金属钼(Mo)提纯选矿风机:C(Mo)1139-3.8型多级离心鼓风机技术解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：钼矿提纯、离心鼓风机、C(Mo)1139-3.8、风机维修、工业气体输送、选矿风机、风机配件、轴瓦、碳环密封、多级离心式

一、引言：钼矿提纯工艺与风机技术的重要性

钼（Mo）作为一种重要的战略金属，广泛应用于钢铁、化工、电子和航空航天等领域。在钼矿的冶炼提纯过程中，从原矿的破碎、磨矿到浮选、焙烧、冶炼，多个环节都需要气体输送设备提供稳定可靠的气流支持。离心鼓风机作为核心动力设备，为浮选气泡生成、烟气输送、氧化还原反应气体供应等关键工序提供必要的气源保障。钼矿提纯工艺对风机设备的稳定性、效率及气体输送的精确性提出了极高要求，任何运行偏差都可能导致选矿回收率下降、能耗增加或产品质量不稳定。

本文将以矿物中单质提纯离心鼓风机基础知识为框架，重点对C(Mo)1139-3.8型多级离心鼓风机进行技术解析，同时系统阐述风机配件组成、维修要点及工业气体输送的特殊要求，为钼矿选冶企业的设备选型、运行维护和技术升级提供专业参考。

二、钼矿提纯专用离心鼓风机系列概述

在钼矿提纯领域，根据不同的工艺环节和气体输送要求，形成了多个专用风机系列，每个系列都有其特定的设计特点和适用场景：

“C(Mo)”型系列多级离心鼓风机：这是钼矿提纯中最常用的风机类型，采用多级叶轮串联设计，能够提供中等流量、较高压力的气体输送。其结构紧凑、运行平稳，特别适合浮选工艺中稳定气流供应的要求。本文重点介绍的C(Mo)1139-3.8即属于此系列。

“CF(Mo)”型系列专用浮选离心鼓风机：专门针对浮选工艺优化设计，注重气流稳定性和微压调节能力，能根据浮选槽液位和矿浆浓度自动调节供气量，提高浮选效率。

“CJ(Mo)”型系列专用浮选离心鼓风机：在CF系列基础上进一步优化，采用特殊叶型设计和调节机构，能耗更低，适用于大型钼矿选矿厂的浮选车间。

“D(Mo)”型系列高速高压多级离心鼓风机：采用齿轮增速箱驱动，转速可达每分钟数万转，能够提供更高压力的气体输送，适用于钼精矿焙烧、冶炼等需要高压气源的工序。

“AI(Mo)”型系列单级悬臂加压风机：结构简单，维护方便，适用于小流量、中低压的气体输送场合，如小型钼矿选厂或辅助工艺环节。

“S(Mo)”型系列单级高速双支撑加压风机：转子两端支撑，运行稳定性高，适用于中等流量、中高压的气体输送，是钼矿冶炼中常用的风机类型之一。

“AII(Mo)”型系列单级双支撑加压风机：在AI系列基础上增加了转子支撑点，提高了转子刚性，适用于流量和压力要求更高的工艺环节。

这些风机系列可输送的气体包括：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)以及混合无毒工业气体。风机选型需综合考虑气体性质、工艺要求、环境条件等多重因素。

三、C(Mo)1139-3.8型多级离心鼓风机技术详解

3.1 型号编码解读

C(Mo)1139-3.8型多级离心鼓风机的型号编码包含丰富信息：

“C”：表示多级离心鼓风机系列

“(Mo)”：表示适用于钼矿提纯的专用设计

“1139”：内部编码，包含设计序列、叶轮级数、尺寸参数等信息

“3.8”：表示出口压力为3.8个标准大气压（表压）

型号中未标注进口压力信息，按照行业惯例，如无特殊标注则表示进口压力为1个标准大气压。该风机主要与跳汰机配套使用，选型时需根据跳汰机的工作特性、处理能力及矿浆性质确定风机的流量和压力参数。

3.2 基本结构和工作原理

C(Mo)1139-3.8型风机为多级离心式结构，主要由进口段、机壳、转子总成、级间导叶、出口段、轴承箱、密封系统和驱动装置等部分组成。其工作原理基于离心力作用：当电机驱动转子高速旋转时，气体从轴向进入叶轮，在叶片的推动下随叶轮旋转，获得动能和压力能；气体经叶轮后进入扩压器，流速降低，动能转化为压力能；多级串联的设计使气体逐级增压，最终达到所需的出口压力。

该风机的性能曲线呈现流量与压力反比关系，即流量增加时压力下降，这与离心式机械的固有特性一致。在钼矿浮选应用中，风机通常工作在性能曲线的高效区，以保证浮选气泡大小均匀、稳定性好。

3.3 主要技术参数

根据钼矿提纯工艺要求，C(Mo)1139-3.8型风机通常具备以下技术特征：

流量范围：根据配套跳汰机规格，通常在50-200立方米/分钟之间可调

出口压力：3.8个标准大气压（表压），可根据工艺需求微调

进口压力：标准大气压（如非标准工况需特别注明）

叶轮级数：通常为3-5级，具体根据压力要求确定

转速：根据电机极数和传动方式，通常在每分钟3000-8000转范围

功率：配套电机功率根据流量和压力确定，通常在75-315千瓦之间

效率：在设计工况下，全压效率可达78%-85%

3.4 在钼矿提纯中的应用优势

C(Mo)1139-3.8型风机针对钼矿浮选特点进行了多项优化设计：

气流稳定性：采用特殊的叶型设计和级间匹配，确保输出气流压力脉动小，有利于浮选气泡的均匀生成

耐腐蚀设计：与矿浆可能接触的部分采用耐腐蚀材料或防腐涂层，延长设备寿命

调节灵活性：配备进口导叶调节或变频调速装置，可根据浮选工艺变化实时调整供气参数

维护便捷性：采用水平剖分式机壳设计，便于检修内部部件，减少停机时间

节能特性：优化通流部件设计，降低内部流动损失，提高运行经济性

四、关键配件系统技术解析

4.1 风机主轴系统

主轴是离心鼓风机的核心部件，承担传递扭矩、支撑转子的关键作用。C(Mo)1139-3.8型风机的主轴采用优质合金钢整体锻造，经调质处理和精密加工而成，具有高强度、高刚性和良好的抗疲劳性能。主轴的设计需满足临界转速远离工作转速的要求，通常一阶临界转速应高于工作转速的25%以上，以避免共振现象。主轴上安装叶轮的位置采用过盈配合加键连接的双重固定方式，确保在高转速下叶轮不会松动。主轴各段的直径变化采用渐变过渡，避免应力集中。

4.2 轴承与轴瓦系统

C(Mo)1139-3.8型风机通常采用滑动轴承（轴瓦）支撑转子，相比滚动轴承，滑动轴承具有承载能力大、阻尼性能好、寿命长的优点，特别适合高速重载的离心鼓风机。轴瓦材料多采用巴氏合金（锡锑铜合金），这种材料具有良好的嵌入性、顺应性和抗胶合能力。轴瓦与轴颈的配合间隙需严格控制，通常为轴颈直径的千分之一点五到千分之二点五。润滑油系统为强制循环式，包括油箱、油泵、冷却器、过滤器和监控仪表，确保轴承在任何工况下都能获得充足、清洁、适当温度的润滑油。

4.3 转子总成

转子总成是风机的“心脏”，由主轴、叶轮、平衡盘、轴套等部件组成。叶轮采用后弯式叶片设计，数量通常为12-24片，材料根据输送气体性质选择，常见的有低合金钢、不锈钢或特种合金。每个叶轮在装配前都进行单独动平衡，转子总成装配完成后进行整体动平衡，平衡精度达到G2.5级（按ISO1940标准）。平衡盘用于平衡多级叶轮产生的轴向推力，其两侧的压力差形成与轴向推力方向相反的平衡力，将残余轴向力控制在推力轴承的承载范围内。

4.4 密封系统

密封系统的有效性直接影响风机效率和使用安全，C(Mo)1139-3.8型风机采用多重密封组合：

气封：安装在机壳与转子之间的固定部件上，形成迷宫式密封结构，通过多次节流膨胀减小气体泄漏。气封间隙通常控制在0.3-0.5毫米，过小易摩擦，过大则泄漏增加。

油封：防止润滑油从轴承箱泄漏，同时阻止外部杂质进入。常用结构包括迷宫密封、甩油环和接触式密封的组合。

碳环密封：在输送特殊气体或要求零泄漏的场合使用。碳环由多个碳环片组成，在弹簧力作用下紧贴轴套表面，形成动密封。碳环密封具有自润滑、耐高温、适应少量轴窜动的优点，但需要清洁的密封气源。

轴承箱密封：采用迷宫密封与唇形密封的组合，确保润滑油不泄漏，同时防止外部粉尘、水分进入轴承箱。

4.5 轴承箱与润滑系统

轴承箱不仅支撑轴承，还构成润滑油循环的一部分。C(Mo)1139-3.8型的轴承箱为铸铁或铸钢件，具有足够的刚性和散热面积。箱体设计确保轴承对中精度，并考虑热膨胀的影响。润滑系统除了提供润滑油外，还承担冷却、清洁和监测功能。系统配备双油泵（一用一备）、油冷却器（水冷或风冷）、双联滤油器、油压调节阀、温度传感器和压力开关等，确保润滑可靠。

五、风机维修与维护要点

5.1 日常维护

日常维护是保证风机长期稳定运行的基础，包括：

运行监测：每小时记录一次轴承温度、振动值、油压油温、风压风量等参数，发现异常及时分析

润滑管理：定期检查油位、油质，按规定周期更换润滑油和滤芯

清洁保养：保持设备外表清洁，定期清理进口滤网，防止异物进入

紧固检查：检查地脚螺栓、联轴器螺栓等关键连接部位是否松动

5.2 定期检修

根据运行时间制定分级检修计划：

小修（每运行3000-4000小时）：更换润滑油和滤芯；检查联轴器对中；清洁气封、油封；检查螺栓紧固情况；测试安全保护装置。

中修（每运行12000-16000小时）：包括小修所有项目；检查轴承间隙和磨损情况，必要时更换轴瓦；检查叶轮磨损和结垢情况，进行清洁或修复；检查密封间隙，调整或更换密封件；校验监测仪表。

大修（每运行48000-60000小时或根据状态评估）：包括中修所有项目；全面解体检查所有部件；测量主轴直线度、轴颈圆度；检查机壳有无变形或裂纹；叶轮进行全面探伤检查；转子重新进行动平衡；更换所有易损件；机组重新对中调试。

5.3 常见故障处理

振动超标：可能原因包括转子不平衡、对中不良、轴承损坏、松动等。处理步骤：首先检查地脚螺栓和连接部位；其次检查对中情况；然后监测振动频谱，判断故障类型；必要时停机检查转子和轴承。

轴承温度高：可能原因包括润滑油不足或污染、轴承间隙不当、冷却不良、过载等。处理步骤：检查油位、油压、油质；检查冷却水系统；检查负荷情况；必要时检查轴承间隙和接触情况。

风量风压不足：可能原因包括进口过滤器堵塞、密封间隙过大、叶轮磨损、转速下降等。处理步骤：检查进口阻力；检查密封状况；检查叶轮状态；检查电机和传动系统。

异常噪音：可能原因包括轴承损坏、转子与静止件摩擦、喘振等。处理步骤：确定噪音来源和特征；检查轴承状况；检查内部间隙；调整运行参数避免喘振。

5.4 大修后试车

大修后试车必须按规程进行：

机械试车：断开联轴器，电机单独试转2小时，检查转向、电流、振动

无负荷试车：连接联轴器，风机进口全开，逐步升速至额定转速，运行4-8小时，监测各项参数

负荷试车：逐步关小出口阀，增加负荷至设计工况，运行24-48小时，全面评估性能

性能测试：在额定工况下测试流量、压力、功率、效率等参数，与设计值对比

六、工业气体输送的特殊考虑

在钼矿提纯过程中，除了空气，还可能输送多种工业气体，每种气体对风机都有特殊要求：

6.1 不同气体的特性及影响

氧气(O₂)：强氧化性，要求风机所有接触气体的部件采用不产生火花的材料（如铜合金、不锈钢），润滑系统绝对禁止油脂进入气腔，密封要求极高。

氢气(H₂)：密度小、渗透性强、易燃易爆。输送氢气的风机需特别考虑密封性，通常采用双端面机械密封或干气密封；设计时注意氢脆问题，选用合适材料；电气设备需防爆设计。

氮气(N₂)、氩气(Ar)等惰性气体：化学性质稳定，但可能缺氧，检修时需特别注意通风置换，防止窒息风险。

二氧化碳(CO₂)：湿二氧化碳有腐蚀性，需考虑防腐措施；二氧化碳密度大于空气，设计时注意功率变化。

工业烟气：通常含有粉尘、腐蚀性成分和高温，需在前端设置除尘、降温装置，风机采用耐磨、耐腐蚀材料，考虑热膨胀影响。

6.2 材料选择原则

根据输送气体性质选择合适材料：

空气、氮气、氩气：常规碳钢或低合金钢

湿腐蚀性气体：不锈钢（如304、316）或衬塑、衬胶

氧气：铜合金、不锈钢（禁油处理）

高温气体：耐热钢（如15CrMo、12Cr1MoV）

6.3 密封系统适配

不同气体对密封要求不同：

惰性气体、空气：迷宫密封+填料密封通常足够

有毒有害气体：迷宫密封+干气密封或双端面机械密封

易燃易爆气体：迷宫密封+氮气隔离+双端面机械密封

高纯度气体：全无油设计，采用磁力传动或隔膜密封

6.4 安全注意事项

输送工业气体时需特别注意：

气体相容性：确保风机材料与气体不发生危险反应

泄漏预防：设计足够的密封安全保障，安装气体检测报警装置

防火防爆：对易燃易爆气体，风机需防静电设计，电气设备符合防爆要求

操作规范：制定专门的启停、置换、检修规程，操作人员专门培训

应急准备：配备相应的消防设施、防护装备和应急预案

七、选型与应用建议

7.1 与跳汰机配套选型要点

跳汰机是钼矿重选的关键设备，其供风系统直接影响分选效果。选型时需考虑：

跳汰机类型和规格：不同跳汰机（如侧鼓式、下动式、隔膜式）对风压风量要求不同

矿石性质：矿石密度、粒度组成、处理量决定所需气流强度和周期

工艺布局：风机与跳汰机的距离、管道布置影响压力损失计算

运行制度：连续运行还是间歇运行，决定设备冗余度要求

环境条件：海拔高度、环境温度影响风机实际性能

7.2 节能运行策略

变频调速：根据工艺需求实时调节转速，避免节流损失，节能效果可达20%-40%

多机并联优化：大型选矿厂可采用多台风机并联，根据负荷调整运行台数

热回收利用：对压缩热进行回收，用于工艺加热或冬季供暖

系统优化：优化管道布局，减少弯头、阀门，降低系统阻力

智能控制：基于工艺参数实时调整风机运行状态，实现最优匹配

7.3 技术发展趋势

智能化：集成传感器、物联网技术，实现状态监测、故障预警和智能维护

高效化：通过CFD优化流道设计，提高叶轮效率，开发新型高效机型

材料进步：采用复合材料、陶瓷涂层等新材料，提高耐磨耐腐蚀性能

绿色设计：降低噪音、减少泄漏、提高能效，符合环保要求

标准化模块化：设计标准化接口和模块，缩短交货周期，降低维护成本

八、结语

C(Mo)1139-3.8型多级离心鼓风机作为钼矿提纯工艺中的关键设备，其性能直接影响选矿效率、产品质量和生产成本。深入理解风机的工作原理、结构特点、维护要点和气体输送特性，对于确保设备长期稳定运行、优化工艺参数、提高经济效益具有重要意义。随着钼矿资源向贫细化、复杂化发展，对提纯技术和装备的要求也越来越高，风机技术也将不断进步，为钼矿行业的高质量发展提供更有力的装备支撑。

在实际应用中，建议企业建立完善的风机技术档案，实施预防性维护，培养专业的技术团队，并与制造商保持技术交流，及时了解新技术、新工艺，不断提升设备管理水平，实现安全、高效、经济的生产目标。