浮选（选矿）风机基础知识与C150-1.198/0.998型鼓风机深度解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：浮选鼓风机，选矿风机，C150-1.198/0.998，多级离心鼓风机，风机型号解析，风机配件，风机维修，风机技术

引言

在矿物加工工业中，浮选是分离有价值矿物与脉石（无用岩石）的关键工艺。该过程依赖于向矿浆（矿物颗粒与水的混合物）中充入空气，产生大量细微气泡。疏水性的有用矿物颗粒附着在气泡上并随之上浮至矿浆表面形成泡沫层，从而被刮出收集；而亲水性的脉石颗粒则留在矿浆中，实现分离。在这一复杂而精密的物理化学过程中，浮选风机，特别是鼓风机，扮演着无可替代的“肺部”角色—它负责提供稳定、持续且压力与流量精确可控的空气流，这些空气是生成气泡的动力源。风机的性能直接决定了气泡的尺寸、分布、稳定性以及在整个浮选槽中的弥散均匀度，进而对浮选效率、精矿品位和回收率产生决定性影响。

本文旨在从风机技术工程师的视角，系统阐述浮选（选矿）风机的基础知识，并重点对一款典型的浮选鼓风机型号——C150-1.198/0.998—进行深度解析。内容将涵盖其型号命名规则所蕴含的技术参数、核心配件构成及其功能、以及常见的故障诊断与维修维护策略，以期为从事选矿设备管理与维护的技术人员提供一份实用的参考。

第一章 浮选（选矿）风机基础概述

1.1 浮选工艺对风机的核心要求

浮选工艺的特殊性对为其服务的风机提出了几项严苛的要求：

恒定的压力输出：浮选槽通常具有一定液位高度，且矿浆密度会波动。风机必须能够提供足以克服液柱静压并确保空气能有效弥散到槽体底部的出口压力。压力波动会导致气泡生成不稳定，影响浮选效果。 稳定的流量供应：空气流量直接影响气泡的数量和矿浆的搅拌程度。流量不足，气泡量少，矿物回收率低；流量过大，则可能造成液面翻滚剧烈，已附着的矿物脱落，甚至导致“翻花”现象，破坏浮选环境。 良好的调节特性：不同的矿石性质、品位和浮选药剂制度要求不同的充气量。风机需要具备方便、灵活的流量或压力调节能力，以适应工艺变化。 高可靠性与连续性：选矿厂通常是连续生产，停机损失巨大。因此，风机必须结构坚固，运行稳定，能够长时间连续无故障运行。 能源效率：风机是选矿厂的能耗大户之一，其运行效率直接关系到生产成本。高效节能的风机设计至关重要。

1.2 常用浮选风机类型及其特点

在浮选领域，主要应用的风机类型有罗茨鼓风机和多级离心鼓风机。

罗茨鼓风机：属于容积式风机。通过一对相互啮合的“8”字形叶轮（转子）在机壳内作反向旋转，将气体从进气口推送到出气口。其特点是流量恒定（在转速不变时），压力自适应（出口压力取决于背压，最高可达额定压力），结构相对简单。但在高压工况下，效率较低，噪音和振动较大。 多级离心鼓风机：属于速度式风机。利用高速旋转的叶轮对气体做功，将动能转化为压力能。为了达到较高的压力，将多个叶轮串联安装在同一轴上，气体逐级压缩。其特点是运行平稳、噪音低、效率高（尤其在设计工况点附近）、调节范围广（可通过进口导叶、调速等方式）。现代大型浮选厂越来越多地采用多级离心鼓风机。

C150-1.198/0.998型号机即属于多级离心鼓风机，它综合了高效率、低噪音和稳定性的优点，非常适合对风质要求较高的浮选工艺。

第二章 C150-1.198/0.998型鼓风机型号解析

参照提供的范例“C300-1.14/0.987”的解释规则，我们可以对C150-1.198/0.998这一型号进行详细的拆解分析。这套命名规则直观地反映了风机最核心的性能参数。

“C150”：
“C”：首要字母，代表风机系列。在此处，“C”明确指示该风机为多级离心鼓风机（C系列风机）。这个系列的风机通常采用标准化、模块化设计，具有共同的结构特点和性能曲线家族。 “150”：紧接字母后的数字，代表风机在特定进口条件（通常是标准进气状态：压力为1个标准大气压，温度为20摄氏度，相对湿度为50%）下的额定容积流量，单位为立方米每分钟。因此，“150”表示这台风机设计的额定输送空气流量为每分钟150立方米。这个流量值是选型时匹配浮选车间总用气需求的关键依据。
“-1.198”：
中间的“-”是分隔符。 “1.198”：此数值表示风机的出口绝对压力，单位是个大气压（ata）。绝对压力是以绝对真空为基准计算的压力值。1.198个大气压意味着风机出口气体的压力比标准大气压高出约0.198个大气压。换算成常用的表压（相对压力，以当地大气压为基准）约为 0.198 kgf/cm²（约19.4 kPa）。这个压力必须足以克服浮选槽液位阻力、管道系统压降以及空气分散装置（如透气罩、喷射器）的阻力。
“/0.998”：
“/”是另一个分隔符，其存在具有特定含义。它表明该型号明确给出了风机的进口压力条件。 “0.998”：此数值表示风机的进口绝对压力，单位同样是个大气压。0.998个大气压通常意味着风机是在一个略微低于标准大气压的条件下吸气的，例如，可能由于进口过滤器存在一定的压损，或者风机安装地点海拔较高。如果型号中没有“/”及后续数字，则默认为进口压力是1个标准大气压。

综合性能解读：

通过型号C150-1.198/0.998，我们可以迅速掌握该风机的核心性能：它是一台C系列多级离心鼓风机，设计流量为150 m³/min。其工作状态为：从绝对压力0.998 ata的进口吸入空气，压缩后向系统提供绝对压力为1.198 ata的空气流。风机需要产生的实际压差（压升）为 1.198 - 0.998 = 0.2 个大气压（约20.3 kPa）。

与范例C300-1.14/0.987相比，C150-1.198/0.998的流量较小（150 vs 300），产生的压升也较低（0.2 ata vs 0.153 ata）。这表明C150机型可能应用于规模稍小或所需充气压力较低的浮选系统。

重要提示： 风机在实际运行中的工作点并非固定不变，而是由其自身的性能曲线和整个管网系统的阻力特性共同决定的。型号参数代表的是额定设计点或保证点。

第三章 C系列多级离心鼓风机核心配件解析

一台完整的C150-1.198/0.998型多级离心鼓风机是一个复杂的系统，由数百个零部件组成。以下对其核心配件进行解析：

3.1 主机核心部件

转子总成：风机的心脏。包括：
主轴：高强度合金钢制成，支撑并传递扭矩给所有叶轮。其刚性、临界转速计算和动平衡精度至关重要。 叶轮：核心压缩元件。通常为后弯式离心叶轮，采用高强度铝合金或不锈钢精密铸造或数控加工而成。每个叶轮都与一个扩压器和一个弯道/回流器配合，构成一个“级”。C150机型根据所需压升决定其叶轮数量（级数）。 平衡盘：用于平衡大部分轴向推力，减少推力轴承的负荷。 联轴器：连接风机主轴与电机轴，传递动力。常用膜片式联轴器，允许少量对中误差，无需润滑。
机壳：风机的主体结构，通常为铸铁或铸钢件。分为：
进气机壳：引导气体均匀进入第一级叶轮。 中间机壳：每级压缩段之间的隔板，内嵌扩压器和回流器，将上一级叶轮出口的气体动能转化为压力能并引导至下一级叶轮入口。 排气机壳：收集最后一级压缩后的气体，并将其平稳导出至出口管道。
密封系统：防止气体在轴端泄漏和级间窜气。
级间密封：通常为迷宫密封，安装在叶轮入口与机壳之间，由一系列金属齿片组成，形成曲折路径增加泄漏阻力。 轴端密封：根据介质和安全要求，可采用迷宫密封、填料密封或机械密封。对于输送空气的浮选风机，迷宫密封最为常见，结构简单，可靠耐用。
轴承系统：
径向轴承：通常采用滑动轴承（油膜轴承）或滚动轴承（滚子轴承），用于支撑转子重量，保持径向定位。 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。多为可倾瓦块式推力轴承，承载能力强。

3.2 辅助系统

润滑系统：对于采用滑动轴承的风机至关重要。包括油箱、油泵、油冷却器、油过滤器、安全阀和管路仪表等，确保轴承和齿轮（若有）得到连续、清洁、冷却的润滑油。 冷却系统：气体在压缩过程中会升温，需要对机壳和润滑油进行冷却。通常采用水冷（壳管式冷却器）或风冷（翅片式冷却器）。 进气过滤消音系统：
进气过滤器：过滤吸入空气中的灰尘、杂质，保护风机内部件免受磨损。需定期清理或更换滤芯。 进气消音器：降低风机运行时的进气噪音。
放空阀/止回阀：安装在出口管道上。放空阀用于风机启动或停机时泄压，降低启动负荷；止回阀防止停机时管网气体倒灌导致风机反转。 监测与控制系统：包括压力传感器、温度传感器（轴承温度、排气温度）、振动传感器等，将信号传至PLC或DCS，实现风机的自动启停、防喘振控制、负荷调节和故障报警停机。

第四章 C150-1.198/0.998型号机常见故障与修理维护

科学的维护和及时的修理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：检查运行声音、振动是否异常；监测轴承温度、油位、油压、进排气压力是否正常；检查有无泄漏（油、气）。 定期维护：
润滑油：定期取样分析，按周期或油质情况更换润滑油和清洗油滤网。 空气过滤器：根据压差指示或定期清理/更换滤芯。 对中检查：定期检查风机与电机轴的对中情况，热态运行后需复检。 螺栓紧固：检查地脚螺栓和主要连接螺栓的紧固情况。

4.2 常见故障诊断与处理

排气量不足或压力偏低
原因：进气过滤器堵塞；密封间隙磨损过大导致内泄漏增加；转速未达到额定值（如皮带传动打滑）；管网阻力实际低于设计值，风机运行点偏离。 处理：清洗/更换滤芯；停机检查调整或更换密封件；检查电机、皮带、变频器等；核实管网实际情况。
风机振动超标
原因：转子动平衡破坏（叶轮结垢或磨损不均、部件松动）；对中不良；轴承损坏；地脚螺栓松动；基础刚性不足；进入喘振区。 处理：停机进行转子动平衡校验；重新对中；更换轴承；紧固螺栓；加强基础；调整操作点，避开喘振区（开大放空阀或调整导叶）。
轴承温度过高
原因：润滑油量不足、油质劣化、油路堵塞；冷却效果差（冷却器结垢、水量不足）；轴承安装不当或损坏；负荷过大。 处理：检查油位、油质，清洗油路和冷却器；检查轴承游隙和安装情况；检查系统阻力是否过高。
异常噪音
原因：轴承损坏（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：根据声音特征判断原因，停机检查相应部件。

4.3 大修流程与要点

当风机运行时间达到大修周期或出现严重故障时，需进行解体大修。

准备工作：切断电源，挂警示牌；关闭进出口阀门，隔离系统；准备好维修手册、专用工具、备件和起重设备。 解体：按顺序拆卸联轴器护罩、联轴器、进出口管路、辅助系统管线、机壳中分面螺栓，吊开上机壳。小心吊出转子总成。 检查与测量：
转子：检查叶轮、轴颈、平衡盘等有无腐蚀、磨损、裂纹。进行无损探伤（如磁粉或超声波）。检查主轴直线度。必须送专业厂家进行高速动平衡校正。 密封：测量所有迷宫密封的径向和轴向间隙，与标准值对比，超差则更换。 轴承：检查轴承巴氏合金层有无剥落、磨损、裂纹。测量轴承间隙。 机壳：检查中分面有无泄漏痕迹，清理内部结垢。
修理与更换：对磨损超差的部件进行修复或更换。更换所有密封件、O型圈、垫片。修复或更换损坏的轴承。 回装与调试：按拆卸的逆顺序仔细回装，确保清洁。重点保证各部件的装配间隙（如叶轮与扩压器间隙、推力轴承间隙）。恢复后，手动盘车应灵活无卡涩。然后进行对中复查。最后进行单机试车：点动检查转向，无异常后正式启动，空载运行监测振动、温度、噪音，正常后再逐步加载至额定工况，进行性能测试。

结论

浮选鼓风机是选矿厂的关键动力设备，其稳定高效运行直接关系到生产指标和经济效益。C150-1.198/0.998作为一款典型的多级离心鼓风机，通过其型号即可解读出其核心性能参数：C系列，流量150 m³/min，出口压力1.198 ata，进口压力0.998 ata。深入理解其结构原理、熟练掌握其配件功能和维护修理技术，是风机技术人员的核心职责。通过建立科学的点检、定修制度，结合准确的故障诊断和规范的大修工艺，可以最大限度地延长风机寿命，降低故障率，为浮选生产提供坚实可靠的保障。随着智能控制技术的发展，未来浮选风机的运行将更加高效、节能和智能化，但对设备本身基础知识的掌握，永远是进行高效运维和技术创新的基石。

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