浮选(选矿)专用风机CF120-1.42基础知识解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：浮选工艺、多级离心鼓风机、CF120-1.42、型号解析、风机配件、风机维修、选矿风机

引言

在矿物加工领域，浮选是分离有价矿物与脉石的关键物理化学工艺。该工艺的核心是依靠气泡将疏水性的目标矿物颗粒携带至矿浆表面，从而实现富集与分离。在此过程中，持续、稳定且参数精确的空气供给是生成适宜气泡、保证浮选效率的先决条件。浮选（选矿）专用多级离心鼓风机，正是为满足这一苛刻需求而设计的核心动力设备。它能够提供恒定流量、一定压力的洁净空气，通过充气搅拌使矿浆中产生大量细小、均匀的气泡，为矿物分选创造理想环境。本文将围绕浮选工艺中广泛应用的CF120-1.42型多级离心鼓风机，深入解析其型号含义、技术特点、核心配件构成以及维护修理要点，旨在为风机技术同行及选厂设备管理人员提供一份实用的技术参考。

第一章 浮选工艺对风机的技术要求

在深入解析特定风机型号之前，必须首先理解浮选工艺为何对风机有特殊要求，这决定了风机设计与选型的根本方向。

恒定的风量供给：浮选过程的稳定性至关重要。风量的波动会直接导致气泡大小和数量的变化，进而影响矿物与气泡的碰撞概率和附着效率，最终表现为精矿品位和回收率的波动。因此，风机必须能够在设定的流量下稳定运行，抵抗管网阻力变化带来的影响。 特定的出口压力：浮选机内部的矿浆具有一定的静压头，且充气管路、分配器等存在阻力损失。风机提供的压力必须足以克服这些总阻力，将空气有效地注入到矿浆底部。压力不足会导致充气量不够甚至“憋压”无法进气；压力过高则可能破坏矿浆的稳定流态，造成翻花现象，同样不利于分选。浮选机液位的高低直接决定了所需背压的大小。 空气的洁净与无油：润滑油若进入压缩空气，会随气流进入浮选槽，严重恶化浮选环境。油膜会覆盖在矿物表面，改变其疏水性，干扰药剂的正常作用，导致浮选指标急剧恶化。因此，浮选风机通常要求采用无油设计，特别是传动齿轮和轴承的润滑系统必须与气路完全隔离，确保送出的空气纯净。 良好的调节性能：不同的矿石性质、给矿量和工艺阶段（粗选、扫选、精选）需要不同的充气量。因此，风机需具备方便、可靠的流量调节能力，如进口导叶调节、出口节流调节或更先进的变频调速，以适应工艺变化。 高可靠性与耐久性：选矿厂通常要求连续生产，停机意味着巨大的经济损失。风机作为关键设备，必须结构坚固，运行可靠，易于维护，平均无故障时间长。

多级离心鼓风机因其结构紧凑、运行平稳、效率高、易实现无油压缩和流量调节等特点，完美契合了浮选工艺的上述要求，从而成为浮选供风的首选设备。

第二章 CF120-1.42型号机型号深度解析

参考您提供的型号规则，我们可以对CF120-1.42这一型号进行详尽的解读。这套命名规则直观地反映了风机的主要技术参数和应用特征。

CF120-1.42

系列代号：“CF”
“C”：代表“离心鼓风机”，这是与容积式（如罗茨风机）相对应的分类。离心式风机依靠高速旋转的叶轮对气体做功，使其获得动能和压力能。 “F”：代表“浮选”或“选矿”专用。这表明该风机是针对浮选工艺的特殊要求（如无油、防腐、特定压力范围等）进行了优化设计和制造的系列产品。与之对应的“CJ”系列，可能代表其他通用或特定工业用途的离心鼓风机。选择“CF”系列意味着设备从材料选择、密封形式、冷却方式等方面都更贴合选矿厂的工况。
流量参数：“120”
这表示风机在标准进气状态下的额定容积流量为120立方米每分钟。这是风机最重要的参数之一，直接决定了能为多大容积的浮选槽群提供充足的空气。选型时，需要根据浮选槽的总容积、所需的充气强度（单位矿浆体积每分钟所需的空气体积）来计算总需气量，并据此选择流量匹配的风机。CF120-1.42适用于中小规模的浮选生产线。
压力参数：“-1.42”
这个参数定义了风机的出口绝对压力为1.42个大气压。根据型号规则，当没有“/”及后续数字时，隐含意味着进气压力为1个标准大气压。 绝对压力与表压力的关系：在工程上，压力表显示的值通常是表压力，即设备内部压力与外部大气压的差值。因此，这台风机的出口表压力 = 出口绝对压力 - 进气绝对压力 = 1.42 atm - 1.00 atm = 0.42 atm。 将单位换算成工程常用单位：1 atm ≈ 0.101325 MPa ≈ 101.325 kPa。因此，0.42 atm ≈ 42.56 kPa ≈ 4300 mmH₂O（毫米水柱）。这意味着CF120-1.42风机能够产生约43千帕的升压，足以克服大多数浮选机系统的阻力。

综合解读：CF120-1.42型号机是一台专为浮选工艺设计的离心鼓风机，它在标准进气条件下，能够提供每分钟120立方米的无油洁净空气，并产生1.42个绝对大气压的出口压力（即约43kPa的升压）。这个压力流量特性使其能够稳定服务于特定规模的浮选作业线。

第三章 多级离心鼓风机的基本工作原理与结构

要理解CF120-1.42的配件和维修，必须掌握其基本工作原理和结构组成。

1. 工作原理：
多级离心鼓风机的核心原理是级联增压。单级离心叶轮所能产生的压头（压力）有限，为了达到较高的出口压力，将多个叶轮串联在同一根主轴上。气体从进气口进入第一级叶轮，在高速旋转的叶轮中获得动能和压力能；随后流入固定在机壳上的扩压器，将部分动能转化为压力能；接着通过回流器导流，进入第二级叶轮再次被压缩。如此逐级压缩，直至最后一级从排气口排出。级数越多，最终能达到的出口压力也越高。CF120-1.42正是一款采用了多级叶轮串联设计的鼓风机。

2. 主要结构组件：
一台典型的多级离心鼓风机（如CF系列）主要由以下部分组成：

机壳（气缸）：风机的主体结构，通常为水平剖分式，便于内部组件的安装与检修。它容纳所有级次的叶轮、扩压器和回流器，并形成气体的流道。 转子组件：风机的核心旋转部件，包括主轴、各级叶轮、平衡盘、推力盘、联轴器等。转子需要经过严格的动平衡校正，确保高速运转平稳。 叶轮：能量转换的核心部件。通常采用后弯式叶片设计，效率较高。材质需具有高强度以承受离心力，并考虑介质的腐蚀性。 扩压器与回流器：静止部件。扩压器将叶轮出口气体的高速动能转化为压力能；回流器则将气体均匀地引导至下一级叶轮的进口。 密封系统：包括级间密封（防止气体在各级之间短路泄漏）、轴端密封（防止气体沿主轴向外泄漏或外部空气进入）。浮选风机常采用迷宫密封、碳环密封或干气密封等非接触式密封，确保无油。 轴承系统：包括支撑径向载荷的径向轴承（如滑动轴承）和承受转子轴向推力的推力轴承。轴承的润滑和冷却至关重要。 润滑系统：为轴承和齿轮（如果有时）提供强制润滑，包括油箱、油泵、冷却器、过滤器及管路仪表。 冷却系统：对压缩后的气体和润滑油进行冷却，以提高风机效率和保证设备安全。通常有级间冷却器和后冷却器（气体）、油冷却器。

第四章 CF120-1.42核心配件解析与维护要点

风机的可靠运行依赖于每个配件的完好状态。以下是CF120-1.42关键配件的解析与维护注意事项。

1. 叶轮

功能：是风机的心脏，将主轴的机械能传递给气体。 维护要点：
平衡精度：叶轮出厂前必须进行高精度的动平衡校正。任何不平衡量都会导致振动加剧，损坏轴承。修理或更换叶轮后必须重新进行动平衡。 结垢与腐蚀：浮选车间空气可能含有化学药剂蒸汽，长期运行可能导致叶轮流道结垢或腐蚀，改变气流通道形状，降低效率和风量。需定期检查（大修时），必要时进行清理或防腐处理。 裂纹检查：定期进行无损探伤（如磁粉或超声波），特别是叶轮根部等应力集中区域，防止疲劳裂纹导致叶轮飞裂的重大事故。

2. 轴承（径向与推力）

功能：支撑转子，确定转子径向和轴向位置，承受载荷。 维护要点：
润滑油质：定期化验润滑油，监测其粘度、水分含量、酸值和金属磨粒。油质劣化是轴承损坏的主要原因。 温度监测：轴承温度是运行状态的重要指标。温度异常升高往往预示润滑不良、轴承磨损或安装问题。 振动监测：振动值增大是轴承间隙增大、滚道或滚动体出现点蚀、剥落等缺陷的直接表现。应建立振动趋势监测。 间隙调整：滑动轴承的间隙需严格按制造厂标准调整。间隙过小导致发热，过大引起振动。

3. 密封系统（特别是轴端密封）

功能：防止气体泄漏，保证风机效率和环境安全。 维护要点：
迷宫密封：检查密封齿的磨损情况，磨损过大会增加泄漏量。安装时注意齿间间隙。 碳环密封：检查碳环的磨损和碎裂情况，确保弹簧弹力正常。更换时成组更换。 泄漏检查：定期检查密封部位是否有明显泄漏，这既是能耗损失，也可能带来安全隐患。

4. 润滑系统

功能：为轴承提供清洁、足量、冷却的润滑油。 维护要点：
油过滤器：定期更换或清洗滤芯，保证过滤效果。压差报警需及时处理。 油冷却器：定期清理水侧（管程）的结垢，保证冷却效果，防止油温过高。 油泵与安全装置：检查油泵运行是否平稳，压力调节阀、安全阀是否灵敏可靠。

5. 联轴器

功能：连接电机与风机主轴，传递扭矩。 维护要点：
对中精度：电机与风机轴的对中误差是引起振动和轴承损坏的关键因素。每次大修或基础变动后都必须重新进行精确对中。 弹性元件：如为弹性联轴器，检查橡胶或聚氨酯等弹性体是否有老化、裂纹或磨损，及时更换。

第五章 风机常见故障诊断与修理流程

当CF120-1.42风机出现异常时，需遵循科学的诊断流程进行判断和修理。

1. 故障诊断流程

问：询问操作人员故障现象（何时开始、有何异常声音、振动、温度、压力流量变化等）。 看：检查现场仪表（压力表、温度表、流量计）、润滑油位、有无泄漏、部件有无松动。 听：用听棒或电子听诊器倾听轴承箱、机壳内部有无异响（如摩擦、撞击、周期性敲击声）。 摸：在安全前提下，触摸轴承座感受温度，初步判断振动大小和部位。 测：使用专业仪器测量振动频谱、轴心轨迹、温度分布，获取量化数据，进行精确分析。

2. 常见故障与处理措施

故障一：排气量不足或压力达不到要求
可能原因：
进口过滤器堵塞，进气阻力过大。 密封磨损严重，内部泄漏量大。 叶轮流道结垢或腐蚀，性能下降。 转速未达到额定值（如皮带打滑、变频器问题）。 管网阻力实际大于设计值（阀门未全开、管路堵塞等）。
处理措施：清洗或更换过滤器；检查并更换损坏的密封件；清理或更换叶轮；检查驱动系统，确保额定转速；检查管网系统。
故障二：风机振动超标
可能原因：

转子动平衡破坏（叶轮结垢不均、部件松动或损坏）。 对中不良。 轴承磨损或损坏。 地脚螺栓松动。 基础刚度不足或共振。 喘振（风机在小流量不稳定工况下运行）。
处理措施：停机重新校正转子动平衡；重新对中；更换轴承；紧固地脚螺栓；加固基础；调整操作工况，避开喘振区。
故障三：轴承温度过高
可能原因：

润滑油量不足或油质劣化。 冷却效果差（冷却器堵塞）。 轴承间隙过小或安装不当。 轴承损坏。
处理措施：补充或更换润滑油；清理冷却器；重新调整轴承间隙或安装；更换轴承。
故障四：异常声响
可能原因：

轴承内部损坏（点蚀、剥落）—连续或间歇性尖锐声。 转子与静止件摩擦（刮擦声）。 喘振（周期性低沉吼声）。
处理措施：根据声音特征判断，停机检查相应部位，进行修理或更换。

3. 修理工作的一般原则

安全第一：修理前必须切断电源，挂上警示牌，执行上锁挂牌程序。确保系统已泄压。 清洁有序：修理环境保持清洁，零部件摆放整齐，防止污染和磕碰。 使用专用工具：严格按照维修手册要求，使用专用拉马、液压螺母等工具，避免损坏零件。 数据记录：拆卸过程中测量并记录关键数据，如轴承间隙、叶轮窜量、对中数据等，作为回装的依据。 装配精度：严格按照装配工艺和公差要求进行回装，确保每一步的精度。 修后调试：修理完成后，必须进行单机试车，逐步加载，全面检查振动、温度、压力、流量等参数正常后，方可投入正式运行。

结论

CF120-1.42型浮选专用多级离心鼓风机是选矿厂浮选车间的关键设备，其稳定、高效运行直接关系到生产指标和经济效益。通过深入理解其型号背后的技术参数（流量120 m³/min，出口绝压1.42 atm），掌握其多级增压的工作原理和核心配件（叶轮、轴承、密封等）的功能与维护要点，并建立起系统化的故障诊断与修理流程，设备管理人员和技术人员能够更有效地进行日常维护，快速准确地排除故障，延长设备寿命，保障浮选生产线的连续稳定运行。随着智能运维技术的发展，结合在线振动监测、油液分析等手段，对CF120-1.42这类风机的管理正从被动维修向预测性维护迈进，这将是未来提升设备管理水平的重要方向。

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