浮选（选矿）风机基础知识与C100-1.35型号深度解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：浮选工艺、离心鼓风机、C100-1.35型号解析、风机配件、风机维修、选矿设备

引言

浮选，作为现代选矿工业中的核心工艺之一，其效率与效果在很大程度上依赖于关键设备—浮选鼓风机的稳定、高效运行。浮选过程需要通过鼓风机向矿浆中充入大量空气，产生细小、均匀的气泡，使目标矿物颗粒有选择性地附着于气泡之上，从而实现有用矿物与脉石的有效分离。在这一过程中，鼓风机提供的风量、风压的稳定性和可调节性直接关系到浮选指标的好坏。因此，深入理解浮选风机的原理、掌握其型号含义、熟悉其核心配件并具备基本的故障诊断与维修能力，对于从事风机技术、选矿工艺及相关设备管理的工程师和技术人员至关重要。

本文将围绕浮选（选矿）专用离心鼓风机，以其典型型号C100-1.35为例，系统性地展开论述。内容将涵盖浮选工艺对风机的核心要求、风机型号的详细解读、关键配件的功能与选型、以及常见的故障分析与维修维护策略，旨在为一线技术人员提供一份实用的参考指南。

第一章 浮选工艺与风机的基础关联

1.1 浮选工艺原理简述

浮选是一种物理化学分选方法。其基本过程是：将细磨后的矿物颗粒与水混合成矿浆，加入各种浮选药剂进行调制，然后在浮选机中通过鼓风机引入空气并搅拌。经药剂处理后的有用矿物颗粒表面疏水，能附着在气泡上，随气泡上浮至矿浆表面形成泡沫层，被刮出即为精矿；而亲水的脉石颗粒则留在矿浆中，作为尾矿排出。整个过程的核心环节之一是“充气”与“搅拌”，这正是浮选鼓风机承担的关键任务。

1.2 浮选工艺对鼓风机的要求

浮选工艺对鼓风机提出了非常具体且严格的要求：

恒定的风量供给：浮选过程需要持续、稳定的空气量来保证气泡的连续生成。风量的剧烈波动会导致浮选槽内液面不稳、泡沫层厚度变化，严重影响分选效率和精矿品位。 适宜且稳定的出口压力：鼓风机需要克服浮选槽液位高度（静压）、管道阻力（沿程阻力和局部阻力）以及气体分布器（如叶轮定子）的阻力，将空气压入矿浆深处。压力必须足够且稳定，才能确保空气能够有效地弥散成细小气泡。 良好的调节性能：不同的矿石性质、不同的浮选阶段（粗选、扫选、精选）对风量风压的需求不同。因此，风机需要具备方便、灵敏的风量或风压调节手段，以适应工艺变化。 高可靠性及连续运行能力：选矿厂通常是连续生产，风机作为关键设备，必须能够长时间无故障运行，对设备的耐用性和可靠性要求极高。 高效节能：鼓风机是选矿厂的能耗大户之一，其运行效率直接影响到生产成本。因此，高效率是风机选型的重要指标。 结构坚固，维护简便：工作环境可能含有腐蚀性气体和粉尘，要求风机结构设计合理，材料选择恰当，并且便于日常维护和检修。

离心鼓风机因其风量范围宽、运行平稳、效率较高、易于调节等优点，成为大中型浮选厂的主流选择。

第二章 浮选鼓风机型号解析：以C100-1.35为例

风机型号是风机身份和性能参数的浓缩表达，正确解读型号是选型、使用和维护的基础。参考常见的选矿风机型号规则，我们对C100-1.35进行解析。

2.1 型号构成分解

型号“C100-1.35”可以清晰地划分为几个部分：

系列代号“C”：通常代表“离心式鼓风机”的“Centrifugal”首字母。在一些制造商的命名规则中，“C”系列特指为选矿、污水处理等工业领域设计的标准型多级离心鼓风机。它与“CJ”（可能表示“矿用节能型”）或“CF”（可能表示“矿用防腐型”）等变型系列同属选矿专用风机范畴，基本结构和原理相似，但在具体设计、材料或性能侧重上略有差异。“C”系列通常代表其基础性和通用性。 流量参数“100”：这是型号中最核心的数字之一，表示风机在标准进气状态下的额定容积流量，单位为立方米每分钟。因此，“C100”意指该风机在设计工况下，每分钟能输送100立方米的空气。这个流量是浮选工艺设计和技术选型的关键依据，需要根据浮选槽的规格、数量、充气量要求等计算确定。 压力参数“-1.35”：此参数定义了风机的出口绝对压力（或称出口全压），单位为大气压。这里的“1.35”表示风机出口处的绝对压力为1.35个标准大气压。需要特别注意的是，工程上有时会使用“表压”的概念，即设备显示的压力值，其为绝对压力与当地大气压之差。若当地大气压为标准大气压（101.325 kPa），则1.35绝对压力对应的出口表压约为0.35个大气压，即约35 kPa。 进风口压力的省略：参照对比型号“C300-1.14/0.987”中明确标出了进风口压力“0.987”个大气压，而C100-1.35型号中并未出现“/”及后续数字。根据惯例，这表明该风机的进风口压力默认为1个标准大气压。这意味着该风机的性能参数是基于标准进气条件（温度20°C，压力101.325 kPa，相对湿度50%）标定的。

2.2 C100-1.35性能参数综合解读

综合以上分析，C100-1.35型离心鼓风机的基本性能特征是：

类型：选矿专用多级离心鼓风机（C系列）。 额定流量：100 m³/min。这是一个中等偏小的流量等级，适用于中小型浮选系列或作为大型系列的补充。 出口压力：绝对压力1.35 atm（约合表压35 kPa）。这个压力水平能够满足大多数浮选机对充气压力的要求，能够有效克服液位阻力和系统阻力。 进气条件：标准大气条件。

在实际应用中，必须认识到风机实际运行的流量和压力并非固定值，它们共同构成了风机的“工况点”。这个工况点由风机自身的性能曲线（压力-流量曲线）与整个管网系统的阻力特性曲线的交点决定。当系统阻力增大时（如管道堵塞、液位升高），工况点会沿着风机性能曲线向左上方移动，导致实际风量减小，出口压力升高；反之亦然。因此，理解型号参数是基础，但更要理解风机在具体系统中的实际运行状态。

第三章 浮选鼓风机核心配件解析

一台完整的离心鼓风机是由众多精密配件组成的复杂系统。了解主要配件的功能、结构和维护要点，是保障风机稳定运行的基础。以下以C系列多级离心鼓风机为例，解析关键配件。

3.1 转子总成

转子是风机的心脏，是高速旋转实现能量转换的核心部件。

主轴：通常采用高强度合金钢锻造而成，经过精密的加工和动平衡校正。它支撑并带动所有叶轮旋转，承受巨大的扭矩、弯矩和离心力。 叶轮：是多级离心风机的核心做功元件。每个叶轮都由轮盘、轮盖和叶片焊接或铆接而成，材料通常为优质不锈钢或合金钢，以抵抗离心力和微弱的腐蚀。风机的级数（叶轮数量）直接决定了其所能达到的最终压力，级数越多，压力越高。C100-1.35通常为2-4级。 平衡盘/鼓：用于平衡转子工作时产生的巨大轴向推力，防止推力轴承过载。它通过产生一个反向的轴向力来抵消大部分叶轮产生的轴向力。 联轴器：连接风机主轴与电机轴，传递扭矩。常用类型有膜片式联轴器（允许一定的偏斜和位移，传动精度高）和鼓形齿式联轴器。

3.2 机壳与固定元件

机壳（气缸）：容纳转子和导流部件，承受内部压力。一般为铸铁或铸钢件，设计有进气管、出气管、水平中分面以便于拆装检修。 扩压器：位于每个叶轮出口之后，其功能是将叶轮出口的高速气体的动能有效地转化为压力能。它的设计直接影响风机的效率。 回流器：在多级风机中，负责将上一级扩压器出来的气体引导至下一级叶轮的进口，通常装有导流叶片以使气体以最佳角度进入下一级。 进气室与排气室：引导气体平稳进入首级叶轮和从末级扩压器排出，减少涡流和压力损失。

3.3 轴承与润滑系统

支撑轴承（径向轴承）：承受转子的重量和旋转时的径向力，通常采用滑动轴承（如椭圆瓦轴承）或滚动轴承。滑动轴承运行平稳，承载力大，适用于高速重载场合。 推力轴承：承受转子剩余的轴向推力，确保转子轴向定位准确。通常与支撑轴承组合在一起。 润滑系统：包括油箱、油泵、冷却器、过滤器、安全阀和管路等。它为轴承提供连续、清洁、温度适宜的润滑油，起到润滑、冷却和清洁的作用。润滑系统的可靠性直接关系到风机的安全运行。

3.4 密封系统

轴端密封：防止机壳内气体从主轴与机壳的间隙处泄漏，以及外部空气被吸入。常见形式有迷宫密封（非接触式，利用多次节流效应）、碳环密封（接触式，密封效果好）或机械密封（用于特殊气体）。 级间密封：防止气体在多级叶轮之间短路泄漏，通常也采用迷宫密封。

3.5 调节与控制系统

进口导叶调节：在风机进风口处安装可调角度的导叶，通过改变进气预旋角度来改变风机的性能曲线，从而实现风量在较大范围内的连续、高效调节。这是离心风机最常用且高效的调节方式之一。 放空阀/回流阀：在风机启动或需小流量运行时，通过将部分出口气体回流至进口或直接排空，来避免风机进入喘振区。 止回阀：安装在出口管道上，防止突然停机时管道内高压气体倒灌导致风机反转损坏。 仪表与监控：包括压力表、温度计、流量计、振动传感器和温度传感器等，用于实时监控风机运行状态，是故障预警的重要依据。

第四章 浮选鼓风机的常见故障与维修解析

风机在长期运行中难免会出现各种故障。及时的诊断和正确的维修是保障生产、延长设备寿命的关键。

4.1 维修基本原则与安全准备

安全第一：维修前必须切断电源，并挂上“禁止合闸”警示牌。关闭进出口阀门，对风机进行充分泄压和隔离。确保工作现场清洁、通风、照明良好。 按规程操作：严格遵循设备制造商提供的维修手册进行操作。 使用合适工具：使用专用工具，避免损坏零部件。 清洁与标记：拆卸过程中保持零件清洁，对复杂部件的相对位置和配合关系做好标记，以便正确回装。 记录与归档：详细记录维修过程、更换的零件、测量的数据（如间隙值）等，建立设备维修档案。

4.2 常见故障诊断与处理

1. 风量或风压不足

可能原因：
进口过滤器堵塞：导致进气阻力增大，实际进气密度下降。 管道系统泄漏或堵塞：出口管道法兰泄漏、阀门内漏或管道内部有异物堵塞，增加系统阻力或直接损失风量。 密封间隙过大：特别是叶轮与机壳间的迷宫密封磨损，导致级间和轴端内泄漏严重，气体短路循环。 转速降低：电机故障或皮带传动打滑导致风机转速未达到额定值。 进口导叶位置不准或执行机构故障。
处理措施：
清洁或更换进口空气过滤器。 检查并紧固管道法兰，修复泄漏点；清理管道异物。 停机检修，测量并调整密封间隙至标准值，必要时更换密封件。 检查电机和传动系统，恢复额定转速。 检查、校准进口导叶的开度及执行机构。

2. 风机振动超标

可能原因：
转子不平衡：叶轮结垢、磨损不均匀、部件脱落或松动。 对中不良：风机与电机联轴器对中超差。 轴承损坏：磨损、疲劳点蚀或间隙过大。 基础松动或地脚螺栓松动。 喘振：风机在小流量工况下运行，进入不稳定工作区。
处理措施：
停机，对转子进行清洁和动平衡校正。 重新进行精确的对中找正。 更换损坏的轴承，并检查润滑情况。 紧固地脚螺栓，检查基础完整性。 立即开大出口阀门或打开放空阀，使工况点移出喘振区，并检查调节系统。

3. 轴承温度过高

可能原因：
润滑油量不足或油质恶化（含水、杂质）。 润滑油牌号不正确或冷却效果差（冷却器堵塞、冷却水量不足）。 轴承安装不当（间隙过小或过大）或本身存在缺陷。 机组振动大，导致轴承负荷加剧。
处理措施：
检查油位，补充至规定值；取样化验油质，必要时更换新油。 换用正确牌号的润滑油；清洗油冷却器，保证冷却水畅通。 重新安装或更换轴承，确保配合间隙符合标准。 消除振动源。

4. 异常噪音

可能原因：
轴承损坏：运行中有连续的“哗啦”声或间歇的冲击声。 转子与静止件摩擦：叶轮刮擦机壳或密封，产生刺耳的金属摩擦声。 喘振：发出周期性的、低沉的“呼哧”声，伴随剧烈振动和压力波动。
处理措施：
停机检查轴承，确认后更换。 停机检查内部间隙，找出摩擦点并进行调整或修复。 按前述方法消除喘振。

4.3 定期维护与大修要点

日常巡检：检查油位、油温、油压、风压、风量、振动、噪音等参数是否正常。 定期保养：
每三个月：取样分析润滑油质。 每半年：清洗进口过滤器，检查联轴器对中情况。
计划性大修：根据运行小时或状态监测结果，通常每2-4年进行一次大修。
大修内容：全面解体风机，清洗所有零部件；检查转子跳动量，进行动平衡校验；检查叶轮、机壳等通流部件的腐蚀、磨损情况，必要时修复或更换；测量调整所有密封间隙；检查轴承磨损情况，更换轴承和润滑油；检查校正对中；对仪表控制系统进行校验。

结论

浮选鼓风机是选矿厂的“肺”，其稳定高效运行是保障浮选指标和经济效益的关键。通过对C100-1.35这类典型型号的深入解析，我们不仅掌握了其流量100立方米每分钟、出口压力1.35绝对大气压的性能定位，更理解了其作为C系列多级离心鼓风机的结构特点和应用场景。进一步地，对转子、机壳、轴承、密封、调节系统等核心配件的功能剖析，以及对风量不足、振动、轴承过热等常见故障的诊断与维修策略的探讨，构成了从理论到实践的完整知识链条。

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