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单质金(Au)提纯专用风机:D(Au)2429-2.68型高速高压多级离心鼓风机技术详析

作者:王军(139-7298-9387)

关键词:单质金提纯专用风机;D(Au)2429-2.68;离心鼓风机;矿物提纯;风机配件;风机维修;工业气体输送;轴瓦;转子总成;碳环密封

引言

在黄金及其他贵金属的冶炼与提纯工艺中,高效、稳定、可靠的流体输送与气体处理设备是保障生产连续性与产品纯度的关键。离心鼓风机作为核心动设备,广泛应用于浮选、浸出、分离、吹炼及尾气处理等多个环节。其性能直接关系到生产效率、能耗与金属回收率。本文将聚焦于矿业冶炼提纯金(Au)工艺中使用的专用离心鼓风机,特别是与分离机组合应用的D(Au)2429-2.68型高速高压多级离心鼓风机,深入阐述其基础知识、型号解析、核心配件构成、维护修理要点,并对输送各类工业气体的风机选型与应用进行系统性说明。

第一章 金(Au)提纯工艺与风机选型概述

黄金的湿法冶金提纯(如氰化法、王水法等)及火法精炼过程中,涉及多个需要风机提供气源或进行气体输送的单元。例如,浮选工序需要向矿浆中充入适量空气形成气泡,吸附金矿物颗粒;“C(Au)”型、“CF(Au)”型及“CJ(Au)”型系列风机即专门设计用于此类浮选工艺,它们通常要求风机具备中等风量、一定的抗堵塞能力和耐腐蚀性。在浸出后的液固分离、洗涤或某些精炼反应阶段,可能需要纯净或特定的气体(如氮气N₂用于惰性保护,氧气O₂用于氧化反应)。而分离、浓缩及后期高纯度精炼环节,常涉及高速离心分离设备,需要稳定、高压力的气体作为驱动或工艺气体,这正是“D(Au)”型系列高速高压多级离心鼓风机的主要应用场景。

风机选型需严格依据工艺流程参数:所需气体介质、流量(风量)、进口压力、出口压力(或压升)、气体温度、密度以及是否有腐蚀性、爆炸性等特性。型号中的编码即反映了这些核心参数。对于“S(Au)”、“AI(Au)”、“AII(Au)”等单级加压风机系列,则更适用于压力需求相对较低但流量可能较大的场合,如烟气输送、炉膛鼓风等。

第二章 D(Au)2429-2.68型风机专项解析

1. 型号释义:

“D(Au)”:代表“D”型系列高速高压多级离心鼓风机,专门适配于金(Au)元素相关的提纯工艺环境,可能在材料选择、密封设计等方面进行了针对性优化。 “2429”:此为内部编码,通常蕴含了风机的核心尺寸或性能标识。一种常见的解读方式是,“24”可能指示风机叶轮直径或系列规格代码,“29”可能关联设计序号或特定变型。准确含义需参照制造商的技术手册。 “-2.68”:这是该型号的关键性能参数,表示风机在输送标准空气(进口压力为1个标准大气压,若无“/”及进口压力值注明)时,其设计出口压力为2.68个大气压(绝对压力),即提供约1.68 kgf/cm²(或约0.165 MPa)的压升。这个压力值是与分离机(如高速离心机、旋风分离器等)组合选型时确定的核心依据,确保分离机能获得足够稳定且压力精确的气流,以实现高效的矿物分离或产品干燥、输送。

2. 与分离机的组合应用:
D(Au)2429-2.68风机与分离机构成一套紧密耦合的系统。风机提供的高压气体,可能用于:

驱动分离转子:在某些气动或风动分离设备中,高压气体直接推动涡轮,驱动分离钵高速旋转。 形成离心力场的气源:在气流分级机或某些干式离心分离器中,高压气体射入形成强旋流场,利用密度/粒度差异实现分离。 物料输送与吹扫:将待分离的粉状或细粒物料输送至分离区,并对分离后的产品进行吹扫收集。
组合选型时,需精确匹配风机的压力-流量特性曲线与分离机的阻力特性曲线,确保工作点落在风机高效区且满足分离机的工艺气压和风量要求。D(Au)2429-2.68的“2.68”出口压力值即是这一匹配计算的结果。

3. 主要技术特点:

多级压缩:通过多个叶轮和扩压器串联,逐级提高气体压力,效率较高,适用于中高压场合。 高速设计:通常采用齿轮箱增速或高速电机直驱,使叶轮获得极高转速(可达每分钟数万转),这是实现高压和小型化的关键。 高压稳定性:结构设计强调刚性,以保障在高压下转子动力学稳定,振动小。 专用性材料:接触介质部分可能选用适用于金冶炼环境中可能存在的微量腐蚀性成分(如酸性气体、氰化物气氛等)的材料,如特殊不锈钢或涂层。

第三章 核心配件与维修要点

D(Au)系列及其他提纯专用风机的长期稳定运行,依赖于高品质的配件和科学的维护。

1. 核心配件详述:

风机主轴:作为转子的核心支撑与动力传递部件,必须具有极高的强度、刚性和疲劳抗力。通常采用高强度合金钢(如40CrNiMoA)经锻打、精加工、热处理(调质、渗氮)制成。其临界转速必须远高于工作转速,避免共振。 风机轴承与轴瓦:对于高速重型风机,滑动轴承(轴瓦)比滚动轴承更常见,因其承载能力大、阻尼特性好、运行平稳。轴瓦常采用巴氏合金(锡基或铅基)衬层,具有良好的嵌入性和顺应性。润滑系统至关重要,需保证稳定的油膜厚度和温度。 风机转子总成:包含主轴、多级叶轮、平衡盘、推力盘、联轴器等组件。叶轮多为闭式或半开式,采用高强度铝合金、钛合金或不锈钢精密铸造或焊接而成,并经过严格的动平衡(G2.5级或更高)和超速试验。平衡盘用于平衡轴向力。 密封系统气封与油封:在轴端防止气体泄漏(气封)和润滑油泄漏(油封)。常用迷宫密封或接触式密封。 碳环密封:是一种高效的接触式机械密封,由多个碳环串联组成,在弹簧力作用下与轴保持微接触,能有效密封各种气体(包括贵重或危险气体),尤其适用于不允许泄漏的工况。其耐磨性和自润滑性好,但对轴的表面质量和冷却有要求。 轴承箱:容纳轴承/轴瓦和部分润滑油的壳体,要求有良好的刚性、散热性和密封性,防止油液泄漏和杂质侵入。

2. 风机维修要点:

周期性检查与监测:日常监测振动、噪声、轴承温度、润滑油压和油质。定期检查密封泄漏情况。 拆卸与装配精度:维修拆卸需标记对中位置。重新装配时,必须保证各部件的同心度、平行度,特别是转子与定子间的间隙(如气封间隙)需严格按手册调整。联轴器对中是关键,通常采用双表或三表法进行精确对中。 转子动平衡校正:任何转子部件更换或修复后,必须重新进行动平衡。可在现场或专业平衡机上进行,目标是使不平衡量低于允许的剩余不平衡量指标。 轴瓦维修与刮研:轴瓦磨损或损伤后,可能需要重新刮研以保证正确的接触角和油楔形状。巴氏合金层损坏严重时需重新浇铸。 密封更换:碳环密封等部件磨损后需成套更换。安装时注意方向、弹簧预紧力及冷却水路通畅。 性能测试:大修后应进行试运行,逐步升压升速,监测各项参数,有条件时应进行性能测试,验证风量、风压是否恢复设计值。

第四章 输送不同工业气体的风机考量

金提纯工艺中,风机输送的气体远不止空气。不同气体物性差异巨大,风机设计需相应调整。

1. 气体性质影响:

密度:气体密度直接影响风机所需的压升功率(功率与密度大致成正比)。例如,输送氢气(H₂)密度极低,相同压升和流量下功耗远小于空气;而输送氩气(Ar)密度大于空气,功耗增加。性能曲线需按实际气体密度换算。 腐蚀性:如工业烟气可能含SO₂、湿氯气等,氧气(O₂)在高纯度和压力下助燃性强。需选用耐蚀材料(如不锈钢316L、蒙乃尔合金、钛材)并对流道进行特殊处理(如涂层)。氧气风机还需禁油设计,所有部件经严格脱脂。 爆炸性与危险性:氢气(H₂)、一氧化碳等易燃易爆,要求风机防爆设计(防爆电机、电器,消除火花结构),密封极其可靠。氦气(He)、氖气(Ne)等稀有气体贵重,要求泄漏率极低。 温度与洁净度:高温烟气需考虑材料热强度、冷却系统。输送气体若含尘,需前置过滤器,并可能采用耐磨设计。

2. 专用系列风机对应:

“C(Au)”等多级系列:可适应空气、氮气、二氧化碳及某些混合无毒工业气体,通过材料升级也可处理轻度腐蚀性气体。 专用加压风机系列(AI, S, AII):根据具体气体特性定制。如输送氧气会采用“禁油氧压机”规范;输送氢气强调密封与防爆;输送腐蚀性烟气采用耐酸不锈钢。 设计计算调整:风机的基本方程(欧拉方程)形式不变,但气体常数、绝热指数等物性参数代入不同,导致压缩过程温升、所需功率变化。选型软件需能根据实际气体进行重新计算。

3. 密封的特殊要求:对于贵重或危险气体,密封系统级别更高。碳环密封、干气密封等在此类场合应用广泛,能实现极低的工艺气体泄漏率。氮气等惰性气体有时作为密封缓冲气。

结论

D(Au)2429-2.68型高速高压多级离心鼓风机是金矿提纯分离工艺中的关键动力设备,其2.68个大气压的出口压力设计精准匹配了分离机的工况需求。深入理解其型号含义、结构特点、核心配件(如主轴、轴瓦、转子总成、碳环密封)的技术要求,并掌握科学的维修保养方法,是保障其长周期稳定运行、提升黄金回收率与生产效率的基础。同时,面对金冶炼过程中多样的工业气体输送任务,技术人员必须充分考虑气体密度、腐蚀性、危险性等物化性质对风机选型、材料、密封及运行维护带来的特殊要求,合理选择或定制如C(Au)、CF(Au)、AI(Au)、S(Au)等不同系列的风机,并做好相应的性能换算与安全防护措施。唯有将风机技术与具体工艺深度结合,才能充分发挥设备效能,为现代矿物提纯工业的提质增效与安全生产提供坚实保障。

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