金属铝(Al)提纯浮选风机：D(Al)1618-2.17型离心鼓风机基础知识详解

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：铝提纯浮选、D(Al)1618-2.17离心鼓风机、风机配件、风机修理、多级离心鼓风机、工业气体输送、矿物加工、轴瓦、转子总成、碳环密封

第一章：矿物提纯与离心鼓风机概述

在矿业冶炼领域，铝(Al)的提纯是一个复杂且精密的过程，涉及多个物理与化学阶段。铝土矿经过破碎、磨矿后，需要通过浮选工艺分离出有价值的铝矿物，去除硅、铁等杂质。在这一过程中，离心鼓风机扮演着至关重要的角色，它为浮选槽提供稳定、可控的气流，形成气泡，使目标矿物附着并上浮，实现分离。

离心鼓风机通过高速旋转的叶轮将机械能转化为气体的动能和压力能。其核心原理基于离心力作用：气体从轴向进入叶轮，受旋转叶片的推动获得能量，沿径向抛出，速度能和压力能均得到提升，随后在扩压器和蜗壳中进一步将速度能转化为压力能，最终输出满足工艺要求的气体。

在铝提纯工艺中，风机的性能直接影响到浮选效率、精矿品位和回收率。因此，针对铝矿浮选的特点，发展出了系列化的专用风机。其中，“D(Al)”型系列高速高压多级离心鼓风机便是为应对铝矿浮选中对气流压力、流量及稳定性要求较高的场景而设计。本文将重点围绕D(Al)1618-2.17这一具体型号，系统阐述其基础知识、结构特点、配件构成、维护修理要点，并延伸介绍输送各类工业气体的通用风机技术。

第二章：D(Al)1618-2.17型离心鼓风机深度解析

2.1 型号命名规则与含义

D(Al)1618-2.17这一完整型号包含了丰富的信息：

“D”：代表该风机属于“D型系列”，即高速高压多级离心鼓风机。该系列通常采用多级叶轮串联结构，每级叶轮对气体加压，最终累加达到较高的出口压力。其结构紧凑，适用于中高压、中风量的工况。

“(Al)”：括号内的“Al”是铝的元素符号，明确标示此风机为铝矿物提纯（特别是浮选工艺）专用或优化设计的机型。这意味着风机在材质选择、防腐蚀处理、气动性能曲线等方面，都针对铝矿浮选的环境（可能存在的腐蚀性介质、矿浆泡沫特性等）进行了特别考量。

“1618”：此为内部编码，通常由制造商定义，可能包含风机尺寸、叶轮规格或设计序列等信息。例如，“16”可能指示进口直径或叶轮公称尺寸，“18”可能与叶轮数量或级数相关，具体需参考制造商的产品手册。

“2.17”：代表风机的出风口压力，单位为公斤力每平方厘米（kgf/cm²）或巴（bar），此处约为2.17 bar（绝对压力）。根据标注惯例，如果没有以“/”符号指明进风口压力，则表示默认进气压力为1个标准大气压（约1.013 bar）。因此，该风机在标准进气条件下的压升约为1.16 bar。

该型号风机主要与跳汰机等重选设备，或特定形式的浮选机配套，其选型基于处理量、矿浆特性、所需气泡大小与分布等参数综合确定。

2.2 结构与核心部件详解

D(Al)1618-2.17作为多级离心鼓风机，其结构复杂而精密，主要核心部件包括：

1. 风机主轴：
主轴是风机转子的核心支撑与动力传递部件，承载所有旋转零件的重量和运转中的各种力。它必须具有极高的强度、刚性和疲劳耐久性。通常采用优质合金钢（如42CrMo）经锻造、精密加工、热处理（调质）而成。主轴的直线度、轴颈（安装轴承处）的尺寸精度和表面光洁度要求极高，以确保运转平稳、振动小。

2. 风机转子总成：
转子总成是鼓风机的“心脏”，由主轴、多级叶轮、平衡盘、推力盘、联轴器等部件组成并经过严格动平衡校正。

叶轮：是能量转换的关键。每级叶轮通常由后弯式叶片、轮盖和轮盘组成，采用铝合金（针对空气或中性气体）或不锈钢（针对腐蚀性气体）精密铸造或数控加工而成。叶轮的型线、叶片出口角等参数直接影响风机的压力、流量和效率。

平衡盘与推力盘：用于平衡转子运行中产生的轴向推力，防止转子窜动，确保轴向定位准确。

3. 风机轴承与轴瓦：
对于像D(Al)1618-2.17这样的高速高压风机，滑动轴承（轴瓦）的应用比滚动轴承更为常见，因其承载能力大、阻尼性能好、运行平稳。

轴瓦：通常采用巴氏合金（白合金）作为衬层，浇铸在钢制瓦背上。巴氏合金具有良好的嵌入性、顺应性和抗胶合能力，能保护轴颈。轴承箱内设有压力润滑油系统，形成稳定的油膜，将旋转的轴颈“浮”起来，实现液体摩擦，极大降低磨损。

4. 密封系统：
密封是防止气体泄漏和润滑油污染的关键，尤其对于输送特殊气体或高压气体时。

气封与油封：在级间、轴端等处设置迷宫密封或碳环密封，利用狭小间隙的节流效应减少气体泄漏。油封则主要用于轴承箱两端，防止润滑油外泄。

碳环密封：一种先进的接触式密封，由多个分裂的碳环组成，在弹簧力作用下紧贴轴套。它具有自润滑、耐磨损、适应少量轴窜动的优点，在密封要求较高的场合（如输送氢气等小分子气体）应用广泛。在D(Al)1618-2.17中，可能根据输送介质（如含尘空气或特定工艺气体）选用合适的密封组合。

5. 轴承箱：
轴承箱是容纳和固定轴承（轴瓦）、保证润滑系统正常运行的重要壳体部件。它需要保证轴承的对中精度，具有良好的刚性以抑制振动，并设有观察窗、测温测振探头接口等。

第三章：风机配件与日常维护要点

为保证D(Al)1618-2.17型风机长期稳定运行，对其配件的管理和定期维护至关重要。

关键易损配件清单：

过滤元件：进风口空气过滤器滤芯，需定期更换，防止灰尘进入风机磨损流道。

润滑系统配件：润滑油滤芯、油泵、冷却器。保持润滑油清洁、温度适宜是轴承长寿的保证。

密封件：碳环密封环、迷宫密封片、O型圈、油封等。应定期检查泄漏情况，按计划更换。

轴承与轴瓦：轴瓦为重要备件。当检测到巴氏合金层磨损超限、出现划伤或疲劳剥落时，需进行刮研修复或更换。

叶轮与流道件：长期运行后，叶轮可能出现磨损、腐蚀或结垢，影响动平衡和性能。需定期检查，必要时进行清理、修复或更换。

仪表与传感器：压力表、温度传感器、振动探头等，确保监测准确。

日常维护要点：

运行监控：每日记录轴承温度、润滑油压、风机进出口压力、流量、电机电流及振动值。任何异常波动都可能是故障前兆。

润滑管理：按规定周期化验润滑油品质，根据结果决定过滤或换油。确保油位正常，冷却系统工作有效。

定期检查：定期检查各部位密封情况，紧固连接螺栓。监听运行声音是否异常。

过滤维护：压差报警时及时更换进气滤芯。

第四章：风机常见故障与修理流程

当D(Al)1618-2.17风机出现故障时，需系统诊断并规范修理。

常见故障及可能原因：

振动超标：最常见故障。原因可能包括：转子动平衡破坏（叶轮粘附异物或磨损不均）、对中不良、轴承（轴瓦）磨损、地脚螺栓松动、基础刚性不足或进入喘振区运行。

轴承温度过高：润滑油不足或变质、冷却不良、轴承间隙过小、轴瓦刮研不良导致接触不佳、负荷过大。

风量或压力不足：进口过滤器堵塞、密封间隙过大导致内泄漏严重、转速未达额定值、叶轮磨损严重、管网阻力变化。

异常噪音：轴承损坏、转子与静止件摩擦（扫膛）、喘振、齿轮箱（若有）故障。

标准化修理流程：

停机与准备：切断电源，挂警示牌。关闭进出口阀门，泄压。准备好专用工具、备件和技术资料。

拆卸：按从外到内、从上部到下部的顺序拆卸。先拆除进出口管路、仪表线、油管等附属件，再拆开联轴器护罩、对联轴器进行标记。然后拆卸轴承箱上盖、密封组件等，最后小心吊出转子总成。

检查与测量：这是修理的核心。

转子：送至动平衡机进行检测和校正。检查叶轮有无裂纹、磨损、腐蚀，测量口环间隙。

轴瓦：检查巴氏合金层有无磨损、裂纹、剥落、烧熔。测量轴瓦间隙（通常采用压铅法）和瓦背过盈量。

主轴：检查轴颈有无划伤、磨损，测量其圆柱度和圆度。

密封：检查碳环等密封件的磨损量。

壳体：检查有无裂纹、变形，流道有无冲刷腐蚀。

修复与更换：

轴瓦修复：若磨损在允许范围内，可采用刮研工艺修复，保证接触面积和间隙。损坏严重则需更换新瓦并现场刮研。

动平衡校正：在动平衡机上对转子总成进行去重或配重，直至剩余不平衡量达到标准要求（通常用振动速度值或不平衡质量矩衡量）。

更换备件：更换所有损坏或达到使用寿命的密封件、滤芯等。

回装与对中：

按拆卸的逆顺序回装所有部件。关键步骤是转子与电机的对中，必须使用百分表进行精密找正，确保径向和轴向误差在允许范围内（通常以毫米的百分位计）。

恢复油路、仪表。

试车与验收：

手动盘车确认无卡涩。

点动检查转向。

空载试运行，逐步升速，监测振动、温度、声音。

加载至工况点，全面检查各项参数是否正常，持续运行一段时间确认稳定。

第五章：输送工业气体的风机技术扩展

在矿业冶炼及化工领域，离心鼓风机输送的介质远不止空气。针对不同工业气体的物理化学性质（密度、粘度、腐蚀性、毒性、爆炸性等），风机需进行特殊设计。参考系列包括：

“C(Al)”型系列多级离心鼓风机：通用性较强的多级鼓风机组，可用于输送空气或性质相近的无毒工业气体，在铝行业可用于一般供气或物料输送。

“CF(Al)”与“CJ(Al)”型系列专用浮选离心鼓风机：专为浮选工艺优化，特别注重流量调节的稳定性和抗泡沫夹带能力，可能配备特殊的消泡或气液分离结构。

“AI(Al)”型系列单级悬臂加压风机：结构简单，维护方便，适用于中低压、大流量的气体输送，如环境通风或初级加压。

“S(Al)”型与“AII(Al)”型系列单级高速双支撑加压风机：“S”型可能强调高速特性，“AII”型强调高可靠性。双支撑结构转子稳定性好，适用于要求振动小、长期连续运行的场合。

针对不同气体的设计考量：

气体密度：直接影响风机所需的压升功率。输送氢气(H₂)等轻气体时，叶轮需特殊设计以获得足够压头；输送二氧化碳(CO₂)等重气体时，需校核电机功率是否足够。

腐蚀性：输送氧气(O₂)、潮湿的工业烟气时，与气体接触的部件（叶轮、壳体、密封）需采用不锈钢（如304、316L）或更高级别的耐蚀合金。

安全性：

输送氧气时，必须彻底除油，所有部件需进行严格的脱脂处理，防止燃爆。

输送氢气、一氧化碳等易燃易爆气体时，风机需采用防爆电机、静电导出设计，并严格控制密封泄漏量。

输送氮气(N₂)、氩气(Ar)等惰性气体时，需注意密闭厂房的窒息风险，风机房通风需良好。

密封性：对于氢气、氦气(He)等小分子穿透性强的气体，以及所有有毒气体，必须采用高效的密封组合，如“迷宫密封+碳环密封+氮气阻塞密封”等多重密封，并设置泄漏监测报警。

清洁度：输送氦气、氖气(Ne)等稀有气体或高纯气体时，风机内腔需进行特殊清洗和钝化处理，防止污染介质。

第六章：总结

D(Al)1618-2.17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。其高效的性能、稳定的运行离不开对型号含义的准确理解、对核心部件（如主轴、转子总成、轴瓦、碳环密封）的深刻认识，以及科学规范的配件管理与维修实践。同时，矿业冶炼行业气体介质的多样性，要求技术人员必须掌握输送不同工业气体时风机的特殊技术要求和安全规范。从通用的“C(Al)”系列到专用的浮选风机，再到应对各种特殊气体的设计变型，现代离心鼓风机技术正朝着高效化、专用化、高可靠性和智能化的方向不断发展，持续为矿产资源的高效、清洁利用提供坚实保障。