金属铁(Fe)提纯矿选风机:D(Fe)1817-2.26型高速高压多级离心鼓风机技术详析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：矿物提纯；离心鼓风机；铁矿选矿；风机维修；风机配件；工业气体输送；D(Fe)1817-2.26；轴瓦；转子总成；碳环密封

引言：离心鼓风机在矿物单质提纯中的核心作用

在矿业冶炼领域，尤其是铁(Fe)等金属单质的提纯过程中，气力输送、浮选、跳汰、氧化还原反应气体供给及烟气处理等环节，都离不开高性能离心鼓风机的支持。风机为整个工艺流程提供稳定、可控的气流动力，其性能直接关系到选矿效率、能耗与最终产品的纯度。本文将以一款在铁矿提纯工艺中具有代表性的机型:D(Fe)1817-2.26型高速高压多级离心鼓风机为核心，系统阐述其基础知识、型号解读、关键配件构成、维护修理要点，并概览适用于输送各类工业气体的风机系列，旨在为从事风机技术与矿业生产的工程技术人员提供一份实用的参考。

第一章：风机型号体系解读与D(Fe)1817-2.26机型详解

1.1 风机型号命名规则

在矿物单质提纯领域，风机型号通常遵循一套特定的编码规则，以直观体现其设计特点、适用介质和关键参数。参考系列包括：

“C(Fe)”型系列多级离心鼓风机：适用于中等压力、大风量的铁矿选矿流程供气。

“CF(Fe)”/“CJ(Fe)”型系列专用浮选离心鼓风机：专为浮选工艺优化，气流特性匹配泡沫动力学要求。

“D(Fe)”型系列高速高压多级离心鼓风机：采用高转速设计，满足工艺流程中对更高压头的需求，如高炉喷吹、深度氧化或长距离气力输送。

“AI(Fe)”型系列单级悬臂加压风机：结构紧凑，适用于中低压、流量调节频繁的工况。

“S(Fe)”型系列单级高速双支撑加压风机：转子动力学性能好，适用于较高转速的单级增压。

“AII(Fe)”型系列单级双支撑加压风机：经典的双支撑结构，运行稳定，维护方便。

型号通用格式可归纳为：机型 + (单质元素符号) + 内部编码 + 出风口压力。

机型：如D，代表高速高压多级离心式。

(单质元素符号)：如(Fe)，明确风机设计优化针对铁矿提纯工艺，材料选择可能考虑铁矿粉尘环境。

内部编码：通常包含数字与字母组合，如“1817”，常与叶轮尺寸、级数或设计序号相关。

出风口压力：以“2.26”表示，单位为bar（A）或kgf/cm²（表压需结合标注），即出口绝对压力约为2.26个大气压（若进口为1个大气压，则表压约为1.26 bar）。

关于进风口压力：若型号中未用“/”分隔表示进风口压力，则默认进风口压力为1个标准大气压。输送空气与跳汰机等设备配套时，需根据系统阻力、海拔高度等共同确定选型。

1.2 D(Fe)1817-2.26机型深度解析

D(Fe)1817-2.26是一款典型应用于铁矿提纯高压环节的设备。

“D(Fe)”：表明该风机属于高速高压多级离心鼓风机系列，专为铁矿相关工艺设计。

“1817”：内部编码。通常，“18”可能指示叶轮公称直径或系列号，“17”可能代表级数（例如17级）或某种设计变型。具体需参照制造商技术手册。多级设计是实现高压的关键，气体逐级通过串联的叶轮和扩压器，压力逐级升高。

“2.26”：指明在标准进气条件（1个大气压，特定温度湿度）下，风机的设计出口绝对压力值为2.26 bar。这意味着它能提供约1.26 bar的压升，足以克服高阻力过滤系统、深入浆池曝气或进行中距离物料输送。

该机型特点是高转速（可能通过齿轮箱增速驱动）、多级串联、压力高、效率曲线相对陡峭。适用于需要稳定高压气源的工艺点，例如某些特定类型的磁铁矿精选用高压气体擦洗、或为还原工艺段提供高压载气。

第二章：风机核心配件与功能剖析

一台高效稳定运行的D(Fe)1817-2.26型风机，依赖于其精密设计和制造的关键配件。以下是其主要构成部分：

2.1 风机转子总成

这是风机的“心脏”。由主轴、多级叶轮、平衡盘（用于平衡轴向推力）、联轴器部件等组成。叶轮通常采用高强度合金钢，并经过动平衡和超速试验，确保在高速旋转下无振动、强度足够。多级叶轮的安装精度直接影响整机的效率和可靠性。

2.2 风机轴承与轴瓦

D型高速风机常采用滑动轴承（轴瓦）。轴瓦内衬巴氏合金，在高速旋转的主轴颈下形成稳定的油膜，具有承载能力强、阻尼性能好、寿命长的优点。其间隙调整、供油温度和清洁度至关重要。轴承箱是容纳轴承、保证润滑油循环和散热的结构部件，要求刚性好、密封可靠。

2.3 密封系统

气封与油封：位于轴承箱与机壳之间，防止机壳内气体泄漏到轴承箱污染润滑油，也防止润滑油外泄。通常采用迷宫密封与唇形密封的组合。

碳环密封：在高压差段或输送特殊气体时，用于级间或轴端密封。由多个碳环组成，在弹簧力作用下紧贴轴套，磨损小，密封效果好，尤其在输送非空气介质时比迷宫密封更具优势。

2.4 主轴

作为传递扭矩、支撑所有旋转部件的核心零件，必须具有极高的强度、刚度和疲劳韧性。通常采用优质合金钢锻件，经调质处理和精密加工而成。

2.5 其他关键配件

包括机壳（铸造成型，承受内压和安装内部组件）、扩压器（将叶轮出口动能转化为压力能）、回流器（引导气体进入下一级叶轮）、进气室与排气室、润滑油系统（油泵、冷却器、过滤器等）以及监测仪表（振动、温度、压力传感器）。

第三章：风机常见故障与修理维护要点

针对D(Fe)1817-2.26这类高速高压设备，预防性维护和精准修理是保障其长周期运行的关键。

3.1 日常维护与监测

振动监测：使用在线振动分析仪监测轴承座振动速度与位移。振动值突然升高是转子不平衡、对中不良、轴承磨损或部件松动的直接征兆。频谱分析有助于故障定位。

温度监测：重点关注轴承（轴瓦）温度、润滑油进回油温度。巴氏合金轴瓦的工作温度一般不宜超过75℃。温度异常可能预示润滑不良、冷却失效或摩擦加剧。

压力与流量监测：记录进出口压力、过滤器压差、润滑油压力。性能参数的衰减可能意味着内部磨损、密封间隙增大或滤网堵塞。

润滑油管理：定期化验润滑油粘度、水分和金属颗粒含量，按时更换滤芯。清洁的润滑油是滑动轴承的生命线。

3.2 常见故障与修理

振动超标：

原因：叶轮结垢或磨损导致动平衡破坏；联轴器对中偏差增大；地脚螺栓松动；轴承（轴瓦）磨损间隙超标；转子部件出现疲劳裂纹。

修理：停机，重新进行转子动平衡校正，精度需达到G2.5级或更高。重新进行激光对中，确保电机与风机轴线同轴度。检查并紧固地脚螺栓。测量轴瓦间隙，若超过设计值1.5倍以上，需刮研或更换轴瓦。对转子进行无损探伤。

轴承温度高：

原因：润滑油量不足或油质劣化；冷却器效率下降；轴瓦刮研不良，接触面积不够或油楔形状不佳；轴向推力过大，平衡盘密封磨损。

修理：检查油路，清洗或更换冷却器。取出轴瓦检查接触斑点，必要时重新刮研。检查平衡盘及密封间隙，计算轴向力，调整间隙或更换磨损件。

风量风压不足：

原因：进口过滤器堵塞；密封（特别是碳环密封）磨损严重，内泄漏增大；叶轮通道腐蚀或磨损；转速未达额定值。

修理：清洁或更换滤芯。解体检查各级密封间隙，更换磨损的碳环密封组件。评估叶轮磨损情况，严重时需更换或进行耐磨涂层修复。检查驱动电机和增速箱。

润滑油变质或进杂质：

原因：密封失效导致工艺气体（含粉尘）或水分窜入；油箱呼吸器失效；内部磨损产生金属屑。

修理：彻底更换润滑油并清洗油箱、油路。重点检修气封和油封，必要时升级密封形式。修复或更换呼吸器。

3.3 大修注意事项

风机运行一定周期（如24000小时）后需进行计划性大修。内容包括：全面解体、清洗、测量所有配合间隙；转子无损检测和动平衡；更换所有密封件和易损件；轴承箱清理检查；润滑油系统彻底清洗；仪表校验。大修后需严格按照规程进行单机试车和负荷联动试车。

第四章：输送工业气体的风机选型与应用扩展

铁矿提纯流程中，不仅需要空气，还可能涉及多种工艺气体。

4.1 输送不同气体的特殊考量

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，功率与密度近似成正比。输送氢气(H₂)等轻气体时，功率需求远低于空气；输送二氧化碳(CO₂)时则更高。

腐蚀性：如氧气(O₂)、潮湿的二氧化硫烟气，要求风机过流部件（叶轮、机壳）采用不锈钢或特殊涂层。

危险性：氧气助燃，需严格禁油，采用无油润滑或特殊密封（如干气密封）。氢气易燃易爆，要求极高的密封性和防静电设计。

稀有气体：如氦气(He)、氖气(Ne)、氩气(Ar)，通常价值高昂，密封可靠性要求极高，最大限度减少泄漏。

对风机系列的适配：

输送空气、氮气(N₂)、氩气(Ar)等惰性无毒气体时，C、D、AII等系列可根据压力流量要求选用。

输送氧气时，必须选用专门的禁油型氧气压缩机，通常为“S”或“AII”型特殊设计，材料与密封经特殊处理。

输送含有粉尘、腐蚀性成分的工业烟气时，需在进气口加强过滤，并可能选用具有防腐内衬、开式叶轮或易于清洗设计的机型。

对于浮选工艺专用的CF(Fe)/CJ(Fe)系列，其气体动力学特性已针对空气与药剂混合产生的泡沫特性进行优化。

4.2 选型原则

介质确认：明确气体的具体组成、温度、湿度、含尘量及腐蚀性成分。

参数确定：精确计算工艺所需的实际流量（折算到进口状态）和系统总阻力（所需压升）。

材料与密封选择：根据气体特性确定接触介质的材料等级（碳钢、304/316不锈钢、特种合金）和密封形式（迷宫密封、碳环密封、干气密封）。

安全规范：符合氧气、氢气等特种气体的安全设计规范，包括防爆、禁油、安全泄放等要求。

工况适应性：考虑工艺流程中流量是否需要调节，决定是否采用变频驱动或进口导叶调节。

结论

D(Fe)1817-2.26型高速高压多级离心鼓风机作为铁矿提纯领域的高压气源装备，其高效稳定运行依赖于对型号含义的深刻理解、对转子、轴承、密封等核心配件的精心维护以及针对性的故障诊断与修理能力。同时，矿业冶炼中的气体应用复杂多样，从空气、烟气到各类工艺气体，要求风机技术人员必须掌握不同气体特性对风机选型、材料和运行的特殊要求。坚持预防性维护、精准化修理、科学化选型，是保障这些“工艺肺腑”长期高效运转，进而提升整个矿物单质提纯生产线经济效益与安全性的基石。