金属钼(Mo)提纯选矿风机基础知识及C(Mo)966-1.35型离心鼓风机详解

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：钼矿提纯、离心鼓风机、C(Mo)966-1.35、风机配件、风机维修、工业气体输送、选矿风机、多级离心风机

第一章 矿物提纯与离心鼓风机技术概述

1.1 钼矿提纯工艺对风机设备的要求

钼（Mo）作为重要的战略金属，广泛应用于钢铁、电子、化工和航空航天等领域。其提纯过程包括破碎、磨矿、浮选、焙烧、冶炼等多个环节，其中浮选环节对气动设备的要求尤为严格。浮选工艺需要稳定、连续的气体供应，以形成适宜的气泡，实现钼矿物与脉石的有效分离。离心鼓风机在此过程中承担着提供稳定气流和压力的关键任务，其性能直接影响钼的回收率和精矿品位。

钼矿浮选对风机设备提出以下特殊要求：第一，气体供应需保持恒定的压力和流量，避免因气流波动导致浮选指标恶化；第二，风机需具备良好的抗腐蚀性能，因矿浆中常含有化学药剂和微细矿物颗粒；第三，设备运行需高效节能，以降低生产成本；第四，风机需适应矿山环境，具备高可靠性和易维护性。

1.2 离心鼓风机在矿物提纯中的作用机理

离心鼓风机通过旋转的叶轮对气体做功，将机械能转化为气体的压力能和动能。在钼矿浮选过程中，风机产生的气流经扩散器、管道系统进入浮选槽，通过充气装置形成微小气泡。这些气泡与经过药剂处理的矿浆接触，选择性吸附于钼矿物表面，形成矿化气泡上浮至液面，从而实现钼的富集。

风机性能参数直接影响浮选效果：风量决定气泡数量，影响矿粒与气泡的碰撞概率；风压决定气泡大小和分布均匀性，影响浮选选择性和回收率；气体纯度影响气泡表面性质，特别是输送特殊气体时更为关键。因此，正确选择和配置风机是确保钼矿高效提纯的重要前提。

第二章 C(Mo)966-1.35型离心鼓风机技术详解

2.1 机型编码解读与基本参数

“C(Mo)966-1.35”型多级离心鼓风机是专门为钼矿提纯设计的专用设备，其型号编码具有明确的技术含义：

“C”：代表多级离心鼓风机的基本类型，采用多级叶轮串联结构，可实现较高的压比。

“(Mo)”：表示该风机专为钼矿提纯工艺设计和优化，在材料选择、密封形式、抗腐蚀处理等方面针对钼矿环境进行了特殊设计。

“966”：为内部编码，通常包含设计序列号、叶轮级数（此例中可能表示9级叶轮设计）和尺寸规格信息。

“1.35”：表示风机出口压力为1.35个大气压（绝对压力），即相对于标准大气压的增压值为0.35个大气压（约35.4kPa）。根据标注规则，没有“/”符号表示进气压力为标准大气压（101.325kPa）。

该机型与跳汰机配套选型时，需根据跳汰机面积、床层厚度、物料粒度等参数确定风量需求，通常按照单位面积耗气量计算，并结合系统阻力确定最终压力参数。

2.2 结构与工作原理

C(Mo)966-1.35型风机采用多级离心式结构，由多个叶轮串联在同一轴上，每级叶轮均配有扩压器和回流器，气体逐级增压。其主要工作过程如下：

进气阶段：气体从轴向进入第一级叶轮，在标准大气压下（除非系统另有配置）。

压缩阶段：叶轮高速旋转，将机械能传递给气体，使其压力、速度和温度升高。

扩压与转向：高速气体进入扩压器，速度降低，动能转化为压力能；随后通过回流器引导至下一级叶轮入口，方向由径向转为轴向。

多级增压：重复上述过程，气体经过9级压缩，最终达到1.35个大气压的设计压力。

排气阶段：高压气体经末级扩压器和蜗壳收集，从出口排出至浮选系统。

该机型采用水平剖分式机壳，便于检修维护；转子经严格动平衡校验，确保高速运转平稳；轴承系统专门针对矿山连续运行工况设计，可靠性高。

2.3 性能特点与优势

C(Mo)966-1.35型风机针对钼矿提纯的特殊需求，具备以下技术特点：

高效节能设计：采用三元流叶轮和高效扩压器，风机效率可达82%-86%，显著降低运行能耗。

宽工况适应性：通过可调进口导叶或变频控制，风量调节范围可达60%-105%，适应钼矿处理量波动。

抗腐蚀处理：与矿浆雾滴接触的部件采用不锈钢材质或特殊涂层，抵抗浮选药剂腐蚀。

防堵塞结构：叶轮和流道设计减少颗粒积聚，适应含尘气体环境。

稳定可靠：采用多重冗余设计，关键部件安全系数高，适合矿山连续生产。

维护便捷：水平剖分结构和标准化部件设计，缩短维护时间，降低维护成本。

第三章 风机关键配件详解

3.1 核心旋转组件

风机主轴：C(Mo)966-1.35型风机主轴采用42CrMo合金钢锻造，调质处理后硬度达到HB240-280，具有高强度、高韧性和良好的抗疲劳性能。主轴经精密加工，各级叶轮安装段的同心度误差小于0.01mm，轴颈表面粗糙度Ra≤0.8μm。主轴设计考虑了临界转速避开率，工作转速应低于一阶临界转速的70%，高于二阶临界转速的30%，确保避开共振区域。

风机转子总成：由主轴、9级叶轮、平衡盘、推力盘和联轴器等组成。每级叶轮均采用后弯式叶片设计，材料为15CrMoV，经数控加工和激光熔覆处理，表面硬度达HRC45-50。转子装配后需进行低速和高速动平衡校验，剩余不平衡量小于G2.5级标准，确保振动值低于2.8mm/s（RMS）。

叶轮气动设计：采用基于欧拉方程和伯努利方程的气动原理，叶片型线按变环量设计，入口安装角根据流量系数确定，出口安装角根据压比需求计算。叶片数遵循滑移系数最小原则，兼顾效率和稳定性。

3.2 轴承与润滑系统

风机轴承用轴瓦：采用可倾瓦块式滑动轴承，每副轴承由4-6块巴氏合金瓦块组成，瓦块背部为球面支撑，可自适应主轴偏摆。巴氏合金层厚度1.5-2mm，材质为SnSb11Cu6，工作温度不超过85℃。轴瓦间隙按主轴直径的0.12%-0.15%控制，进油压力0.08-0.12MPa，确保油膜厚度满足流体动压润滑条件。

轴承箱：为铸铁或铸钢结构，分上下两半，结合面精密加工，密封槽内嵌耐油橡胶条。轴承箱设有观察窗、温度计接口和振动传感器安装座，实现状态在线监测。箱体内部油路设计遵循短路径、低阻力原则，确保各润滑点供油充足。

3.3 密封系统

气封：采用迷宫密封与碳环密封组合结构。迷宫密封齿片为铜合金或不锈钢，齿尖厚度0.1-0.2mm，与轴间隙0.3-0.5mm，形成多级节流效应。碳环密封由3-4个分段碳环组成，弹簧预紧力可调，实现径向自适应密封，泄漏量小于标准规定值。

油封：骨架油封与迷宫油封结合使用。高速侧采用双唇骨架油封，内唇防止润滑油外泄，外唇防止外部杂质侵入；低速侧采用迷宫油封，无接触式设计，寿命长。油封材料根据油品和温度选择，一般为氟橡胶或聚四氟乙烯复合材料。

碳环密封：专门用于高压级间密封和轴端密封。碳环材料为浸渍金属石墨，抗压强度≥120MPa，摩擦系数≤0.15。每组碳环由切向弹簧提供均匀压紧力，允许轴向浮动补偿磨损，密封压力可达1.5MPa。

3.4 辅助系统

润滑系统：强制循环油润滑，包含主辅油泵、双联过滤器、油冷却器和蓄能器。油品选择ISO VG46透平油，粘度指数≥95，闪点≥200℃。系统控制油温在40-50℃，压差报警值设定为0.05MPa。

监测保护系统：配置轴振动、轴位移、轴承温度、润滑油压等多参数监测仪表，联锁保护确保风机安全。振动报警值设定为4.5mm/s，停机值为7.1mm/s；轴承温度报警值85℃，停机值95℃。

第四章 风机维护与故障处理

4.1 日常维护要点

运行监测：每2小时记录风机振动、温度、压力参数，比对历史数据，发现趋势性变化及时分析。重点关注振动频谱变化，识别不平衡、不对中、松动等潜在故障。

润滑管理：每周取样检测润滑油质，粘度变化不超过±10%，水分含量低于200ppm，颗粒污染度不超过ISO 18/16/13级。每运行4000小时或半年更换润滑油，清洗油箱。

密封检查：每月检查气封和油封泄漏情况，碳环密封允许轻微均匀泄漏，若出现喷射状泄漏需立即处理。迷宫密封间隙每半年测量一次，超标50%需更换。

振动分析：每季度进行振动频谱分析，识别特征频率，判断故障类型。不平衡表现为1倍频主导，不对中表现为2倍频升高，松动表现为高频成分丰富。

4.2 常见故障诊断与处理

振动超标：首先检查对中情况，联轴器对中误差应小于0.05mm；其次检查转子结垢情况，钼矿环境易导致叶轮流道积垢，破坏动平衡；最后检查轴承间隙和基础螺栓紧固状态。处理措施包括：重新对中、在线动平衡或离线清洗转子。

轴承温度高：可能原因包括润滑油不足、油质恶化、轴承间隙过小或负载过大。处理流程：检查油路和过滤器→化验油品→测量轴承间隙→检查系统阻力。若巴氏合金层出现磨损、裂纹或脱层，需更换轴瓦，刮研接触点达到3-5点/cm²。

性能下降：风量或压力低于设计值，可能原因：密封磨损间隙增大、叶轮腐蚀效率降低、进气过滤器堵塞。需测试性能曲线，对比设计值，针对性更换密封件、叶轮或清洗过滤器。性能恢复后应重新标定控制系统参数。

异响：区分气动噪声和机械噪声。气动噪声通常因涡流产生，检查进气流场是否均匀；机械噪声可能来自轴承损坏、转子摩擦或松动部件。使用听诊器和频谱分析定位声源。

4.3 大修流程与标准

C(Mo)966-1.35型风机大修周期通常为24000运行小时或3年，主要内容包括：

解体检查：按顺序拆卸管路、联轴器、机壳上盖、转子等，标记方位，记录原始数据。

转子检修：着色探伤检查叶轮裂纹；测量轴颈圆度、圆柱度误差≤0.01mm；检查动平衡，必要时做低速平衡，剩余不平衡量≤1g·mm/kg。

密封更换：全部气封、油封和碳环密封更换新品，间隙调整至设计值，碳环弹簧预紧力按厂家规定调整。

轴承修复：轴瓦重新刮研，接触角60-90°，侧隙为顶隙的1/2；推力轴承调整间隙0.25-0.35mm。

对中调整：使用激光对中仪，冷态对中考虑热膨胀影响，预留适量偏差。最终对中误差：径向≤0.05mm，端面≤0.03mm。

试车验收：分步试车：先电机单试，再联接风机无负荷试车4小时，最后负荷试车24小时。验收标准：轴承温度≤75℃，振动≤2.8mm/s，性能达到设计值95%以上。

第五章 工业气体输送风机选型与应用

5.1 各类风机特点与应用场景

钼矿冶炼提纯过程中，除空气外还需要多种工业气体，不同气体特性要求专用风机类型：

“CF(Mo)”型系列专用浮选离心鼓风机：专为浮选工艺优化，注重气体分散性和气泡均匀性，常用于空气或惰性气体浮选。特点：中低压、大流量，流量调节精度高。

“CJ(Mo)”型系列专用浮选离心鼓风机：针对易氧化矿物浮选，可输送氮气、氩气等保护性气体。特点：密封等级高，泄漏率低，材质与气体兼容。

“D(Mo)”型系列高速高压多级离心鼓风机：用于高压气体输送，如氧气强化浸出工艺。特点：转速高（可达20000rpm），压比大（最高3.5），整体齿轮增速结构紧凑。

“AI(Mo)”型系列单级悬臂加压风机：适用于小流量补充气体，如浮选药剂雾化输送。特点：结构简单，维护方便，悬臂设计无内部密封。

“S(Mo)”型系列单级高速双支撑加压风机：用于中等流量气体增压，如烟气循环。特点：双支撑转子稳定性好，高速设计单级即可达到较高压比。

“AII(Mo)”型系列单级双支撑加压风机：大流量低压力场景，如气体搅拌和吹扫。特点：叶轮直径大，流量系数高，效率曲线平坦。

5.2 不同气体输送的特殊要求

氧气(O₂)输送：C(Mo)966-1.35型风机输送氧气时需进行脱脂处理，所有油污必须彻底清除，材质选择铜合金或不锈钢，避免铁锈产生。流速限制在15m/s以下，防止静电积累。润滑系统必须完全隔离，采用无油润滑或氮气隔离密封。

氢气(H₂)输送：氢气密度低、易泄漏，需采用双端面干气密封或迷宫密封加氮气缓冲。壳体设计防爆结构，电气设备防爆等级符合氢气环境要求。特别注意临界转速计算，因气体密度变化影响转子动力学特性。

二氧化碳(CO₂)输送：CO₂遇水生成碳酸，腐蚀性强，需控制气体露点低于-40℃。材质选择304L或316L不锈钢，密封考虑低温脆性。压缩机过程可能发生干冰堵塞，需监控各级温度压力。

惰性气体（He、Ne、Ar）输送：重点防止泄漏，密封系统要求高。氦气分子小，渗透性强，需特殊密封设计。氩气密度大，功率计算需修正。所有惰性气体环境需配备氧气监测，防止窒息风险。

工业烟气输送：烟气含尘、含腐蚀成分，需前置除尘和脱硫装置。风机叶片需耐磨涂层，壳体设冲洗接口。温度控制是关键，避免酸露点腐蚀，通常保持壁温高于露点20-30℃。

5.3 选型计算要点

工业气体风机选型需修正标准空气参数，主要考虑因素：

气体密度修正：根据实际气体状态方程计算工作状态密度，功率与密度成正比。

压缩性系数：高压或低温下气体偏离理想气体，需引入压缩性系数Z修正性能曲线。

比热比影响：不同气体绝热指数k值不同，影响温升和功率计算。温升计算公式：温升等于进口绝对温度乘以压比的气体特性次方减一。

材料兼容性：评估气体对材质的腐蚀、氢脆、应力腐蚀等影响，选择适当材质。

密封要求：根据气体毒性、危险性、价值确定密封等级和泄漏标准。

以C(Mo)966-1.35型风机输送氮气为例：氮气分子量28，接近空气，密度修正系数0.967；绝热指数1.4，与空气相同；惰性气体要求泄漏率低于0.5%；材质选用常规钢材即可。但需注意氮气环境安全，防止空间缺氧。

第六章 技术发展趋势与展望

钼矿提纯风机技术正朝着智能化、高效化、专用化方向发展：

智能化控制：基于物联网的远程监测和故障预警系统，通过大数据分析预测部件寿命，实现预测性维护。智能控制系统根据矿石性质变化自动调节风机参数，优化浮选指标。

高效节能技术：三元流叶轮优化设计，采用计算流体力学仿真和拓扑优化，效率可提升3-5%。变频调速与工艺参数联动，实现按需供气，节能15-30%。

新材料应用：耐磨陶瓷涂层、碳纤维复合材料叶轮、高性能密封材料等延长部件寿命，适应更恶劣工况。

气体精确控制：微气泡浮选技术要求气体流量和压力控制精度更高，新一代风机将配备精密调节系统和在线气体分析反馈。

模块化设计：快速更换部件设计，缩短维修停机时间；标准化接口便于系统升级和功能扩展。

作为风机技术人员，我们需不断学习新技术，理解工艺需求，将风机技术与矿物加工深度融合，为钼矿资源高效利用提供可靠的气动装备保障。C(Mo)966-1.35型及其系列风机的持续改进，将在中国钼工业转型升级中发挥重要作用。

结语：离心鼓风机作为钼矿提纯的关键设备，其选型、使用和维护直接影响生产效益。深入理解C(Mo)966-1.35型风机的技术特点，掌握配件特性和维修要点，根据输送气体性质合理选型配置，是确保钼矿提纯生产线高效稳定运行的基础。随着技术进步和工艺创新，风机技术必将为矿物加工行业提供更加强大的装备支持。