单质金(Au)提纯专用风机基础知识及应用说明

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：金(Au)提纯、离心鼓风机、D(Au)2485-1.34、矿物分离、风机配件、风机维修、工业气体输送

一、矿物单质提纯用离心鼓风机概述

在矿业冶炼领域，单质金的提纯是一个复杂且技术要求极高的过程，涉及到选矿、浮选、分离、精炼等多个工序。在这一过程中，离心鼓风机作为关键的气体输送和分离动力设备，扮演着至关重要的角色。离心鼓风机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和动能，为金矿的浮选、分离和提纯提供必要的动力支持。

金矿提纯专用风机根据工艺流程的不同需求，发展出了多个系列和型号，包括C(Au)型系列多级离心鼓风机、CF(Au)型系列专用浮选离心鼓风机、CJ(Au)型系列专用浮选离心鼓风机、D(Au)型系列高速高压多级离心鼓风机、AI(Au)型系列单级悬臂加压风机、S(Au)型系列单级高速双支撑加压风机以及AII(Au)型系列单级双支撑加压风机。这些风机在设计时充分考虑了金矿提纯的特殊工况，如耐磨性、耐腐蚀性、高压稳定性等要求，确保在连续运行条件下仍能保持高效稳定的性能。

二、D(Au)2485-1.34型高速高压多级离心鼓风机详解

1. 型号含义与基本参数

D(Au)2485-1.34型离心鼓风机是专门为金矿分离机配套设计的高速高压设备，型号中各部分含义如下：

该风机是与分离机组合使用的关键设备，主要为金的浮选和分离过程提供稳定、高压的气流。在多级离心鼓风机中，气体依次通过多个叶轮和扩压器，每级都会增加气体的压力，最终达到工艺所需的出口压力。

2. 结构特点与工作原理

D(Au)2485-1.34型风机采用多级离心式设计，通常包含3-5级叶轮，每级叶轮都安装在同一主轴上，由高速电机通过齿轮箱驱动。气体从进气口进入第一级叶轮，在离心力的作用下被加速并甩向叶轮外缘，进入扩压器后将动能转化为压力能，然后进入下一级继续增压。通过多级串联，最终实现1.34个大气压的出口压力。

风机的基本性能遵循离心式风机的通用性能曲线，其压力与流量之间的关系可以用风机特性曲线表示：在恒定转速下，风机的压力随流量增加而减小，呈下降趋势；而功率消耗则随流量增加而增加。对于多级风机，总压力等于各级压力之和，总效率则为各级效率的综合体现。

3. 与分离机的配套应用

在金矿提纯工艺中，分离机是利用不同矿物密度差异进行分选的关键设备，需要稳定的气流来维持分离过程的进行。D(Au)2485-1.34型风机提供的稳定高压气流能够确保分离机内部流场的均匀性，提高金的分离效率和纯度。

风机与分离机的匹配需要精确计算工艺所需的气量、压力以及气流稳定性要求。一般来说，分离机所需气量与处理矿石量、矿石粒度、矿浆浓度等因素有关，需要通过实验和经验公式确定。风机选型时，应确保其工作点位于风机高效区内，避免在小流量或大流量区域运行，以保证效率和稳定性。

三、金矿提纯专用风机核心部件详解

1. 风机主轴

主轴是风机的核心承载部件，负责传递扭矩并支撑转子总成的高速旋转。D(Au)2485-1.34型风机的主轴采用高强度合金钢锻造而成，经过精密加工、热处理和动平衡校验，确保在高速旋转下（通常转速可达5000-8000rpm）具有足够的强度、刚度和稳定性。主轴的设计需要考虑临界转速问题，即工作转速应避开转子的固有频率，避免共振现象的发生。主轴的径向跳动和轴向窜动都有严格的控制标准，一般径向跳动不超过0.02mm，轴向窜动不超过0.05mm。

2. 风机轴承与轴瓦

由于金矿提纯风机通常需要在高速、重载条件下连续运行，轴承系统的可靠性至关重要。D(Au)2485-1.34型风机采用滑动轴承（轴瓦）而非滚动轴承，主要原因在于滑动轴承在高速工况下具有更好的稳定性和承载能力。轴瓦通常采用巴氏合金材料，这种材料具有良好的嵌入性和顺应性，能够在润滑油膜形成不良时提供一定的保护，防止轴颈直接磨损。

轴瓦与轴颈的间隙需要精确控制，一般为轴颈直径的千分之一到千分之一点五。间隙过小会导致润滑不良、温度升高；间隙过大会引起振动增大、稳定性下降。轴瓦的供油系统通常采用强制润滑方式，确保在高速旋转下形成稳定的油膜，将金属表面隔开，实现液体摩擦。

3. 风机转子总成

转子总成是风机的做功部件，由主轴、叶轮、平衡盘、联轴器等组成。D(Au)2485-1.34型风机的叶轮采用后弯式叶片设计，这种设计虽然效率略低于前弯式叶片，但具有更稳定的性能曲线和更高的压力系数，更适合高压工况。叶轮材料通常选择耐磨不锈钢或特殊合金钢，以抵抗金矿提纯过程中可能存在的微量腐蚀性气体和固体颗粒的磨损。

每个叶轮在装配前都需进行单独的动平衡校验，精度等级通常达到G2.5级；整个转子总成装配完成后，还需进行整体动平衡，确保在高速旋转下的振动值不超过ISO 1940标准要求。平衡盘的设计用于抵消多级风机产生的轴向推力，其两侧的压力差形成反向推力，与叶轮的轴向推力平衡，减少推力轴承的负荷。

4. 密封系统：气封、油封与碳环密封

密封系统是防止介质泄漏、保证风机效率和安全的关键。D(Au)2485-1.34型风机的密封系统包括：

5. 轴承箱

轴承箱是支撑主轴和轴承的壳体结构，需要具有足够的刚度和精度。D(Au)2485-1.34型风机的轴承箱通常采用铸铁或铸钢材料，箱体内部有精确加工的轴承座孔，确保轴承安装的同轴度。轴承箱还集成了润滑油路、冷却水腔（如需）和温度、振动监测接口，便于运行状态的监控和维护。

四、风机配件与维修保养

1. 常用配件及更换周期

金矿提纯专用风机的正常运行依赖于定期更换易损件和关键配件，主要包括：

2. 常见故障诊断与维修

振动异常

风机振动增大是最常见的故障现象，可能原因包括：

温度异常

轴承温度过高可能的原因：

性能下降

风量或压力低于设计值：

3. 大修流程与注意事项

风机每运行3-5年或累计运行20000-30000小时后，应进行系统大修，主要包括：

大修过程中需特别注意：所有拆卸的螺栓、垫片等小零件应妥善保管和标记；装配前所有油路、水路应彻底清洗；关键配合面应使用合适的密封剂；最终对中数据需记录归档。

五、工业气体输送风机应用说明

金矿提纯过程中，除了空气外，还可能使用多种工业气体，不同气体对风机的选型和设计有特殊要求。

1. 可输送气体类型及特性

2. 气体特性对风机设计的影响

气体密度影响

气体密度直接影响风机的压力性能和功率消耗。风机产生的压力与气体密度成正比，可用公式表示为：风机全压等于气体密度乘以比例常数。因此，输送密度大于空气的气体时，相同转速下压力更高，同时轴功率也更大；输送轻质气体时则相反。

气体压缩性影响

对于高压风机（压力比大于1.02），需考虑气体的可压缩性。气体在压缩过程中温度升高，密度变化，这会影响多级风机各级的匹配设计。通常使用多变过程方程来描述气体的实际压缩过程。

安全性考虑

对于氧气等助燃气体，风机设计必须采用无油结构或使用特殊相容性润滑油，所有密封材料必须与氧气兼容，消除任何可能的火源。对于氢气等易燃易爆气体，需采用防爆电机和静电导出装置。

3. 各系列风机适用气体推荐

六、选型与运行优化建议

1. 选型基本原则

金矿提纯风机的选型应遵循以下步骤：

2. 运行优化措施

变工况调节

金矿提纯过程可能随矿石性质和处理量变化而调整，风机需相应调节：

节能降耗

风机是矿山能耗大户，节能措施包括：

状态监测与预测性维护

建立完善的状态监测系统，包括：

通过数据分析，可以预测部件的剩余寿命，安排计划性维修，避免非计划停机。

七、结语

D(Au)2485-1.34型高速高压多级离心鼓风机作为金矿提纯过程中的关键设备，其性能稳定性、可靠性和效率直接影响到金的生产效率和纯度。深入了解风机的结构特点、工作原理、配件维护和气体适应性，对于风机的正确选型、合理使用和高效维护具有重要意义。

随着矿物提纯技术的不断发展和环保要求的提高，金矿提纯专用风机也面临着新的挑战和机遇。未来，智能化控制、新型耐磨耐腐蚀材料、高效气动设计等技术的应用，将进一步提升风机在矿物单质提纯领域的性能和价值。

正确操作、定期维护、科学管理的风机设备，不仅能够保证金矿提纯过程的稳定运行，还能显著降低能耗和维修成本，为矿山企业创造更大的经济效益。作为风机技术人员，我们应不断深化对设备特性的理解，积累实践经验，为矿物资源的高效利用贡献力量。