浮选（选矿）风机基础知识解析：以C90-1.6型鼓风机为例

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：浮选工艺、选矿鼓风机、C90-1.6型号解析、风机配件、风机维修、离心式鼓风机

摘要

本文旨在系统阐述浮选（选矿）工艺中核心设备—鼓风机的基础知识，并重点针对C90-1.6型离心鼓风机的型号含义、技术特点、核心配件构成以及常见故障与维修维护策略进行深入解析。文章结合风机技术原理与选矿现场实践，为从事风机技术、选矿工艺及设备管理的相关人员提供一份实用的技术参考。

第一章：浮选工艺与风机的作用概述

浮选是现代选矿工业中应用最为广泛的分选方法之一，主要用于分离有价值矿物与脉石。其基本原理是利用矿物表面物理化学性质的差异，通过药剂处理，在气-液-固三相界面有选择性地使目标矿物附着于气泡上，并随气泡上浮至矿浆表面形成泡沫层，从而实现分离。

在这一复杂的三相相互作用过程中，空气是不可或缺的介质。鼓风机正是为浮选流程提供稳定、可控气源的关键设备。其主要作用包括：

充气作用：向浮选槽内的矿浆中注入足量的空气，分散成大量微小气泡，为疏水矿物颗粒提供附着载体。 搅拌作用：气流注入产生的动能有助于维持矿浆的悬浮状态，防止固体颗粒沉淀，并促进药剂与矿粒的充分接触。 创造流体动力学条件：适宜的气流大小和压力是形成稳定泡沫层、保证矿物有效分离的重要条件。

因此，浮选鼓风机的性能，如风量（流量）、风压（压力）的稳定性与可调性，直接影响到浮选指标的好坏，如精矿品位、回收率以及药剂消耗等。一台高效、可靠运行的鼓风机是浮选作业稳定、高效、低耗运行的基石。

第二章：离心鼓风机型号编制规则与C90-1.6解析

如同人的身份证，风机型号包含了其最基本的核心技术参数信息。正确理解型号含义是选型、使用和维护风机的基础。

2.1 通用型号规则参考

正如题目中给出的示例：“C300-1.14/0.987”

“C300”：通常，“C”可代表离心式（Centrifugal）或特定系列代号；“300”表示风机在标准进气状态下的额定流量，单位为立方米每分钟（m³/min）。这表明该风机每分钟能输送300立方米的空气。 “-1.14”：表示风机出口的绝对压力值为1.14个大气压（atm）。在工程上，常用表压（即超出大气压的部分）来表示，其与绝对压力的关系为：表压 = 绝对压力 - 当地大气压。若当地大气压为1 atm，则此风机出口表压约为0.14 atm或约14 kPa。 “/0.987”：表示风机进口的绝对压力为0.987个大气压。这通常出现在进气条件非标准（如高原地区、有进气阻力）的情况下。如果型号中没有此部分，则默认进气压力为1个标准大气压。

此外，常见的“CJ”或“CF”前缀，通常被制造商用来标识该系列风机为“选矿（J：精选？/ F：浮选？）专用”，在设计上可能更侧重于满足浮选工艺对大流量、中等压力、稳定运行的特殊要求。

2.2 C90-1.6型鼓风机型号深度解析

基于上述规则，我们对C90-1.6型鼓风机进行解析：

“C”：此处的“C”极有可能代表“离心式鼓风机”（Centrifugal Blower）的系列代号。这表明C90-1.6是一款利用旋转叶轮对气体做功，将机械能转化为气体压力能和动能的叶片式风机。 “90”：这明确指出了该风机在标准进气条件下的额定流量（风量）为90立方米每分钟（m³/min）。这是一个关键参数，决定了风机能为多大容积的浮选槽或多少台浮选机提供足够的空气。选型时，需根据浮选系统的总用气量需求来匹配。 “-1.6”：此部分表示风机出口的绝对压力为1.6个大气压（atm）。换算成工程常用的表压值：若进气压力为1 atm，则出口表压 = 1.6 atm - 1 atm = 0.6 atm。进一步换算成国际单位千帕（kPa）：0.6 atm × 101.325 kPa/atm ≈ 60.8 kPa。这个压力值主要用于克服以下几部分阻力：
浮选槽内矿浆的静压头。 气体通过充气器（如陶瓷罩、橡胶套）的阻力损失。 进气过滤器和出口管道的沿程阻力与局部阻力。 矿浆液位波动带来的背压变化。

综合来看，C90-1.6型离心鼓风机是一款额定流量为90 m³/min，出口压力为60.8 kPa（表压）的中等流量、中等压力型风机。 它适用于中小型规模的浮选厂或作为大型浮选系统的分区供风风机。其性能特点是在提供足够风量的同时，能维持相对稳定的出口压力，以适应浮选槽液位和充气器阻力变化，保证充气均匀性。

第三章：C90-1.6型离心鼓风机核心配件解析

一台离心鼓风机由数百个零件组成，但其中一些是决定风机性能、效率和可靠性的核心部件。了解这些配件的功能、材质和常见形式至关重要。

3.1 转子总成（核心做功部件）
转子是风机中高速旋转的部分，是能量转换的核心。

主轴：通常采用高强度合金钢（如40Cr、42CrMo）经调质处理制成，具有高强度和韧性以承受扭矩、弯矩和临界转速下的振动。轴上有轴肩、键槽等用于固定其他零件。 叶轮：这是风机最关键的部件，其设计直接决定风机的压力、流量和效率。C90-1.6这类压力级别的风机通常采用多级叶轮结构。每个叶轮由前盘、后盘和叶片组成。
叶片形式：后向叶片效率较高，前向叶片能产生更高压力但效率较低，径向叶片介于两者之间。选矿风机多追求效率与压力的平衡。 材质：由于输送的是空气（可能含尘湿度大），叶轮常用优质碳素结构钢（如Q235B）或低合金结构钢焊接而成，重要场合会采用不锈钢（如304）以防腐蚀。叶轮需经过严格的动平衡校正，确保高速运转平稳。
平衡盘/鼓：在多级风机中，用于平衡转子轴向力，减少推力轴承的负荷。 联轴器：连接风机主轴和电机轴，传递扭矩。常用弹性柱销联轴器或膜片联轴器，后者能补偿一定的轴向、径向和角向偏差，传动精度高，无需润滑。

3.2 静子部件（气流导向与支撑）

机壳（气缸）：容纳转子和引导气流的主体结构。一般为铸铁（HT250）或钢板焊接结构。设计成水平剖分或垂直剖分式，便于安装和维修。机壳内壁设有导流通道。 扩压器：位于叶轮出口外侧的环形通道，其流通面积逐渐增大，功能是将气体的动能有效地转化为压力能。设计良好的扩压器对提高风机效率至关重要。 进气室与消音器：引导空气平稳进入风机入口，内部常装有消音材料以降低进气噪声。 轴承座与密封：
轴承：支撑转子，承受径向和轴向载荷。通常采用滚动轴承（如双列向心球面滚子轴承承受径向力，推力轴承承受轴向力），润滑方式为脂润滑或稀油润滑。 密封：主要包括：
轴端密封：防止机壳内气体泄漏和外部灰尘进入。常用迷宫密封（非接触式，可靠性高）或填料密封（接触式，需定期调整或更换）。 级间密封：在多级叶轮之间，防止气体从高压级向低压级泄漏，通常也采用迷宫密封。

3.3 辅助系统

润滑系统：对于采用稀油润滑的轴承或齿轮箱，包括油箱、油泵、冷却器、过滤器和管路仪表，确保轴承得到清洁、足量、冷却的润滑油。 冷却系统：可能包括机壳夹套水冷或对压缩后的空气进行中间冷却（对于更高压力的风机），以控制温升。 监测仪表：必备的压力表、温度计、振动传感器等，用于实时监控风机运行状态。 底座：支撑整个风机机组，通常为型钢焊接结构，需有足够的刚性和水平度。

第四章：C90-1.6型号机常见故障分析与维修维护

定期维护和及时准确的维修是保证风机长周期安全稳定运行的关键。

4.1 日常维护与定期检查

日常巡检：
听：倾听运行声音是否平稳，有无异常摩擦、撞击声。 摸：用手背触摸轴承座，感觉温度是否异常（通常要求不超过70-75℃）。 看：观察压力、流量、电压、电流等仪表指示是否正常；检查有无漏油、漏气现象；观察振动情况。 闻：有无绝缘烧焦或润滑油过热产生的异味。
定期维护：
润滑管理：按周期更换或补充润滑油/脂，定期清洗油过滤器。 紧固检查：定期检查地脚螺栓、联轴器螺栓等关键连接部位是否松动。 过滤器清理：定期清洗或更换进气过滤器，防止堵塞导致风量不足和能耗增加。 状态监测：定期进行振动监测和频谱分析，预测性发现转子不平衡、对中不良、轴承磨损等潜在故障。

4.2 常见故障诊断与处理

4.3 关键部件维修要点

叶轮维修与动平衡：叶轮出现磨损、裂纹或严重腐蚀时需修复或更换。修复焊接需采用与母材匹配的焊条，严格控制焊接变形。任何对转子质量分布的修改（如修复、更换零件）后，都必须重新进行动平衡校正，直至达到标准要求的平衡精度等级（如G6.3级）。这是保证风机平稳运行、减少振动和轴承损耗的根本。 轴承更换：必须使用专用工具（拉马、液压螺母等）进行拆装，严禁直接敲击。安装前确保轴和轴承室清洁，测量配合尺寸。采用合适的加热方法（油浴、感应加热器）安装轴承，并确保润滑清洁到位。 对中校正：联轴器对中是安装和维修后的关键步骤。使用百分表或激光对中仪进行精确测量和调整，确保电机轴与风机轴的同轴度要求。不良的对中是振动和早期轴承失效的主要原因之一。 密封更换：安装迷宫密封时，需确保密封齿尖锋利，与轴（或密封套）的间隙符合设计要求。安装填料密封时，填料环切口应错开，压盖螺栓需均匀紧固，并留有适当预紧量，保证运行时能有少量滴漏以润滑和冷却。

第五章：总结

C90-1.6型离心鼓风机作为浮选（选矿）生产线的“肺部”，其稳定高效运行至关重要。通过深入理解其型号含义（流量90 m³/min，压力约60.8 kPa），技术人员可以更好地进行设备选型与工况匹配。熟悉其核心配件（如转子、叶轮、轴承、密封）的结构与功能，是进行日常维护和故障判断的基础。而掌握科学的故障诊断方法和规范的维修工艺（特别是动平衡、对中、轴承安装），则是延长设备寿命、保障生产连续性的关键。

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