金属钼(Mo)提纯选矿风机基础知识与C(Mo)2081-3.0型多级离心鼓风机深度解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：金属钼提纯；选矿风机；多级离心鼓风机；C(Mo)2081-3.0；风机配件；风机维修；工业气体输送；轴瓦；碳环密封

一、 引言：风机在钼矿冶炼提纯中的核心作用

在有色金属矿业，特别是战略金属钼（Mo）的冶炼与提纯过程中，高效、稳定、可靠的流体输送设备是保障生产工艺连续性与产品质量的关键。钼的提纯是一个复杂的流程，通常包括破碎、研磨、浮选、焙烧、冶炼（如电炉或真空还原）及化学提纯等多个环节。在这些环节中，离心鼓风机扮演着不可替代的角色，它为浮选机提供必需的气源以形成泡沫分离钼精矿，为焙烧炉提供助燃空气或控制气氛，在湿法冶金中用于气体搅拌与氧化，并在后续的物理或化学提纯中输送各种工艺气体。

针对钼提纯工艺中不同压力、流量及介质的要求，发展出了一系列专用的风机型号。其中，“C(Mo)”型系列多级离心鼓风机以其结构成熟、压力范围广、运行平稳的特点，在众多环节中广泛应用。本文将以钼提纯选矿流程中典型的C(Mo)2081-3.0型多级离心鼓风机为核心，系统阐述其基础知识、结构特点、配件构成、维修要点，并对输送不同工业气体的风机选型与应用进行说明。

二、 风机型号解读：以C(Mo)2081-3.0为例

完整的风机型号是理解其性能与用途的第一把钥匙。型号 C(Mo)2081-3.0可以分解为以下几个部分进行解读：

“C”：代表风机的基本系列，即多级离心鼓风机。其结构特点是拥有两个或两个以上的叶轮串联在同一根主轴上，气体逐级获得能量，从而能够产生比单级风机更高的压升。

“(Mo)”：这是型号中的核心标识，表明该风机是为金属钼（Mo）的提纯选矿工艺专门设计或优化的系列。这意味着风机在材料选择、结构设计（如防腐、耐磨处理）、密封形式和安全配置上，充分考虑了钼矿选冶流程中可能遇到的工况，如介质可能含有一定的腐蚀性成分、矿物粉尘或湿度。

“2081”：此为内部编码，通常包含了风机设计的具体信息。其中，“20”可能指代风机的进口直径或主要尺寸系列代码；“81”可能代表该规格下的特定性能序列号或设计变型。具体含义需参照制造商的产品手册，但它唯一确定了该风机的通流部件几何尺寸和基本性能曲线。

“3.0”：表示风机的出口静压（表压），单位为公斤力/平方厘米（kgf/cm²）。在本例中，即出口压力为3.0 kgf/cm²（约0.3 MPa）。这个压力值是选型的关键参数，直接关系到风机能否克服下游管路、设备及液位的阻力，将气体输送到指定位置。

关于压力的补充说明：型号末尾未标注进风口压力，根据约定，“如果没有/就表示进风口压力是1个大气压”。即C(Mo)2081-3.0默认进口为常压环境。若型号为C(Mo)2081-1.5/3.0，则代表进口压力为1.5 kgf/cm²，出口压力为3.0 kgf/cm²，风机产生的压升为1.5 kgf/cm²。

对于与跳汰机等重力选矿设备配套的风机，其选型（型号与压力确定）需要根据跳汰机的床层面积、所需脉动水流的强度和气动执行机构的具体要求，通过风量、风压计算后严格确定，以确保跳汰分选效果。

三、 钼提纯工艺专用风机系列概览

围绕钼提纯的不同阶段和需求，形成了完整的风机产品谱系，除了核心的C(Mo)型，还包括：

“CF(Mo)”与“CJ(Mo)”型系列专用浮选离心鼓风机：专为浮选工序设计。浮选要求风机提供稳定、连续、且具有一定压力的空气，通过充气搅拌形成矿化泡沫。CF与CJ型可能在具体结构（如支撑方式、增速配置）上有所不同，但共同目标是满足浮选机对气源品质（如压力稳定性、含油量）的严格要求。

“D(Mo)”型系列高速高压多级离心鼓风机：采用齿轮箱增速，使转子达到更高转速，从而在单台风机上实现更高的压比和压力。适用于需要更高压力的焙烧进气、气体输送或化工流程。

“AI(Mo)”型系列单级悬臂加压风机：结构紧凑，转子为悬臂式。适用于中低压力、中等流量的场合，如辅助通风或局部气体循环。

“S(Mo)”型系列单级高速双支撑加压风机与“AII(Mo)”型系列单级双支撑加压风机：两者均为单级，区别主要在于转速和支撑方式。S型通常为高速设计，可能集成增速齿轮；AII型则为传统双支撑结构。它们适用于流量较大、压升要求相对不极高的工艺点，如大型车间的通风换气或特定反应器的气体供给。

四、 C(Mo)2081-3.0型风机核心部件详解

一台多级离心鼓风机的可靠运行，依赖于其精密的核心部件。以下对关键部件进行说明：

风机主轴：作为整个转子系统的核心承力与传动部件，要求极高的强度、刚度和动平衡精度。通常采用高强度合金钢（如42CrMo）整体锻制，经调质处理，各轴段经精密加工，确保各级叶轮、定距套、平衡盘等零件的安装精度。其临界转速必须远高于工作转速，以避免共振。

风机转子总成：这是风机的“心脏”，由主轴、多级叶轮、定距套、平衡盘（鼓）、联轴器等部件组装后，经过高精度动平衡校正而成。叶轮是能量转换的关键，多为后向或径向形式，采用焊接或铆接工艺，材料需根据输送介质选择，如不锈钢或覆有防腐涂层。平衡盘用于自动平衡转子运行时产生的部分轴向推力。

风机轴承与轴瓦：对于C(Mo)这类大型多级鼓风机，常采用滑动轴承（即轴瓦）。轴瓦通常由钢背衬以巴氏合金（白色金属）制成，具有良好的嵌藏性、顺应性和抗胶合能力。润滑油在轴与瓦之间形成稳定的动压油膜，支撑转子并减少摩擦。轴承箱的设计需保证良好的油路循环和散热。

密封系统：这是防止气体泄漏和油品污染的关键。

气封（级间密封与轴端密封）：通常采用迷宫密封。在转子上车制梳齿，与静止部件上的密封片形成一系列节流间隙，有效减少级间窜气和轴向气体泄漏。

油封：位于轴承箱两端，防止润滑油沿轴向外泄。常用形式包括骨架油封或迷宫式油封。

碳环密封：在输送特殊气体（如氢气、氧气）或要求零泄漏的场合，会采用更为先进的碳环密封。它由多个分段碳环在弹簧力作用下紧贴轴颈，形成动态密封，泄漏量远小于迷宫密封。对于C(Mo)2081-3.0，若输送介质特殊，可能会配置碳环密封。

轴承箱：容纳轴承（轴瓦）及其润滑系统的壳体。它需要保证轴承的对中精度，并提供足够的刚性。内置的油路确保润滑油能稳定供给至轴承负载区，并设有观察窗、测温点等。

五、 风机配件与维修要点

风机的长期稳定运行离不开定期的维护和及时的修理。

主要配件：除了上述核心转子部件、轴承轴瓦、密封件外，常见的维护配件还包括：润滑油及过滤器滤芯、联轴器弹性体、各部位紧固螺栓、入口过滤网、消声器内部组件、压力/温度传感器以及控制柜内的电气元件等。保持关键备件（如一套轴瓦、一套碳环密封、各级叶轮）的合理库存，对于减少停机时间至关重要。

风机修理要点：

解体前检查：记录原始对中数据、间隙数据，进行振动频谱分析，初步判断故障点（如不平衡、不对中、轴承磨损）。

拆卸与清洗：按顺序拆卸，对零部件进行彻底清洗和检查，特别是叶轮流道、轴承座油路。

核心部件检测与修复：

主轴：检查直线度、轴颈尺寸和表面粗糙度，必要时进行矫直或磨削修复。

叶轮：检查磨损、腐蚀、裂纹（可采用无损探伤）。轻微磨损可修复，严重则需更换。修复或更换后的叶轮必须与主轴等其他转子部件重新进行高速动平衡，平衡精度需达到G2.5或更高标准。

轴瓦：测量巴氏合金层厚度、检查有无剥落、裂纹和磨损。间隙测量是关键，顶隙和侧隙需严格符合制造厂标准，通常顶隙约为轴颈直径的千分之一至千分之一点五。超标需刮研或更换。

密封：检查迷宫密封齿的磨损情况，磨损严重需更换密封片。碳环密封检查环的磨损量和弹簧力。

回装与对中：严格按照装配顺序和间隙标准（如叶轮与隔板间隙、平衡盘间隙）回装。转子与电机（或齿轮箱）的精密对中是维修成败的核心，必须使用双表或三表法进行精确对中，确保冷态对中数据符合要求，并考虑运行时的热膨胀影响。

试车与验收：逐步完成点动、无负荷试车、负荷试车。监测并记录启动和运行过程中的轴承温度（通常不超过75℃）、振动值（符合ISO 10816或GB标准）、电流、压力、流量等参数，确保各项指标正常。

六、 输送工业气体的风机特别说明

在钼的焙烧、还原或湿法提炼过程中，可能需要输送除空气以外的多种工业气体。风机的设计和选型必须针对气体特性进行特殊考虑：

可输送气体：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。

选型与设计要点：

气体密度：风机产生的压头与气体密度成正比，而轴功率与密度成正比。输送氢气（密度极低）时，要达到同样的压力，需要更高的转速或更多的级数，且轴功率较低；输送二氧化碳（密度较高）时则相反。性能曲线需按实际气体密度重新核算。

腐蚀性：如输送含硫烟气或湿氯气，过流部件（壳体、叶轮、密封）需采用不锈钢（如316L）、双相钢或施加特殊涂层。

危险性：

氧气：禁油设计至关重要。所有与氧气接触的部件需彻底脱脂，采用铜基或不锈钢材料，密封采用氮气吹扫的迷宫密封或特制碳环密封，润滑油系统必须完全隔离。

氢气：密度小、渗透性强、易燃易爆。需特别强调密封的严密性，碳环密封或干气密封是首选。壳体设计需考虑防爆泄压。

惰性气体（如N₂, Ar, He）：重点在于防止泄漏保证纯度，密封要求高。

温度与清洁度：高温气体会影响材料强度、冷却系统和间隙设计。含尘气体需在前端设置高效过滤器，并可能需要对叶轮进行耐磨处理。

密封系统升级：对于贵重、危险或要求零泄漏的工业气体，标准迷宫密封可能不足，需采用碳环密封、迷宫-氮气吹扫密封或机械密封（干气密封）等组合式密封方案。

因此，在选择输送特定工业气体的风机时，必须向制造商提供完整的气体组分、温度、压力、纯度要求等信息，以便进行定制化设计，确保安全、高效、长周期运行。

七、 总结

C(Mo)2081-3.0型多级离心鼓风机作为钼矿提纯领域的专用设备，体现了工艺需求与风机技术的紧密结合。从型号解读到核心部件剖析，从配件管理到维修实践，再到应对多种工业气体的特殊设计，每一个环节都关系到整个生产系统的稳定与效益。深入理解这些基础知识，不仅有助于设备的正确选型与日常维护，更能为故障的精准判断与快速修复提供支撑，从而保障金属钼冶炼提纯这一重要工业流程的连续、高效与安全运行。随着技术的进步，更高效、更智能、更可靠的风机技术必将持续推动有色金属矿业向更高水平发展。