单质金(Au)提纯专用风机:D(Au)1685-2.84型高速高压多级离心鼓风机技术详述

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：金(Au)提纯专用风机 D(Au)1685-2.84型离心鼓风机 矿物提纯 高速高压多级离心鼓风机 风机配件 风机修理 工业气体输送 冶金风机 碳环密封轴瓦轴承

一、矿物提纯与离心鼓风机技术基础

在矿业冶炼领域，单质提纯是获得高纯度金属的核心工序，其中金的提纯工艺对设备提出了极为严苛的要求。离心鼓风机作为提供气动分离动力的关键装备，在金矿的浮选、跳汰、分离和冶炼等环节发挥着不可替代的作用。与普通工业风机不同，金提纯专用风机需要满足高压比、高可靠性、耐腐蚀和精密控制等特殊技术要求。

金提纯工艺通常包括矿石破碎、磨矿、浮选、氰化、吸附、电解和精炼等步骤，不同工序对风机的性能参数要求差异显著。例如，浮选工序需要风机提供稳定、可调节的充气量，而分离和冶炼环节则需要高压气体输送和气氛控制。因此，金提纯专用风机的设计与选型必须紧密结合具体工艺流程，确保气体流量、压力、纯度和稳定性满足生产需求。

目前，应用于金提纯领域的离心鼓风机主要分为几大系列：“C(Au)”型系列多级离心鼓风机适用于中等压力、大流量的气体输送；“CF(Au)”与“CJ(Au)”型系列专用浮选离心鼓风机针对浮选工艺优化，注重气量调节精度和节能；“D(Au)”型系列高速高压多级离心鼓风机专为高压气体分离和输送设计；“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及“AII(Au)”型系列单级双支撑加压风机则分别适用于不同压力范围的加压场景。这些风机可安全输送空气、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，覆盖了金冶炼全流程的气体需求。

二、D(Au)1685-2.84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)1685-2.84是该型号的完整标识，其含义解析如下：

该风机设计与分离机组合使用，主要用于金提纯过程中的高压气体分离、输送或气氛维持环节。其核心功能是为分离设备提供稳定、高压的气源，确保金元素与其他矿物成分在气相环境中高效分离。

2. 设计与性能特点

气动设计：D(Au)1685-2.84型风机采用多级离心式设计，通常包含3至6级叶轮。每级叶轮采用后弯式叶片，以获取较高的单级压升效率和较宽的稳定工作区间。流道经过特殊优化，减少气体流动损失，尤其针对可能含有微量腐蚀性成分（如氰化工艺残留）的气体介质。其性能曲线表现为在额定点附近具有平坦的压力-流量特性，便于与分离机系统匹配。

结构特点：风机采用水平剖分或垂直剖分式机壳，便于内部组件的检修与维护。主轴采用高强度合金钢整体锻造，并经调质处理和精密磨削，确保在高转速下的动平衡与刚性。转子总成经过严格的动平衡校正，平衡精度达到G2.5级或更高，以最大限度降低振动。

材料选择：与金提纯介质接触的过流部件（如叶轮、机壳内壁）根据输送气体性质选择材料。若输送洁净空气或惰性气体，可采用优质碳钢；若气体中含有湿气或微量腐蚀成分，则采用不锈钢（如304、316L）或进行表面防腐处理。对于输送氧气等强氧化性气体的特殊订单，需采用禁油处理并选用铜合金等特殊材料。

驱动与控制：该风机通常由变频调速电机通过增速齿轮箱驱动，以实现工作转速的精确调节。控制系统集成压力、流量、温度及振动监测，可根据分离机的工况需求自动调节风机转速，保持系统压力稳定。

三、核心配件技术说明

风机的长期稳定运行依赖于高品质的配件和精密的装配。以下对D(Au)1685-2.84型风机的关键配件进行详细说明：

1. 风机主轴：作为转子的核心支撑与动力传递部件，主轴不仅承受扭矩和弯矩，还需适应高速旋转产生的交变应力。D(Au)1685-2.84的主轴采用42CrMo或类似等级的高强度合金钢，经锻造、粗车、调质处理、精车、磨削等多道工序制成。主轴与叶轮、联轴器的配合面采用过盈或键联接，配合精度极高，确保动力传递可靠且同心度良好。

2. 风机轴承与轴瓦：鉴于该风机转速高、载荷较大，通常采用滑动轴承（轴瓦）而非滚动轴承。轴瓦材料为巴氏合金（锡基或铅基），具有良好的嵌藏性、顺应性和抗胶合能力。轴承座内设有压力供油系统，形成稳定的动压油膜，将转子悬浮起来，实现几乎无磨损的运转。油膜刚度与阻尼特性经过精心设计，是抑制转子振动、保障运行平稳的关键。

3. 风机转子总成：转子总成包括主轴、各级叶轮、平衡盘（如有）、联轴器半体等所有旋转部件的集合体。每个叶轮在单独进行静平衡后，再与主轴组装并进行整个转子总成的动平衡校正。平衡精度直接影响轴承寿命和机器振动水平，是风机装配中最关键的工序之一。

4. 密封系统：

5. 轴承箱：轴承箱是容纳主轴轴承（轴瓦）、提供润滑油路和冷却水路的铸铁或铸钢部件。其设计需保证足够的刚性，防止在载荷下变形影响轴承对中。箱体上集成温度测点（如铂热电阻），实时监测轴承温度。

四、风机常见故障与修理要点

金提纯生产线连续运行要求高，风机故障可能导致全线停产。因此，掌握常见的故障模式与修理方法至关重要。

1. 振动超标：这是最常见的故障现象。主要原因包括：转子动平衡破坏（如叶轮积垢或磨损不均）、对中不良、轴承磨损或油膜失稳、地脚螺栓松动、管道应力作用等。修理对策：首先检查并紧固地脚螺栓，排除外部管道力。然后，停机检查联轴器对中情况。若问题仍未解决，需拆检轴承，测量轴瓦间隙和接触情况。最后，若怀疑转子不平衡，需将转子总成送至动平衡机上进行复校。

2. 轴承温度过高：通常由润滑不良引起，如润滑油牌号不正确、油质污染、供油不足或冷却水系统故障。也可能是轴承间隙过小或过大、轴瓦刮研不当。修理对策：检查油压、油温和油质，必要时更换润滑油并清洗油路。检查冷却水系统。测量并调整轴承间隙至设计值。检查轴瓦巴氏合金层有无脱落或磨损，必要时重新刮研或更换。

3. 风量或压力不足：可能原因有：转速未达到额定值、进口过滤器堵塞、密封间隙过大导致内泄漏严重、叶轮磨损或结垢。修理对策：检查电机和变频器输出。清洁或更换进口滤网。停机测量迷宫密封或碳环密封间隙，若超标则更换密封件。检查叶轮流道，清理积垢或进行耐磨修复/更换。

4. 气体泄漏：轴端密封失效是主要原因。对于碳环密封，检查碳环是否磨损、弹簧是否失效。修理对策：停机更换整套碳环密封组件。更换时需确保主轴密封段的表面光洁度符合要求。

重要修理原则：任何修理工作，尤其是涉及转子、轴承、密封等核心部件的拆卸，都必须由专业技术人员按照制造商提供的维修手册进行。修理后应严格按照标准程序进行对中、间隙调整和试运行，试运行时应从低速到额定转速逐步升速，并密切监测振动和温度参数。

五、工业气体输送的选型与适配考量

金提纯过程涉及多种工业气体，不同气体的物理化学性质迥异，对输送风机的要求也不同。D(Au)系列风机虽以空气介质设计为基准，但可通过材料、密封和设计的调整适配多种气体。

1. 气体性质的影响：

2. 与跳汰机等设备的配套选型：
命名规则中提到“与跳汰机配套选型确定”，这强调了风机不是孤立选型，而必须作为工艺系统的一部分。例如，为跳汰机配套的风机，其流量和压力需根据跳汰床层的面积、物料粒度、所需脉动水流的强度等因素综合计算确定。选型时，风机的额定工作点应落在其高效区内，并留有适当的裕量（通常流量裕量10-15%，压力裕量10-20%），以应对矿石性质波动。

3. 多系列风机适应性概览：

六、总结

D(Au)1685-2.84型高速高压多级离心鼓风机是专为金矿冶炼提纯工艺中高压气力分离环节设计的核心动力设备。其2.84个大气压的出口压力设计、与分离机的组合应用、以及针对工业气体特性（包括惰性气体、活性气体等）的适配能力，体现了现代专用风机高度专业化、高可靠性的发展趋势。

风机的长期无故障运行，建立在对主轴、轴瓦轴承、转子总成、碳环密封等关键配件深刻理解与精心维护的基础上。在修理过程中，必须遵循科学流程，抓住振动、温度、压力流量异常等主要故障现象，进行系统性排查与处理。

随着金矿资源日趋贫杂化和环保要求的提高，对提纯工艺的效率与精细化控制提出了更高要求。未来，金提纯专用风机将向着更高效率、更智能的在线监测与自适应控制、更长寿命的关键部件材料与涂层技术，以及更全面的气体介质适应性等方向持续发展。作为一名风机技术从业者，深入理解工艺需求，掌握设备核心技术，是保障生产顺行、推动行业进步的根本。