金属铝(Al)提纯浮选风机技术全解：以D(Al)1534-1.33型号为核心

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：金属铝提纯 浮选工艺 离心鼓风机 D(Al)1534-1.33型号风机配件 风机维修 工业气体输送 铝冶炼

引言：风机在矿物单质提纯中的核心地位

在矿业冶炼领域，尤其是铝（Al）等有色金属的提纯过程中，鼓风机是浮选、焙烧、输送等关键工艺环节的“肺腑”。它通过提供稳定、可控的气流，直接影响着矿物分离效率、产品质量与能耗。本文旨在系统阐述铝提纯浮选工艺中离心鼓风机的基础知识，并重点对D(Al)1534-1.33型高速高压多级离心鼓风机及其配件、维修进行深入说明，同时对输送各类工业气体的风机选型与应用要点进行分析，以期为相关领域技术人员提供详实的参考。

第一章：铝提纯工艺与配套风机型号谱系概述

铝的提纯通常涉及从铝土矿中提取氧化铝，再经电解得到金属铝。浮选法是分离铝土矿中有效成分与杂质（如二氧化硅）的重要物理化学方法，其原理是利用矿物表面疏水性的差异，通过鼓入特定气体（通常是空气）产生气泡，使目标矿物附着于气泡上浮分离。这一过程对鼓入气体的压力、流量、稳定性有严格要求。

为满足铝工业不同工艺段的需求，风机厂商开发了系列化产品：

“C(Al)”型系列多级离心鼓风机：通常用于中等压力、大流量的气体输送，如氧化铝生产过程中的物料输送或通风。

“CF(Al)”与“CJ(Al)”型系列专用浮选离心鼓风机：专为浮选槽充气设计。CF系列可能侧重常规浮选工况，而CJ系列可能在抗堵塞、耐磨或调节特性上有所优化，两者核心目标是提供细散、均匀、压力稳定的气流，确保浮选气泡群质量。

“D(Al)”型系列高速高压多级离心鼓风机：本文重点机型。采用多级叶轮串联、高速转子结构，旨在获得远超普通离心风机的出口压力。型号D(Al)1534-1.33即属此系列，适用于需要较高充气压力的深槽浮选、或作为工艺气体增压设备。

“AI(Al)”、“S(Al)”、“AII(Al)”型系列单级加压风机：主要用于压力需求相对较低的气体输送、循环或通风。AI为悬臂式，结构紧凑；S为高速双支撑，稳定性高；AII为常规双支撑，适用于多种基础工况。

对于输送介质，除空气外，铝工业还可能涉及输送工业烟气、二氧化碳(CO₂)、氮气(N₂)、氧气(O₂)、氩气(Ar)等用于保护性气氛、化学反应或辅助工艺。氦(He)、氖(Ne)等稀有气体应用较少，氢气(H₂)则需特殊防爆设计。风机材质、密封形式需根据气体特性（腐蚀性、毒性、爆炸性、分子量）专门选配。

鼓风机型号解读示例：D(Al)1534-1.33

D：代表高速高压多级离心鼓风机系列。

(Al)：指明该风机设计主要用于铝工业相关工艺，或在材质、结构上考虑了铝行业常见介质（如含尘空气、特定气体）的特性。

1534：内部编码，通常蕴含设计参数信息，如叶轮尺寸、级数或流量代码。需查阅具体厂商手册，可能表示第15种机壳设计，配34号叶轮组合，或类似索引。

1.33：表示风机出口绝对压力为1.33公斤力每平方厘米（约130kPa），或理解为相对于标准大气压的升压值。根据文中注释“如果没有‘/’就表示进风口压力是1个大气压”，此型号进风口为常压，出口压力为1.33个绝对大气压（表压约为0.33公斤力每平方厘米）。

配套选型：与跳汰机等设备配套时，需根据设备所需风量、风压曲线，结合风机性能曲线共同确定工作点，确保高效稳定运行。

第二章：核心机型深度剖析：D(Al)1534-1.33浮选风机

D(Al)1534-1.33型风机是专为铝提纯等矿业应用中高压供气需求设计的多级离心鼓风机。

1. 设计特点与工作原理
该风机采用多级叶轮串联在同一主轴上的结构。气体从进气口进入第一级叶轮，经离心加速增压后，流入扩压器和回流器，将动能转化为压力能，并引导气体以合适角度进入下一级叶轮。此过程逐级重复，最终在末级获得高达1.33绝对压力（表压约33kPa）的气体输出。其“高速”设计意味着采用高转速电机通过齿轮箱增速，或直连高速电机，以提高单级增压能力，减少风机体积。这种设计使其在满足浮选工艺较高压力需求的同时，保持了离心风机流量平稳的优点。

2. 关键性能参数与应用场景

压力与流量：出口压力固定为设计值1.33绝对压力。流量范围需查性能曲线，通常在数百至数千立方米每分钟，适用于大型浮选厂系列深槽或需克服较高液柱静压的充气场景。

驱动与控制：常配备变频调速电机，便于根据浮选工艺变化（如矿石性质、处理量）调节风机转速，从而改变风量和风压，实现节能与工艺优化。

材质适应性：过流部件（叶轮、机壳）可能采用不锈钢或特种合金，以应对空气中可能含有的腐蚀性成分或湿度。

第三章：风机核心配件详解

风机的可靠运行依赖于各精密配件的协同工作。以下以D(Al)型多级风机为例说明：

1. 风机主轴
作为转子系统的核心承力与传动部件，需具备极高的强度、刚度和疲劳抗力。通常采用高强度合金钢（如42CrMo）锻制，经调质热处理、精密加工和动平衡校正。多级风机主轴长，需严格控制各轴段（尤其是安装叶轮和轴承处）的同轴度与跳动公差。

2. 风机转子总成
包括主轴、所有级次的叶轮、平衡盘（若有）、联轴器部件等。叶轮是关键做功元件，多为后弯式叶片、焊接或铆接结构，要求气动效率高、强度好。组装后需进行高速动平衡，确保在工作转速下振动值达标，这是保证长周期平稳运行的关键。

3. 风机轴承与轴瓦
高速高压风机常采用滑动轴承（即轴瓦），因其承载能力强、阻尼性能优、适于高速运行。轴瓦材料多为巴氏合金，靠压力油膜形成液体润滑。轴承箱则是容纳轴承、提供润滑油路和冷却的部件，要求刚性好、密封可靠。

4. 密封系统

气封与碳环密封：用于级间和轴端，防止气体泄漏。在高压差部位，碳环密封因其自润滑、耐高温和良好的追随性而被广泛应用，它由多个碳环组合，在弹簧力作用下紧贴轴套，形成迷宫式阻隔。

油封：主要用于轴承箱两端，防止润滑油泄漏和外部污染物进入。常用唇形密封或机械密封。

第四章：风机常见故障与修理维护要点

风机修理必须遵循“预防为主，修必修好”的原则。

1. 振动超标

原因：转子不平衡（结垢、磨损、零件松动）、对中不良、轴承磨损、基础松动、喘振等。

修理：检查并清洗/修复叶轮，重新进行动平衡；精确校正电机与风机、齿轮箱间的对中；检查更换轴瓦；紧固地脚螺栓；通过调整运行点或加装防喘振装置避免喘振。

2. 轴承温度过高

原因：润滑油质不佳、油量不足、冷却不良、轴承间隙不当、负载过大。

修理：更换合格润滑油，检查油路与过滤器；清理冷却器；检查调整轴瓦间隙；核实运行工况是否超载。

3. 风量或压力不足

原因：滤网堵塞、密封间隙磨损过大导致内泄漏增加、转速下降、叶轮磨损或腐蚀。

修理：清洗进口过滤器；检查并调整或更换气封、碳环；检查驱动系统；修复或更换受损叶轮。

4. 特定部件修理

主轴修理：若轴颈磨损，可采用镀铬、热喷涂后重新磨削修复。若弯曲需进行矫直，但需评估剩余寿命。

叶轮修理：对于磨损、腐蚀，可采用堆焊补材后机加工修复，但需注意控制焊接变形与应力，修复后必须重新做动平衡。

碳环密封更换：更换时需测量旧环磨损量，新环需与轴套进行配研，确保接触均匀，弹簧压力需调整一致。

对于D(Al)1534-1.33这类多级风机，拆装顺序必须严格按手册进行，标记好各级叶轮、隔板的位置，确保回装无误。大修后应进行机械运转试验，逐步升速至工作转速，监测振动、温度等参数。

第五章：输送工业气体的特殊考量

当风机用于输送非空气介质时，设计、选型与维护需额外注意：

1. 气体性质的影响

密度：气体密度直接影响风机压升与轴功率。输送轻气体（如H₂、He）时，压升低，需特殊设计；输送重气体（如CO₂）时，功率增大。风机性能遵循压力比与流量系数相似，功率与密度成正比的基本规律。

腐蚀性：如工业烟气中的硫氧化物、湿氯气(Cl₂)。需选择耐蚀材料（如超级不锈钢、哈氏合金、钛材）或内衬防腐涂层。

危险性：氧气(O₂)输送要求禁油，所有部件需脱脂处理，防止高速摩擦引发燃爆。氢气(H₂)风机需极高的防泄漏密封（常采用干气密封）和防爆电机。氮气(N₂)、氩气(Ar)等惰性气体需注意密闭空间窒息风险。

纯度与清洁度：高纯气体输送要求风机内部高度清洁、无析出物，密封绝对可靠。

2. 密封的特殊要求
输送贵重、有毒或危险气体时，轴端密封至关重要。除加强型碳环密封外，常采用：

干气密封：非接触式，泄漏量极小，是输送H₂、合成气等的理想选择。

双端面机械密封：配隔离液系统，可完全隔绝工艺气体外泄。

3. 选型与运行
必须提供准确的气体组分、温度、压力、密度等参数给风机厂家进行定制化设计和性能换算。运行中需监测气体成分变化，防止形成爆炸性混合物或腐蚀性条件。

结论

离心鼓风机是现代铝工业提纯链条中不可或缺的关键动力设备。深刻理解从通用系列到专用型号如D(Al)1534-1.33浮选风机的技术内涵，熟练掌握其核心配件构造与维修工艺，并充分认识到输送不同工业气体时的特殊技术要求，是保障生产连续稳定、提升工艺效率、实现安全节能运行的根本。随着铝冶炼技术向高效、绿色、智能化发展，对风机的可靠性、调节性和适应性也提出了更高要求，这将继续推动风机技术的进步与创新。