金属钼(Mo)提纯选矿风机技术解析:以C(Mo)1331-1.20型离心鼓风机为核心

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：钼矿提纯、选矿风机、离心鼓风机、C(Mo)1331-1.20、风机配件、风机维修、工业气体输送、多级离心风机

引言：风机在矿物单质提纯中的关键作用

在矿业冶炼领域，尤其是战略金属如钼（Mo）的提纯过程中，空气动力学设备扮演着至关重要的角色。钼的选矿流程，主要包括破碎、磨矿、浮选、焙烧、冶炼等环节，其中多个工序依赖于鼓风机提供的稳定、可控的气流。这些气流用于浮选充气、物料输送、流态化、化学反应供风及烟气处理等，直接关系到精矿品位、回收率及能耗指标。离心鼓风机以其流量范围广、运行稳定、效率较高、易于调节等特点，成为现代钼选矿厂的主流供风设备。本文将聚焦于钼提纯工艺中的专用离心鼓风机，以 C(Mo)1331-1.20型号为例，深入剖析其技术基础、配件构成、维修要点，并对输送各类工业气体的风机选型与应用进行系统性说明。

第一章：钼提纯工艺与风机选型概述

钼的提纯通常从辉钼矿（MoS₂）开始，经过多段浮选获得钼精矿，再经焙烧脱硫得到氧化钼，最终通过湿法或火法冶金提纯为金属钼或其合金。在此过程中：

浮选阶段：需要大量微细、均匀的气泡使钼矿物选择性附着。这要求风机提供稳定、压力适中的空气，用于浮选机的充气与搅拌。此工况常选用 “CF(Mo)”型系列专用浮选离心鼓风机或 “CJ(Mo)”型系列专用浮选离心鼓风机，它们针对气浮工艺进行了叶轮和流道优化，气泡发生效果好，能耗低。

焙烧与冶炼阶段：涉及回转窑、多膛炉、反射炉等设备，需要高压空气助燃，或输送特定工艺气体（如氧气用于富氧焙烧）。同时，产生的工业烟气（含SO₂等）需引至处理系统。此环节压力需求高，常选用 “C(Mo)”型系列多级离心鼓风机或更高压的 “D(Mo)”型系列高速高压多级离心鼓风机。

物料输送与气体保护：粉状物料的稀相输送、以及为防止氧化使用惰性气体（如氮气N₂、氩气Ar）保护时，需要特定设计的加压风机。“AI(Mo)”型系列单级悬臂加压风机、“S(Mo)”型系列单级高速双支撑加压风机及 “AII(Mo)”型系列单级双支撑加压风机可根据具体压力、流量和气体性质选用。

风机型号编码遵循一定规则，以 C(Mo)1331-1.20为例进行解读：

C：代表系列，此处为多级离心鼓风机基本型。

(Mo)：明确该风机设计或适用于钼元素相关的提纯工艺，在材料选择、密封考量上可能具有针对性。

1331：为内部编码，通常涵盖设计序号、叶轮级数（可能为13级或特定代号）、进气口方向等核心结构信息。需查阅具体厂家的技术手册获取精确解读。

1.20：表示出口绝对压力为1.20公斤力每平方厘米（约0.12MPa表压）。根据文中说明，“如果没有‘/’就表示进风口压力是1个大气压”，因此该风机进气条件为标准大气压，升压值为0.20公斤力每平方厘米。

若型号中出现如 “C(Mo)1331/0.95-1.20”，则表明进气压力为0.95公斤力每平方厘米，升压值为0.25公斤力每平方厘米。

与跳汰机等重选设备配套时，选型需根据设备所需风量、风压及风阀特性曲线共同确定。

第二章：核心机型详解:C(Mo)1331-1.20型多级离心鼓风机

C(Mo)1331-1.20作为“C(Mo)”型系列的代表，是一款典型的多级离心鼓风机，适用于钼选矿中需要中等压力、大流量的场合，如主工艺供风、物料输送等。

一、 工作原理与结构特点
其工作原理基于动能转化为静压能。气体从轴向进入由多级叶轮和导叶组成的风机转子总成。每级叶轮在风机主轴的高速驱动下对气体做功，提高其动能和速度；随后，气体进入同级的固定导叶，流速降低，部分动能转化为静压能。如此逐级增压，最终在出口达到额定压力（1.20公斤力每平方厘米）。

结构上，它主要由定子（机壳、进气室、扩压器、回流器）、转子（主轴、多级叶轮、平衡盘、联轴器等）、轴承系统、密封系统和润滑系统组成。多级设计使其在单机转速下能实现较高的压比，运行平稳。

二、 关键配件与功能解析

风机主轴：作为核心传动件，承受扭矩、弯矩及复合应力，需具有极高的强度、刚度和疲劳强度。通常采用优质合金钢（如42CrMo）锻制，并经精密加工、热处理和动平衡校验。

风机转子总成：包含主轴、所有叶轮、隔套、平衡盘、锁紧螺母等。其动平衡精度是决定风机振动水平的关键，通常要求达到G2.5或更高精度等级。叶轮多为前向或后向型，采用铝合金或高强度不锈钢精密铸造或焊接而成。

风机轴承与轴瓦：对于此类多级风机，常采用滑动轴承（轴瓦）。轴瓦材料多为巴氏合金（锡基或铅基），具有良好的嵌藏性、顺应性和抗胶合能力。轴承箱内设有压力润滑油系统，形成稳定的油膜以支撑转子，并带走摩擦热。油膜的建立遵循流体动压润滑原理。

密封系统：

气封（迷宫密封）：安装在机壳与转子之间，利用一系列环齿与凸台形成曲折泄漏路径，极大增加流动阻力，减少级间和轴端的内泄漏。是保证风机效率的重要部件。

油封：位于轴承箱两端，防止润滑油外泄。常用骨架油封或填料密封。

碳环密封：在输送特殊气体（如氢气、有毒气体）或要求极低泄漏的场合，会采用接触式或非接触式的碳环密封。碳环材料具有自润滑、耐高温、化学性质稳定等特点，能有效控制轴端气体外漏。

轴承箱：容纳轴承（轴瓦）、润滑油，并提供精确的轴承座孔，保证转子对中。设有观察窗、温度测点、油位计等附件。

第三章：风机维护、常见故障与修理要点

为确保 C(Mo)1331-1.20等风机长期稳定运行，科学的维护与及时的修理至关重要。

一、 日常维护与监测

振动监测：定期监测轴承座处的振动速度或位移值，异常升高往往是转子不平衡、对中不良、轴承磨损的先兆。

温度监测：密切关注轴承温度（通常应＜75℃）和润滑油温。温度骤升可能预示润滑不良、轴承损坏或冷却故障。

润滑油管理：定期检查油质、油位，按时滤油或换油，确保润滑油清洁、粘度合格。

性能监测：记录进出口压力、流量、电流，与初始性能曲线对比，判断效率是否下降（可能由于内部磨损、结垢引起）。

二、 常见故障与修理

振动超标：

原因：转子积垢或部件脱落导致动平衡破坏；联轴器对中偏差增大；基础松动；轴承（轴瓦）磨损间隙过大；喘振。

修理：停机，对风机转子总成进行现场动平衡或返厂动平衡校正；重新精确对中；紧固地脚；检查并刮研或更换轴瓦，调整间隙。

轴承温度高：

原因：润滑油不足、变质或牌号错误；冷却水系统故障；轴瓦刮研不良，接触不佳或间隙过小；转子对中不良导致附加载荷。

修理：补油、换油；检修冷却器；修复或更换轴瓦，确保接触面积和顶隙符合标准；重新对中。

风量或压力不足：

原因：进口过滤器堵塞；密封（气封、碳环密封）磨损严重，内泄漏增大；叶轮腐蚀或磨损严重；管网阻力变化。

修理：清洗过滤器；解体检查，更换磨损的密封件；评估并更换损坏的叶轮。

异常声响：

原因：喘振（系统压力高于风机峰值压力导致周期性流量振荡）；内部摩擦（如密封擦壳）；轴承损坏。

修理：立即调节放空阀或出口阀门，使工况点脱离喘振区；停机检查摩擦部位并调整间隙；更换轴承。

三、 大修要点
风机运行一定周期（通常2-4万小时）或性能严重下降时需进行大修。内容包括：全面解体清洗；检测风机主轴的直线度和关键尺寸；检查每级叶轮的腐蚀、裂纹情况（必要时做无损探伤）；更换所有密封件（气封、油封、碳环密封）；彻底检修轴承箱，研磨或更换轴瓦，调整轴承间隙；转子重新做高速动平衡；壳体水压试验；最后整体组装、对中、试车。

第四章：输送工业气体的风机特殊考量

钼提纯过程中，除空气外，还可能涉及多种工业气体，对风机设计提出特殊要求。

可输送气体类型：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)、混合无毒工业气体。

选型与设计特殊性：

气体密度与功耗：风机所需功率与气体密度大致成正比。输送氢气(H₂)等轻气体时，功耗显著降低，但叶轮需更高转速才能达到相同压头；输送二氧化碳(CO₂)等重气体时则相反。电机选型必须匹配。

腐蚀性与材料选择：工业烟气可能含SOx、湿氯气等腐蚀成分，氧气(O₂)具有强氧化性。接触气体的部件（叶轮、机壳、密封）需选用不锈钢（如316L）、蒙乃尔合金、甚至钛材。碳环密封的材料也需相应调整。

安全性与密封：

氧气：禁油设计至关重要，所有润滑系统必须与气路完全隔离，采用特殊氧用油脂或采用磁力轴承等无油技术。流道需高度清洁，防止油污或有机物引燃。

氢气、氦气：分子量小，渗透性强，极易泄漏。必须采用高效密封，如干气密封、串联式碳环密封或迷宫密封配以氮气阻塞气系统。壳体设计也需考虑防氢脆。

惰性气体（N₂, Ar, He, Ne）：主要防止外界空气渗入污染气体，或气体外泄造成浪费与窒息风险，密封要求高。

温度与冷却：输送高温烟气时，需考虑风机材料的耐温性，轴承和润滑系统可能需要独立的冷却措施，进气端或许需设冷却器。

喘振控制：不同气体的声速和压缩性不同，风机的喘振边界线会发生变化。控制系统（如防喘振阀）需针对实际输送气体进行整定。

因此，在订购用于特殊气体的风机时，必须明确告知厂家气体的完整成分、温度、洁净度及特殊安全要求，以便厂家对 “C(Mo)”、“D(Mo)”、“AI(Mo)”等系列风机的材料、密封、冷却和驱动方式进行定制化设计。

结论

在金属钼的现代化提纯产业链中，离心鼓风机是不可或缺的动力心脏。从 C(Mo)1331-1.20这样的多级通用机型，到针对浮选的 CF(Mo)/CJ(Mo)，再到高压的 D(Mo)及各类加压风机 AI(Mo)/S(Mo)/AII(Mo)，形成了一个完整的产品谱系，服务于从选矿到冶炼的全流程。深入理解其型号编码、掌握以风机主轴、转子总成、轴瓦、气封、碳环密封、轴承箱为代表的核心配件技术，并实施科学的维护与精准的修理，是保障风机高效、长周期稳定运行的关键。同时，面对日益复杂的工艺气体输送需求，必须在选型时充分考虑气体的物理化学特性，进行针对性的设计与安全防护。唯有如此，才能让风机技术更好地赋能于矿业生产，提升钼资源提取的效率和效益。