金属铁(Fe)提纯矿选风机：D(Fe)876-2.35型高速高压多级离心鼓风机技术详解

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：矿物提纯；铁(Fe)冶炼；离心鼓风机；D(Fe)876-2.35；风机配件；风机修理；工业气体输送；轴瓦；碳环密封；转子动平衡

引言

在矿业冶炼领域，尤其是铁(Fe)的提纯与选矿流程中，高效、稳定、可靠的流体输送与气体加压设备是保障生产连续性与经济效益的核心。离心鼓风机作为提供动力风源、实现气力输送、参与浮选与跳汰选矿、以及处理各类工艺气体的关键设备，其性能直接影响到精矿品位、回收率及整体能耗。本文将以矿业铁(Fe)提纯场景中一款典型设备:D(Fe)876-2.35型高速高压多级离心鼓风机:为核心，系统阐述其基础知识、型号解析、关键配件构成、维护修理要点，并对适用于输送各类工业气体的风机选型进行概要说明，旨在为相关技术人员提供实践参考。

第一部分：矿业冶炼用离心鼓风机系列概览与型号解析

在铁矿选冶中，根据工艺流程（如破碎、磨矿、磁选、浮选、烧结、冶炼烟气处理等）的不同气压、流量、介质要求，发展出了系列化的专用离心鼓风机。

“C(Fe)”型系列多级离心鼓风机：通常指常规多级鼓风机，结构紧凑，效率较高，适用于中等压力范围的空气输送，常作为烧结机供风或一般工艺用风。

“CF(Fe)”与“CJ(Fe)”型系列专用浮选离心鼓风机：专为浮选工艺设计。浮选需要稳定、微正压且气量可调的气源来产生气泡，这两种型号风机通常注重运行的平稳性、低脉动性以及耐潮湿、可能含微量药剂的空气介质。它们在密封和防腐蚀方面有特殊考量。

“D(Fe)”型系列高速高压多级离心鼓风机：本文重点机型所属系列。该系列风机采用高转速设计（通常通过齿轮箱增速），通过多级叶轮串联实现高压输出。其特点是压力高、流量大、结构坚固，非常适合铁矿选矿中要求高压风源的跳汰选矿、高炉鼓风前的加压、或长距离气力输送系统。型号“D”通常寓意“多级”、“高速”或“定制高压”。

“AI(Fe)”型系列单级悬臂加压风机：结构简单，维护方便，叶轮悬臂安装。适用于中低压、大流量的场合，如环境通风、冷却或初级加压。

“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：两者均为叶轮两端有轴承支撑，转子稳定性好。“S”型可能侧重更高转速的设计，“AII”型则可能是更重载的双支撑结构。它们适用于比悬臂风机更高压力或对振动要求更严格的单级加压流程。

对D(Fe)876-2.35型号的完整解读

以金属铁(Fe)提纯矿选风机 D(Fe)876-2.35为例，其型号标识蕴含了关键技术参数：

“D(Fe)”：表示该风机属于高速高压多级离心鼓风机系列，专用于铁(Fe)相关矿物处理流程。

“876”：此为内部编码，通常涵盖设计序列、叶轮尺寸或主要结构代号。具体解读需参照厂商技术手册，但通常与风机的设计流量（如876立方米/分钟）或叶轮公称直径相关。

“2.35”：表示风机的出风口绝对压力值为2.35公斤力每平方厘米（kgf/cm²），即约0.235兆帕（MPa）（表压约为1.35 kgf/cm²）。这是一个显著的高压参数，表明该风机能够克服高系统阻力，为跳汰机等高压用气设备提供动力。

进风口压力：根据规则，“如果没有‘/’就表示进风口压力是1个大气压”。因此，D(Fe)876-2.35的进风口压力为标准大气压（约0.1013 MPa绝压）。其压升约为1.35 kgf/cm²（表压）。

该风机与跳汰机配套选型时，需根据跳汰机的床层面积、所需风压风量曲线、脉动要求等，确保D(Fe)876-2.35的性能点（压力-流量曲线）能够覆盖跳汰机的工作区间，并留有适当余量。其高压特性能够有效驱动水流脉动，实现按铁矿物密度分选。

第二部分：D(Fe)876-2.35型风机关键配件详解

一台高性能的D(Fe)型离心鼓风机，依赖于一系列精密、耐用的核心配件的协同工作。

风机主轴：作为整个转子系统的核心承力与传动部件，通常采用高强度合金钢（如42CrMo）锻制，经过调质处理和精密加工。其刚性、临界转速设计、与叶轮和齿轮的配合精度（常采用过盈配合加键联接）直接决定了转子运行的稳定性。主轴必须具有极高的疲劳强度和抗微动磨损能力。

风机转子总成：这是风机做功的核心单元。包含主轴、多级叶轮、平衡盘（若有）、联轴器等。叶轮通常为后弯式或径向式设计，采用高强度铝合金、不锈钢或钛合金精密铸造或焊接而成，并进行动平衡校正至高标准（通常要求达到G2.5或更高精度等级）。多级叶轮的级间密封结构对内部效率至关重要。

风机轴承与轴瓦：对于高速高压的D型风机，滑动轴承（轴瓦）因其承载能力大、阻尼性能好、适于高速运行而被广泛应用。轴瓦材料常为巴氏合金（锡锑铜合金）衬层，浇铸在钢背瓦体上。其与主轴轴颈形成油膜润滑，要求极高的表面光洁度和贴合度。油膜的建立遵循流体动压润滑原理，即依靠轴颈旋转将润滑油带入楔形间隙形成压力油膜以悬浮轴颈。轴承箱则作为轴承的支撑与润滑油容器，设计有冷却水道或散热翅片以控制油温。

密封系统：

气封（级间密封与端密封）：主要用于防止高压气体向低压区泄漏。在D型多级风机中，常采用迷宫密封，利用一系列节流齿隙与膨胀空腔来消耗气体压力能，减少内泄漏。

碳环密封：一种高性能的接触式或半接触式端密封，用于防止轴承箱的润滑油蒸汽外泄和外部杂质进入，或用于特殊气体介质的密封。由多个分瓣碳环在弹簧力作用下紧贴轴套，磨损小，自润滑性好，密封效果优异于传统橡胶油封。

油封：通常指轴承箱端盖处的橡胶或聚四氟乙烯唇形密封，作为辅助密封，防止润滑油泄漏。

第三部分：风机常见故障与修理要点

风机的高效长周期运行离不开预防性维护和及时精准的修理。

振动超标：这是最常见故障。原因可能包括：转子动平衡破坏（叶轮磨损、结垢、部件松动）、对中不良（联轴器对中误差超差）、轴承（轴瓦）磨损或损坏、基础松动、喘振或旋转失速。修理时需首先检查对中，然后进行现场动平衡校正或返厂转子总成动平衡。动平衡校正的原理是，在转子旋转时，不平衡质量产生的离心力与在校正平面上添加或去除的配重产生的离心力，其向量和在任意时刻都等于零。

轴承（轴瓦）故障：表现为温度升高、振动异常。可能因油质恶化、供油不足、油温过高、负载过大或装配间隙不当（顶隙、侧隙）导致巴氏合金层磨损、剥落或烧熔（俗称“烧瓦”）。修理需刮研新轴瓦以达到要求的接触斑点（通常每平方厘米不少于2-3点）和配合间隙，或更换整套轴承。装配时需用压铅法或百分表精确测量间隙。

性能下降（风压、风量不足）：可能因密封磨损（迷宫密封齿、碳环）导致内泄漏或外泄漏增大、进气过滤器堵塞、叶轮流道腐蚀或积垢、转速下降等。修理需检查清洗流道，更换损坏的密封件。对于碳环密封，需检查磨损量及弹簧张力。

异响：可能来自喘振（系统阻力特性与风机性能不匹配，产生低频率高振幅的剧烈波动）、部件摩擦（如气封碰磨）、轴承损坏或齿轮箱（若有）问题。需立即排查，特别是喘振，可能对风机造成结构性破坏，需通过设置放空阀、调整运行工况点来避免。

润滑油系统故障：确保润滑油牌号正确、清洁度达标（常要求NAS 7级以上）、油温油压正常。定期清洗油滤网、油冷却器。

修理工作的核心是精准测量、规范装配、严格校验。大修后必须重新进行对中校正、盘车检查、试车（包括空载试车和负载试车），监测振动、温度、电流等参数至稳定合格。

第四部分：输送工业气体的风机特殊考量

在铁矿物提纯及后续冶炼中，风机可能需处理除空气外的多种工业气体。

可输送气体类型：包括工业烟气（高温、可能含尘及腐蚀性成分）、二氧化碳(CO₂)、氮气(N₂)、氧气(O₂)（助燃、强氧化性）、惰性气体（如氦He、氖Ne、氩Ar，用于保护气氛）、氢气(H₂)（密度小、易泄漏、易燃易爆）以及混合无毒工业气体。

选型与设计特殊要求：

材料相容性：输送氧气时，所有流道接触部件必须采用禁油设计，并选用与氧相容的材料（如不锈钢、铜合金），防止高速摩擦或杂质引发燃爆。输送腐蚀性气体（如湿氯气、酸性烟气）需选用耐蚀合金（如哈氏合金、钛材）或做内衬防腐处理。

密封性：对于氢气、氦气等小分子易泄漏气体，或有毒有害气体，密封系统至关重要。需采用双端面机械密封、干气密封或高性能碳环密封组合等特殊结构，确保“零泄漏”或泄漏可控。

防爆要求：输送可燃气体（如氢气、含氢混合气、煤气）时，风机需符合防爆标准，电机、仪表选用防爆型，叶轮材料避免产生火花，并设置静电导出装置。

密度与温升影响：气体密度不同直接影响风机的压力-流量特性曲线和轴功率。例如，输送氢气时，由于密度极低，达到相同压升所需功率远小于空气，但叶轮设计需考虑更高的气体体积流量。压缩过程中气体的温升也需计算，必要时增加级间或出口冷却。

结构适应性：对于“S(Fe)”、“AII(Fe)”等系列风机，当用于特殊气体时，其轴承箱设计、密封气系统、冷却方式都可能需要定制化改造。

结论

金属铁(Fe)提纯矿选风机 D(Fe)876-2.35作为高速高压多级离心鼓风机的典型代表，是铁矿选矿高压供风系统的关键动力心脏。深入理解其型号含义、熟练掌握其核心配件如主轴、转子总成、轴瓦、碳环密封等的技术特性与维护要点，是保障其稳定运行的基础。同时，面对矿业冶炼中多样的工业气体输送需求，必须严格遵循介质特性进行风机的选型、材料选择与密封设计，确保安全、高效、长寿命运行。风机技术的精细化、专业化管理，是实现现代矿业绿色、高效、智能化生产不可或缺的一环。作为技术人员，应不断积累从型号解读到故障精准排除的全链条知识，为生产保驾护航。