金属铁(Fe)提纯矿选风机:D(Fe)1719-1.28型高速高压多级离心鼓风机深度解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：矿物提纯、铁矿选冶、离心鼓风机、D(Fe)1719-1.28、风机配件、风机维修、工业气体输送、轴瓦、转子总成、碳环密封

引言

在矿业冶炼与矿物提纯，特别是铁（Fe）元素的提取与富集过程中，离心鼓风机作为核心动力与气体输送设备，扮演着无可替代的角色。从矿石的破碎、研磨到浮选、跳汰、磁选，再到后续的烧结、炼铁高炉鼓风及烟气处理，各工艺环节均需要特定压力、流量及介质适应性的风机提供持续、稳定的气体流。风机性能的优劣直接关系到选矿效率、能源消耗与最终产品的纯度。本文将聚焦于铁矿提纯领域的专用离心鼓风机，以D(Fe)1719-1.28型高速高压多级离心鼓风机为核心示例，系统阐述其基础知识、结构特性、配件组成及维修要点，并对矿业中输送各类工业气体的风机选型与应用进行概述。

第一章 矿业铁(Fe)提纯工艺与离心鼓风机概述

铁矿提纯是一个多阶段的复杂过程，主要包括破碎、磨矿、选别（如磁选、浮选、重选-跳汰等）和造块（烧结、球团）等。在这些工序中，离心鼓风机的主要功能包括：

提供氧化与燃烧空气：如烧结机点火炉、高炉热风炉所需的高压空气。

实现气力分选与搅拌：如浮选机中，需要向矿浆中充入大量空气，产生气泡，使目的矿物附着于气泡上浮，实现分离。浮选风机需具备良好的调节性和一定的抗腐蚀能力。

配套重选设备：如跳汰机，需要特定压力与流量的周期性气流驱动水流脉动，使矿物按密度分层。风压和风量的稳定性至关重要。

输送工艺气体：如输送氧气（O₂）用于富氧燃烧，输送二氧化碳（CO₂）或氮气（N₂）用于保护性或反应性气氛，输送烟气进行环保处理等。

针对以上多样化的需求，发展出了多个系列的专用风机，文中提及的系列可简要归纳其应用特点：

“C(Fe)”型系列多级离心鼓风机：通用型多级风机，适用于中高压力的空气或无毒气体输送，常用于烧结鼓风、物料输送等。

“CF(Fe)”型与“CJ(Fe)”型系列专用浮选离心鼓风机：专门为浮选工艺设计，注重风量调节范围宽、运行平稳、对矿浆泡沫微环境有一定适应性。

“D(Fe)”型系列高速高压多级离心鼓风机：本文重点，采用高转速设计，通过多级叶轮串联获得更高压比，适用于对风压要求极高的工艺点，如深海跳汰、特殊冶炼鼓风等。

“AI(Fe)”型系列单级悬臂加压风机：结构紧凑，适用于中低压、大流量的场合，如通风、低压力供气。

“S(Fe)”型系列单级高速双支撑加压风机与“AII(Fe)”型系列单级双支撑加压风机：转子两端支撑，运行更稳定，适用于中等压力、流量范围广的场合，如高炉脱硫鼓风、一般气体输送。

第二章 D(Fe)1719-1.28型风机深度解析

2.1 型号释义

“D”：代表该风机属于高速高压多级离心鼓风机系列。

“(Fe)”：标识此风机主要应用于铁（Fe）矿物提纯及相关冶炼工艺，在材质选择、防腐设计上可能有所侧重。

“1719”：此为内部编码，通常蕴含了风机的设计序号、叶轮尺寸或主要结构代号信息。对于用户而言，它是该特定规格风机的唯一标识。

“-1.28”：表示风机在标准进口条件下的出口绝对压力为1.28公斤力每平方厘米（kgf/cm²），约等于0.28兆帕（表压）。根据文中注释规则，型号中未出现“/”，表明其进口压力为标准大气压（约1.033 kgf/cm²）。因此，该风机的实际压升（压比）为出口压力除以进口压力。

2.2 设计与性能特点
D(Fe)型风机通过“高速”与“多级”两大技术路径实现高压输出。

高速设计：通常采用增速齿轮箱驱动，使主轴转速可达每分钟数千转甚至上万转。根据离心力基本公式（离心力与转速的平方成正比），高转速能使单级叶轮产生更大的压头。

多级串联：将多个单级叶轮依次安装在同一主轴上，气体流经每一级叶轮和导叶，压力逐级累加。D(Fe)1719-1.28的风压是多个叶轮共同作用的结果。其性能曲线（压力-流量曲线、功率-流量曲线）相对陡峭，意味着在额定点附近，流量变化对压力影响显著，适合用于需要稳定压力、流量变化不大的系统。

与跳汰机配套：若该风机用于驱动跳汰机，其选型是基于跳汰机所需的空气脉动强度、频率和风量来确定的。1.28公斤力的出口压力能满足大多数中型至大型跳汰机对风压的需求，确保床层有效松散与分层。

第三章 核心配件与结构详解

D(Fe)1719-1.28型风机的可靠运行依赖于一系列精密配件的协同工作。

3.1 风机主轴
作为整个转子系统的核心骨架，主轴承载所有旋转部件并传递扭矩。它必须具有极高的强度、刚性和韧性，通常采用优质合金钢（如40CrNiMoA）锻造，经精密加工和热处理（调质），确保其临界转速远高于工作转速，避免共振。

3.2 风机转子总成
这是风机的“心脏”，由主轴、多级叶轮、平衡盘（鼓）、推力盘、联轴器等部件组成。

叶轮：每级叶轮均采用后向叶型，效率高、性能稳定。材质根据输送介质（如空气、烟气）可能选用耐磨钢、不锈钢或进行表面防腐喷涂。叶轮需经过严格的动平衡校正，精度等级通常要求达到G2.5或更高，以减小振动。

平衡盘：利用气体压差产生一个与轴向推力方向相反的平衡力，用于抵消大部分由于叶轮前后盖板压力不同产生的轴向推力，保护推力轴承。

推力盘：将剩余的轴向推力传递给推力轴承。

3.3 轴承与轴瓦
D(Fe)系列高速风机常采用滑动轴承，其核心部件是轴瓦。

轴瓦：通常为剖分式，内衬巴氏合金。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。轴瓦与轴颈之间形成稳定的油膜，实现液体摩擦，磨损极小。运行中需持续供给清洁、冷却的润滑油。

3.4 密封系统
防止气体泄漏和油进入流道是关键，主要密封形式包括：

气封（迷宫密封）：安装在机壳与转子之间，气体流道侧。由一系列环形齿片与凹槽组成，形成曲折的泄漏路径，有效减少级间和轴端的气体泄漏。

碳环密封：一种接触式机械密封，由多个碳环组成，在弹簧作用下紧贴轴套。常用于输送特殊气体（如氢气、氧气）或要求泄漏量极低的场合，密封效果优于迷宫密封，但摩擦功耗稍高。

油封：安装在轴承箱两端，防止润滑油外泄并阻挡外部灰尘进入。常用骨架油封或迷宫式油封组合。

3.5 轴承箱
是容纳支撑轴承、推力轴承及其润滑系统的壳体。要求结构坚固，散热良好，能确保轴承的对中精度和稳定运行。

第四章 风机维修要点

对D(Fe)1719-1.28这类高速精密设备的维护维修，必须遵循规范化流程。

4.1 日常巡检与监测

监测振动值：使用振动分析仪，关注轴承座处的振动速度或位移值，异常增大往往是故障先兆。

监听运行声音：利用听棒检查轴承、齿轮箱内部有无异响。

检查油温、油压、油质：润滑油温升过高、压力下降或油品乳化、变质需立即处理。

检查密封泄漏情况。

4.2 定期检修内容

转子总成动平衡校验：每次大修或更换叶轮后必须进行高速动平衡，这是控制振动最有效的措施。

轴瓦检查与修刮：检查巴氏合金层有无磨损、剥落、裂纹、烧灼（乌金熔化）痕迹。轻微磨损可进行现场修刮，确保接触面积和间隙符合标准（顶间隙通常为轴径的千分之一点二到千分之一点五）。

密封件更换：检查迷宫密封齿片磨损、碳环密封的磨损量，超标即更换。

对中复查：重新安装后，严格检查电机、齿轮箱、风机之间的联轴器对中，偏差需在允许范围内。

4.3 常见故障与处理

振动超标：可能原因包括转子不平衡、对中不良、轴承磨损、基础松动或喘振。需逐项排查。

轴承温度高：可能因润滑油不足、变质、冷却不良、轴承间隙不当或负载过高引起。

性能下降（风压、风量不足）：可能由于密封磨损间隙过大导致内泄漏严重、进口过滤器堵塞、叶轮腐蚀或积垢。

喘振：当风机在小流量、高压比工况下运行时可能发生，表现为气流剧烈波动、振动和噪音剧增。应立即开大出口阀门或打开防喘振阀，使工况点移出喘振区。

第五章 输送工业气体的风机特殊考量

矿业冶炼中除空气外，常涉及多种工业气体，风机选型与设计需特殊调整。

5.1 气体性质影响

密度：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，功率远小于输送同体积空气；输送二氧化碳（CO₂）等重气体时则反之。性能曲线需按实际气体密度进行换算。

腐蚀性：如氧气（O₂）在高压高流速下对金属有强氧化性；湿的二氧化硫烟气具有酸腐蚀性。需选用不锈钢、蒙乃尔合金等耐蚀材料或施加特种涂层。

危险性：如氧气助燃，要求风机内绝对禁油，采用不锈钢无油结构，密封严格；氢气（H₂）易燃易爆，要求极高的气密性，防静电设计。

纯度要求：输送高纯气体如氦气（He）、氩气（Ar）时，需防止润滑油污染，可能采用磁力驱动或干气密封等无油方案。

5.2 风机系列的适应性

文中提及的各个系列，原则上通过材质升级、密封形式变更、结构特殊设计（如氧压机的禁油设计），均可适配不同的工业气体。例如，输送烟气的“C(Fe)”型风机可能采用耐酸钢叶轮；输送氧气的“AII(Fe)”型风机则采用全不锈钢流道和碳环密封。

选型关键：用户必须向制造商明确提供输送介质的完整组分、温度、压力、湿度、密度及特殊安全要求，以便进行定制化设计。

结论

D(Fe)1719-1.28型高速高压多级离心鼓风机是铁矿提纯工艺中针对高压需求的一款代表性装备。其高效稳定的运行，离不开对高速转子动力学、精密滑动轴承技术以及先进密封系统的深刻理解和精准应用。在矿业生产实践中，无论是使用标准型号输送空气，还是定制化设计输送各类工业气体，都必须依据工艺气体的特性和工况要求，科学选型，并实施以状态监测和预防性维护为核心的精细化管理。唯有如此，才能充分发挥离心鼓风机的效能，保障整个矿物提纯生产线连续、高效、安全地运行，为提升铁金属的回收率与纯度提供坚实的设备基础。