金属铝(Al)提纯浮选风机D(Al)918-2.77技术全解

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：铝提纯浮选、离心鼓风机、D(Al)918-2.77、风机配件维修、工业气体输送、矿物加工、轴瓦、碳环密封、转子总成

引言：离心鼓风机在矿物单质提纯中的核心地位

在矿业冶炼领域，特别是铝(Al)等金属单质的提纯过程中，离心鼓风机扮演着至关重要的角色。作为浮选工艺的核心动力源，风机通过提供精确、稳定、高压的气流，实现矿物颗粒的有效分离与富集。针对铝土矿的浮选提纯，一套高效、可靠的风机系统是确保产品质量、降低能耗与生产成本的关键。本文将围绕专为铝提纯设计的D(Al)918-2.77型高速高压多级离心鼓风机，系统阐述其基础知识、结构特点、配件功能、维修要点，并关联介绍输送各类工业气体的相关风机系列，为从事风机技术与矿业生产的同仁提供一份全面的参考。

一、铝提纯浮选工艺与风机需求概述

铝的冶炼通常从铝土矿开始，通过浮选法去除硅、铁、钛等杂质，提高铝的品位。浮选过程依赖鼓风机向浮选槽内充入空气，产生大量细小、均匀的气泡，使目标矿物颗粒（或杂质颗粒）选择性附着并上浮分离。

该工艺对鼓风机提出了特殊要求：

压力稳定性：需提供恒定且足够的风压（通常为数十至数百千帕），以克服浮选槽液位静压并确保气泡均匀弥散。型号D(Al)918-2.77中的“2.77”即表示出风口绝对压力为2.77个大气压（约177.4 kPa表压），进风口压力默认为1个大气压。

气量调节性：需根据矿石性质、处理量灵活调节风量，以优化浮选效果。

可靠性：连续作业的矿业生产要求风机具备极高的运行可靠性和长寿命。

介质适应性：虽然浮选多用空气，但在某些特定工艺环节，也可能涉及特殊气体的输送。

二、核心机型深度解析：D(Al)918-2.77高速高压多级离心鼓风机

1. 型号编码释义

“D(Al)”：代表该风机属于“D型系列高速高压多级离心鼓风机”，专门设计用于铝(Al)相关工艺。

“918”：为内部编码，通常关联风机的核心设计参数，如叶轮尺寸、级数、额定流量范围等。此编码需对照厂家具体性能曲线图，以获取准确的额定工况点（如流量、转速、功率）。

“2.77”：明确标示风机在设计点的出风口绝对压力值为2.77个大气压。由于型号中未出现“/”符号，遵循“如果没有/就表示进风口压力是1个大气压”的规则，因此其升压为1.77个大气压（绝对压差）。

2. 设计特点与技术优势

D型系列风机采用多级离心压缩技术，通过串联多个叶轮和扩压器，逐级提升气体压力，特别适用于中高压需求的浮选工况。

结构形式：通常为水平剖分式或筒式机壳，便于内部组件的检修。转子由多级叶轮、主轴、平衡盘等部件组成，高速旋转。

性能曲线：具有陡峭的压力-流量特性曲线，在管网阻力变化时，出口压力波动相对较小，有利于浮选槽压力的稳定。

高效区宽：通过先进的叶轮三元流设计和高效的扩压器、回流器匹配，使风机在较宽的工况范围内保持较高效率，适应浮选工艺的波动。

驱动方式：通常采用电动机通过增速齿轮箱驱动，以达到工作所需的高转速（可达每分钟数万转）。

三、关键配件功能详解与维修要点

风机的高效稳定运行，依赖于各核心配件的精密配合与良好状态。以下结合D(Al)系列及通用高端离心鼓风机特点进行说明。

1. 风机主轴

功能：作为转子的核心骨架，承载所有旋转部件（叶轮、平衡盘、联轴器等），传递扭矩和承受复杂的交变应力（弯矩、扭矩、离心力）。

材料与工艺：通常采用高强度合金钢（如42CrMo），经过调质处理、精密加工、动平衡及无损探伤。

维修要点：定期检查轴颈处的磨损、表面粗糙度以及是否存在疲劳裂纹（特别是应力集中部位如键槽、台阶处）。维修时需确保其直线度、同轴度达到微米级精度。

2. 风机转子总成

组成：包括主轴、各级叶轮、平衡盘、轴套、锁紧螺母等。

动平衡：这是保证风机平稳运行、降低振动噪音的关键。转子在装配后必须进行高速动平衡校正，残余不平衡量需严格符合国际标准（如ISO 1940 G1.0或更高等级）。

维修要点：大修时必须对转子总成进行整体动平衡校验。检查叶轮流道有无结垢、磨损或腐蚀，平衡盘密封间隙是否在规定范围内。任何旋转部件的更换或修复后，都必须重新进行动平衡。

3. 风机轴承与轴瓦

类型：高速高压离心鼓风机常采用滑动轴承（轴瓦），因其承载能力大、阻尼性能好、适合高速运行。

轴瓦材料：常用巴氏合金（锡基或铅基），具有良好的嵌入性、顺应性和抗咬合性。

润滑与间隙：依靠压力油形成稳定的油膜。轴承间隙（顶隙、侧隙）是核心参数，过小易发热烧瓦，过大会引起振动超标。间隙值根据轴颈直径、转速、载荷按经验公式或厂家标准确定。

维修要点：定期监测轴承温度与振动。检修时检查轴瓦接触角度（通常为60°-90°）和接触斑点，测量并调整间隙。巴氏合金层出现剥落、裂纹或严重磨损时必须重新浇铸或更换。

4. 密封系统

气封与油封：用于防止气体沿轴端泄漏（气封）和润滑油从轴承箱逸出（油封）。

碳环密封：在D(Al)等高压风机中常被用作轴端气封。由多段碳环组成，依靠弹簧力抱紧轴颈，实现非接触或微接触密封，耐磨且自润滑。其密封效果取决于环的完整性、弹簧弹力以及轴向间隙。

维修要点：检查碳环是否碎裂、磨损过度，测量环在密封槽内的轴向间隙（应能自由浮动但无过大晃动），更换时需成组更换。同时检查与之配合的轴套密封面磨损情况。

5. 轴承箱

功能：容纳轴承、轴瓦，形成稳定的润滑油腔，并确保轴承的对中与定位。

结构：通常为铸铁或铸钢件，具有足够的刚性。

维修要点：检查箱体有无裂纹、渗漏，油孔是否畅通。确保轴承座孔的同轴度、水平度符合安装要求。清理润滑油路，更换润滑油。

四、风机修理的总体流程与注意事项

停机与诊断：根据运行数据（振动、温度、性能下降）初步判断故障点。

拆卸与检查：按顺序拆卸，对上述各关键配件进行详细检查、测量并记录数据。

修复与更换：对磨损、损坏部件进行修复（如喷涂、机加工）或更换。核心旋转部件必须保证原厂精度或更高。

清洁与装配：彻底清洁所有部件和油路。装配时严格按照手册要求，保证各部件的配合间隙、对中数据（如联轴器对中公差以百分表读数“丝”为单位控制）。

调试与验收：完成单机试车，监测启动电流、轴承温升、振动值（振动速度有效值通常要求低于相关国家标准限值），并进行性能测试，确保风量、风压达到要求。

五、输送工业气体的风机系列选型与应用拓展

铝冶炼提纯工艺中，除浮选用空气外，还可能涉及其他工业气体的输送，如氧气用于氧化、氮气用于保护、氩气用于精炼等。针对不同气体特性，需选用或定制专门风机。

气体特性考量：

密度：影响风机功率，功率与气体密度成正比。

腐蚀性：如湿二氧化碳、烟气，需选择耐腐蚀材料（如不锈钢、特殊涂层）。

危险性：如氧气(O₂)要求风机系统绝对禁油，所有部件需进行严格的脱脂处理，防止爆炸；氢气(H₂)密度小、易泄漏，对密封要求极高，且电机需防爆。

稀有气体：如氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)，通常性质稳定，但价值高，对密封泄漏率要求严苛。

系列风机选型指南：

“C(Al)”型系列多级离心鼓风机：适用于中压、大风量的空气或稳定无毒工业气体输送，是浮选的常规选择之一。

“CF(Al)”/“CJ(Al)”型系列专用浮选离心鼓风机：专门针对浮选工艺优化，可能在气量调节、抗泡沫携带等方面有特殊设计。

“AI(Al)”型系列单级悬臂加压风机：结构紧凑，适用于压力要求相对较低、流量中的场合。

“S(Al)”/“AII(Al)”型系列单级高速双支撑/单级双支撑加压风机：采用高速单级叶轮实现中高压，结构相对简单，维护方便，适用于多种气体介质，选型时需重点关注气体相容性和密封形式。

与跳汰机配套：文中提及“输送空气与跳汰机配套选型确定”，指为跳汰选矿设备配套时，需根据跳汰机所需风压、风量特性曲线和周期进排气要求，选择具有相应调节性能的风机。

选型通用公式概念：

相似定律：当风机转速改变时，风量与转速成正比，风压与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。这是调节和估算性能的基础。

气体状态方程修正：当输送气体不是标准状态空气时，必须根据实际气体的密度、温度、压力对风机样本性能曲线进行换算。风机所需轴功率与输送气体的密度成正比。

结论

D(Al)918-2.77型高速高压多级离心鼓风机作为铝矿物浮选提纯的骨干设备，其高效、可靠的运行是生产线的生命线。深入理解其型号含义、结构原理、核心配件功能与维修技术，是风机技术人员保障生产、创造价值的基础。同时，面对矿业冶炼中可能出现的多样化工业气体输送需求，技术人员必须掌握C(Al)、CF(Al)、S(Al)等不同系列风机的特点与选型原则，结合具体气体介质的物理化学特性，做出最安全、经济、高效的选择。唯有将风机技术与工艺需求深度融合，才能充分发挥设备效能，为我国矿业提质增效与绿色发展贡献力量。