解等工序。不同工序对气体的流量、压力、纯度及耐腐蚀性有不同要求,由此衍生出丰富的专用风机系列:

“C(Au)”型系列多级离心鼓风机:通常用于提供中等压力、大流量的工艺空气,如浸出槽的鼓氧或搅拌。 “CF(Au)”与“CJ(Au)”型系列专用浮选离心鼓风机:专门为浮选工序设计,注重气流稳定性和微气泡发生性能,对压力波动敏感度低。 “AI(Au)”型系列单级悬臂加压风机:结构紧凑,适用于空间受限的场所,进行局部加压或气体循环。 “S(Au)”型系列单级高速双支撑加压风机“AII(Au)”型系列单级双支撑加压风机:具有高转速、高效率的特点,适用于需要较高压头但级数要求不高的气体输送环节,如烟气回收或气体保护输送。 “D(Au)”型系列高速高压多级离心鼓风机:本系列是应对金提纯后期高要求分离、提纯工序的利器。它通过多级叶轮串联,实现单个风机产生极高压头,满足高压过滤、压送或特定高压反应的气体需求。

可输送气体涵盖空气、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)以及各类混合无毒工业气体。材质与密封的选择根据气体特性(如氧气的助燃性、氢气的渗透性、烟气的腐蚀性)进行严格配置。

第二章:核心设备深度解析:D(Au)735-2.84型高速高压多级离心鼓风机

型号释义
遵循“D(Ca)300-1.6”的解读逻辑(D系列;专用编码300;出口压力1.6个大气压;进口默认为1个大气压),D(Au)735-2.84的含义为:

“D(Au)”:表示此为D系列高速高压多级离心鼓风机,且专为金(Au)提纯工艺设计优化。 “735”:为该型号风机的专用编码,通常关联其设计流量、叶轮级数、进出口尺寸等核心结构参数。此编码需对照具体厂家的选型手册,它定义了风机的基本尺寸和能力框架。 “-2.84”:明确表示风机在设计工况下,出风口的绝对压力为2.84个大气压(绝压)。这意味着相对于标准大气压(进口压力约为1 atm),风机提供了约1.84个大气压的压升(表压)。这种高压能力是其能与高效分离机(如板框压滤机、高压压榨机或特定精馏塔)直接配套的关键。

核心特点与在提纯中的应用

高压力输出:2.84 atm的出口压力足以克服高密度矿浆过滤时的巨大阻力,或为某些高压气提工艺提供动力,显著提升分离效率和速度。 与分离机组合:该风机并非独立工作,其性能曲线(压力-流量曲线)是与特定型号的分离机(如高压压滤机)的阻力特性联合选型确定的。目标是使风机的工作点(风机曲线与系统阻力曲线的交点)位于风机高效率区间,且能满足分离机所需的最大气体压力和流量。 结构设计:作为多级风机,其内部包含多个串联的叶轮和扩压器。气体每经过一级,压力得到一次提升。级间通常设有导流和冷却装置,以控制气体温升(尤其是压缩空气时)。转子经过严格的动平衡校验,确保在高速下的稳定运行。 材质与安全性:针对可能接触腐蚀性介质(如含氰废气、潮湿空气)或高压氧气,过流部件(叶轮、机壳)常采用不锈钢(如304, 316L)或更高等级的耐蚀合金。设计严格遵守压力容器相关规范。

第三章:风机关键配件详解

以D(Au)735-2.84型为例,其可靠运行依赖于一系列高性能配件:

风机主轴:作为承载所有旋转部件的核心,通常由高强度合金钢(如42CrMo)锻制而成,经过调质处理以获得优异的综合机械性能。其尺寸精度、形位公差(特别是各轴颈和安装部位的同心度、圆柱度)要求极高,表面硬度需满足轴承或轴瓦的配合要求。 风机转子总成:这是风机的心脏,包括主轴、所有级别的叶轮、平衡盘(用于平衡轴向力)、联轴器部件等。每个叶轮都需单独进行静平衡,组装成转子后必须进行高速动平衡,将不平衡量控制在极低标准(例如,遵循国际标准ISO 1940 G2.5级或更高),以消除高速下的振动隐患。 风机轴承与轴瓦:对于高速高压风机,滑动轴承(轴瓦)的应用比滚动轴承更为常见,因其承载能力大、阻尼性能好、适于高速运行。 轴瓦:通常采用巴氏合金(白合金)作为衬层,浇铸在钢制瓦背上。巴氏合金具有良好的嵌入性、顺应性和抗胶合能力,能保护轴颈。润滑至关重要,依靠压力油系统形成稳定的油膜。间隙调整公式(经验公式):顶间隙 ≈ (轴颈直径 / 1000) × 系数,系数通常取1.5至2.5,需根据转速、载荷和油粘度精确计算。 密封系统:防止气体泄漏和油污染的核心。 气封与油封:在机壳两端,通常采用碳环密封。碳环由多个碳精密封环组成,在弹簧力作用下紧贴轴套(或主轴)表面,形成迷宫式密封路径,有效隔离工艺气体与轴承箱。其优点是耐高温、自润滑、磨损后自动补偿。 轴承箱密封:防止润滑油外泄,通常采用骨架油封或机械密封。 轴承箱:容纳轴承(轴瓦)和提供润滑油的容器。设计有进油口、回油口、油位视镜、温度及压力测点。其结构需保证润滑油循环通畅,散热良好。

第四章:风机修理与维护要点

针对D(Au)系列高压风机的维修,需遵循严谨的程序:

故障诊断:常见故障包括振动超标、轴承温度高、风量风压不足、异响等。需结合在线监测数据(振动频谱、温度趋势)进行初步判断。振动分析是诊断转子不平衡、对中不良、轴瓦磨损、气流激振等问题的关键。 拆卸与检查: 严格按顺序拆卸,记录各部件相对位置。 重点检查转子总成:叶轮有无腐蚀、磨损、裂纹(可采用着色探伤);平衡盘状态;轴颈表面光洁度与尺寸。 检查轴瓦:巴氏合金层有无剥落、磨损、划伤、龟裂。测量轴瓦间隙(压铅法)和接触角度。 检查密封:碳环的磨损量、碎裂情况,弹簧弹力是否衰减。 检查轴承箱及润滑油路是否清洁、畅通。 修理与更换转子动平衡:任何涉及转子部件的更换或修复(如更换叶轮、修复轴颈),都必须重新进行低速和高速动平衡。平衡精度直接决定修复后风机的振动水平。 轴瓦刮研:新轴瓦或修复后的轴瓦需要与实轴进行刮研,以确保接触斑点均匀分布(通常要求每平方英寸不少于一定点数),并保证顶间隙和侧间隙符合设计要求。 密封更换:碳环密封必须成套更换,安装时注意方向,保证各环在槽内活动灵活。 回装与调试: 确保各部清洁,配合面涂抹适量润滑油。 严格控制转子在机壳内的轴向和径向定位。 对联轴器进行精密对中,一般采用双表或三表法,控制径向和端面偏差在0.03mm以内。 试车前,先运行润滑油系统,确认油压、油温正常。然后点动、低速跑合,逐步升速至额定工况,全程监测振动、温度、压力参数。

第五章:工业气体输送风机的特殊考量

在提纯工艺中,输送非空气介质时,风机设计需额外关注:

气体性质影响密度:气体密度直接影响风机所需功率,功率计算公式为:轴功率 ≈ (质量流量 × 压升) / (风机效率 × 机械效率)。输送氢气(低密度)时,相同体积流量下功率远小于空气;输送二氧化碳(高密度)时则相反。 腐蚀性:如湿氯气、含硫烟气,需选择哈氏合金、钛材等特种材料。 危险性:氧气风机需禁油设计,所有部件脱脂处理,防止燃爆。氢气风机需极高的防泄漏密封(如干气密封)和防静电设计。 纯度:输送高纯气体(如保护性氮气、氩气)时,风机内部需高度清洁,密封需无污染。 密封升级:对于贵重或危险气体,碳环密封可能升级为更先进的干气密封迷宫密封与氮气阻封的组合系统,实现近乎零泄漏。 性能换算:当风机用于设计介质以外的气体时,其性能需进行换算。基本遵循相似定律:在转速不变时,流量大致不变(体积流量),但压升与气体密度成正比,轴功率也与气体密度成正比。

结语

D(Au)735-2.84型高速高压多级离心鼓风机是金提纯工业尖端分离技术的强力保障。深入理解其型号含义、核心结构、配件功能与维修技术,并掌握不同工业气体对风机设计的特殊要求,是保障矿业冶炼生产线连续、高效、安全运行的技术基石。作为风机技术人员,应秉持严谨细致的态度,从选型、安装、维护到修理全周期进行精细化管理,充分发挥专用风机的性能优势,为提升矿物单质提纯的效益与品质贡献力量。

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