金属铝(Al)提纯浮选风机D(Al)2346-1.85技术详解

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：铝矿浮选、离心鼓风机、D(Al)2346-1.85型号、风机配件维修、工业气体输送、矿物提纯、风机技术

一、 前言：离心鼓风机在矿物单质提纯中的核心作用

在矿业冶炼领域，特别是铝(Al)的单质提纯过程中，鼓风机扮演着至关重要的角色。铝的提取主要依赖于拜耳法或烧结法，其前端工艺常涉及铝土矿的浮选富集。浮选工艺的核心在于通过向矿浆中充入大量细微、均匀的气泡，使目标矿物（如铝矿物）选择性地附着于气泡并上浮至液面，从而实现与脉石矿物的分离。这一过程对供气设备:鼓风机的性能、稳定性和可靠性提出了极高要求。离心鼓风机以其效率高、风量稳定、运行平稳、易于调节和维护等特点，成为现代大型浮选厂的首选供气设备。

“D(Al)”型系列高速高压多级离心鼓风机正是为满足此类苛刻工况而设计的专业设备。本文将以典型型号D(Al)2346-1.85为例，深入阐述其在铝矿物提纯浮选中的应用基础，并对其核心配件、维修要点，以及适应不同工业气体的输送特性进行系统性说明。

二、 铝(Al)提纯浮选工艺对风机的特殊要求

铝土矿浮选通常在中性或弱碱性矿浆中进行，所用浮选药剂可能包括捕收剂、起泡剂和调整剂。鼓风机提供的空气不仅作为气泡的来源，其微小的氧气分压还可能影响矿物表面的氧化还原状态，从而间接影响浮选效果。因此，浮选风机需满足：

风压与风量稳定可调：必须提供稳定且在一定范围内精确可调的空气压力和流量，以确保气泡大小和数量的一致性，这是保证浮选指标（品位和回收率）稳定的关键。

运行高效可靠：浮选作业通常是连续性的，风机需要长时间不间断运行，高效率和低故障率是保障生产效益的基础。

抗工况波动：矿浆浓度、液位、药剂制度的变化可能引起后端管路压力的轻微波动，风机应具备良好的适应性和调节能力。

结构与材料适应性：虽然输送的空气本身相对洁净，但考虑到环境可能存在的腐蚀性气体或潮湿空气，关键部件需具备一定的防腐蚀能力。

三、 D(Al)2346-1.85型高速高压多级离心鼓风机详解

1. 型号命名规则解析

型号 D(Al)2346-1.85是一个完整的工程标识，其含义如下：

D(Al)：代表“D”型系列，专门用于输送与铝(Al)矿物提纯相关工艺气体的高速高压多级离心鼓风机。括号内的“Al”强调了其在铝工业的应用专属性。

23：通常表示风机的系列号或设计变型代码，用于区分不同流量范围或结构细节的内部编码。

46：常见于多级风机，可能指代叶轮的级数（如4级或6级的一种表示）、或与设计转速、叶轮直径相关的核心参数代码。具体需参照厂家的性能曲线图。

1.85：明确表示风机的出口绝对压力为1.85个标准大气压（ata）。由于型号中没有“/”符号，根据命名规则，其进口压力默认为1个标准大气压。因此，该风机的压升（压比）为1.85，即出口表压约为0.85公斤力/平方厘米（约83.4 kPa）。这个压力范围非常适合浮选工艺中对气泡生成和弥散的要求。

2. 基本结构原理与性能特点

D(Al)型风机属于多级离心鼓风机。其核心工作原理是：原动机（通常是电动机）通过增速齿轮箱驱动风机主轴高速旋转，安装在主轴上的多级风机转子总成（由多个叶轮和隔套按顺序装配而成）随之转动。气体从进口进入，依次流经每一级叶轮和扩压器。在每一级叶轮中，气体获得动能；在随后的扩压器中，动能部分转化为静压能。经过多级这样的增压过程，气体在出口处达到所需的压力（1.85 ata）。

该型号的主要性能特点包括：

高压比：通过多级串联结构，能够实现单台风机较高的压升，满足深槽浮选或长距离送风的需求。

高效率：多级设计允许每级叶轮在较优的效率点工作，整机效率较高，节能效果显著。

运行平稳：高速转子经过精密动平衡校正，支撑轴承性能优良，振动和噪声水平低。

调节灵活：通常配备进口导叶或出口阀门，可方便地在一定范围内调节风量和压力，以适应浮选工艺的变化。

3. 与跳汰机配套选型的说明

在命名规则中提到“输送空气与跳汰机配套选型确定”。跳汰机是另一种重要的重力选矿设备，有时也用于铝矿的预选或粗选。跳汰机需要间歇性、有规律脉冲式的水流或气流，这与浮选所需的连续稳定气流不同。当D(Al)系列风机需要同时或兼顾为跳汰机供气时，在选型阶段就必须进行特殊考虑，例如评估脉动气流对风机稳定性的影响、计算平均流量和峰值压力等，并可能需要在系统中增加缓冲罐或特殊的控制阀。型号中的“2346”编码可能已包含了适应此类复合工况的特定设计。

四、 风机核心配件详解

D(Al)2346-1.85风机的可靠性建立在高质量的核心配件之上。

风机主轴：作为传递扭矩和支撑转子的核心部件，通常采用高强度合金钢（如42CrMo）锻造而成，经过调质处理以获得优异的综合机械性能。其加工精度极高，各装配段的同心度、轴颈的粗糙度都有严格标准。

风机转子总成：这是风机的“心脏”。由主轴、多个叶轮（一般为铝合金或高强度不锈钢精密铸造或加工而成）、隔套、平衡盘、锁紧螺母等组成。每个叶轮都单独进行超速试验和动平衡，整个转子总成装配后需进行高速动平衡，确保在工作转速下残余不平衡量极小。

风机轴承与轴瓦：高速多级离心鼓风机常采用滑动轴承（即轴瓦）。轴瓦材料多为巴氏合金，具有良好的嵌藏性、顺应性和抗胶合能力。润滑油在轴颈与轴瓦间形成稳定的动压油膜，实现高速下的平稳支撑。轴承箱则承载着轴承，并形成封闭的油路系统。

密封系统：这是防止气体泄漏和润滑油污染的关键。

气封（级间密封和轴端密封）：通常采用迷宫密封。在转子和静子之间形成一系列节流间隙与膨胀空腔，有效减少级间窜气和轴向气体泄漏。

油封（轴承密封）：防止润滑油从轴承箱向外部或向机壳内泄漏。常用形式包括迷宫油封、甩油环结合油气分离器等。

碳环密封：在某些对泄漏控制要求极高或输送特殊气体的场合，会采用碳环密封。它由一组精密的碳环组成，在弹簧力作用下紧贴轴套，形成更严密的径向接触式密封，尤其适用于防止贵重或有毒气体的外泄。

五、 风机维修要点与故障分析

定期的维护和及时的修理是保障风机长周期安全运行的生命线。

日常巡检与维护：

振动与温度监测：定时记录轴承箱振动值和温度，异常升高往往是故障的前兆。

润滑油系统：检查油位、油压、油温，定期化验润滑油品质，及时更换。

密封检查：观察是否有异常气体泄漏或油渍。

滤清器：定期清洁或更换进口空气滤清器，防止灰尘进入风机。

关键部件修理与更换：

转子总成的动平衡：这是大修的核心。任何拆卸（如更换叶轮、修复轴颈）后，都必须重新进行高速动平衡。不平衡将导致剧烈振动，损坏轴承和密封。

轴承与轴瓦的检修：检查轴瓦巴氏合金层的磨损、剥落或裂纹。测量轴颈的圆度、圆柱度。根据间隙标准进行刮研或更换。

密封更换：迷宫密封齿磨损后间隙增大会降低效率，需按标准间隙值更换密封体。碳环密封属于易损件，磨损后必须整组更换，安装时注意环的方向和弹簧预紧力。

对中找正：维修后，电机、齿轮箱、风机之间的联轴器必须进行精确的对中找正，误差需控制在允许范围内，否则会引起附加应力。

常见故障分析：

振动超标：可能原因包括转子不平衡、对中不良、轴承损坏、地脚螺栓松动、喘振等。

轴承温度高：可能原因有润滑油不足或变质、轴承间隙不当、冷却不良、负载过大等。

性能下降（风量/风压不足）：可能原因有密封间隙过大导致内泄漏严重、进口滤网堵塞、转速下降、叶轮磨损或结垢等。

六、 输送多种工业气体的风机技术延伸

除空气外，铝工业及其他冶炼工艺中可能涉及多种工业气体的输送。风机厂家提供的“C(Al)”、“CF(Al)”、“CJ(Al)”、“AI(Al)”、“S(Al)”、“AII(Al)”等系列，正是为了适应不同气体介质和工艺要求。

气体特性对风机设计的影响：输送不同气体时，需重点考虑：

气体密度：直接影响风机所需功率（功率与密度成正比）。如输送氢气(H₂)，密度极小，所需功率低，但防泄漏要求极高；输送二氧化碳(CO₂)，密度较大，需更大功率电机。

腐蚀性：如湿氯气(Cl₂)、二氧化硫(SO₂)等酸性气体，要求过流部件（叶轮、机壳）采用特种不锈钢（如双相钢）或复合材料，密封也需特殊设计。

危险性：对于氧气(O₂)，需禁油设计，所有部件需脱脂处理，防止油脂在高压氧环境下燃烧爆炸。对于氢气(H₂)、一氧化碳(CO)等易燃易爆气体，需防爆电机和仪表，并严格控制密封泄漏。

稀有气体：如氦气(He)、氖气(Ne)、氩气(Ar)，通常化学性质稳定，但因其价值高昂，对密封（尤其是碳环密封）的零泄漏要求极为苛刻。

各系列风机适应范围（参考）：

“C(Al)”型多级离心鼓风机：通用性强，适用于空气及无强腐蚀性的一般工业气体，压力范围较广。

“CF(Al)” / “CJ(Al)”型专用浮选离心鼓风机：专为浮选工艺优化，特别注重风量稳定性和调节性能，可能强化了抗潮湿环境的能力。

“AI(Al)”型单级悬臂加压风机：结构紧凑，适用于中低压、大风量工况，常用于通风或初级加压。

“S(Al)”型单级高速双支撑 / “AII(Al)”型单级双支撑加压风机：转子两端支撑，刚性好，适用于单级要求较高压比或输送密度较大气体的场合，运行更稳定。

七、 总结

D(Al)2346-1.85型高速高压多级离心鼓风机是铝矿物浮选提纯工艺中的关键动力设备。其1.85个大气压的出口压力设计精准匹配了浮选工艺需求，多级结构保证了高效与稳定。深入理解其型号含义、结构原理，特别是对风机主轴、转子总成、轴承轴瓦、气封、油封、轴承箱及碳环密封等核心配件的维护与修理要点，是保障其长期可靠运行的技术基础。

同时，现代风机技术已能针对空气、工业烟气、CO₂、N₂、O₂、He、Ne、Ar、H₂及混合无毒工业气体等不同介质，衍生出C、CF、CJ、AI、S、AII等多种系列化产品。选型时，必须综合考虑气体物化性质、工艺参数和安全要求，选择最适合的风机类型和密封方案。

作为风机技术人员，我们不仅需要掌握设备的“脾性”，更要理解其在整个生产工艺流程中的角色，通过精细化维护和前瞻性管理，让这些“工业肺叶”持续为矿业生产提供强劲而稳定的动力，创造更大的经济与社会效益。