浮选（选矿）风机基础知识与C70-1.31型鼓风机深度解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：浮选工艺、选矿鼓风机、C70-1.31型号解析、风机配件、风机维修、多级离心风机、曝气

引言

在矿物加工领域，浮选是分离有价值矿物与脉石（无用矿石）最为关键和广泛应用的工艺之一。该工艺的核心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-固三相界面实现目标矿物的选择性富集。在这一复杂过程中，浮选鼓风机扮演着无可替代的“肺部”角色，它负责向浮选槽中提供稳定、足量、压力适宜的空气流。这些空气被分散成微细气泡，作为目标矿物颗粒的运载工具，使其上浮至矿浆表面形成泡沫层，从而实现分离。

风机性能的优劣，直接关系到浮选指标的好坏，如精矿品位、回收率以及能耗成本。因此，深入理解浮选风机的原理、型号含义、核心配件及维护修理知识，对于每一位风机技术人员和选矿厂工程师都至关重要。本文将围绕在中小型浮选厂中应用广泛的C70-1.31型浮选鼓风机，进行系统性的深度解析。

第一章：浮选工艺对风机的核心要求

在讨论具体型号之前，我们必须明确浮选工艺对鼓风机提出了哪些特殊要求。这并非简单的“供风”即可，而是需要精准匹配工艺需求。

恒定的风量（流量）： 浮选过程是一个连续的化学反应过程，需要稳定的空气量来保证气泡的生成速率和数量。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，严重破坏分选环境，降低选矿指标。因此，风机必须能够在矿浆液位、密度等参数轻微变化时，依然输出恒定的风量。 稳定的出口压力： 风机的出口压力必须足以克服“背压”。这个背压主要包括：浮选槽内矿浆的静压头（液位高度）、管道系统的沿程阻力与局部阻力损失，以及安装在风管末端的空气分散器（如陶瓷扩散器、橡胶曝气管）的阻力。压力不足会导致空气无法有效穿透矿浆，或是在各槽之间分配不均；压力过高则意味着能耗浪费，并可能加速分散器的磨损。 洁净的空气质量： 浮选药剂对油分非常敏感。即使是微量的油污染，也会破坏药剂的性能，导致“中毒”现象，使浮选失败。因此，浮选鼓风机必须采用无油设计，其轴承润滑系统需确保润滑油绝对无法进入气腔。 良好的调节性能： 随着矿石性质、处理量及药剂制度的变化，浮选各作业段（粗选、扫选、精选）所需的风量也需相应调整。因此，风机应具备方便、可靠的流量调节能力。 高可靠性与可维护性： 选矿厂通常是24小时连续运行，设备停机将造成巨大的经济损失。风机作为关键设备，必须结构坚固，运行可靠，并且易于进行日常维护和故障检修。

基于以上要求，多级离心鼓风机因其风量稳定、效率较高、输出空气无油、调节方便且维护量相对较小，成为现代浮选工艺的首选。

第二章：C70-1.31型鼓风机型号深度解析

参考您提供的范例“C300-1.14/0.987”，我们可以对C70-1.31型号进行逐部分解，这本身就是一份重要的技术说明书。

“C70”部分：
“C”： 代表这是C系列的多级离心鼓风机。这是风机的系列代号，通常由一个厂家定义，表示该系列风机具有统一的结构形式、气动设计和性能特征。C系列通常为垂直剖分式机壳，叶轮串联安装在一根轴上，结构紧凑。 “70”： 表示风机在标准进气状态下的额定容积流量为每分钟70立方米。这是风机最重要的参数之一，直接决定了其能为多大容积的浮选槽群供风。对于处理量不大的选矿厂或作为大型系统的辅助风机，70立方米每分钟的流量是一个常见的规格。
“-1.31”部分：
“-”： 是分隔符，将流量参数与压力参数分开。 “1.31”： 表示风机的出口绝对压力为1.31个大气压。这是一个绝对压力值。我们需要理解绝对压力与表压（或称相对压力）的关系：
绝对压力 = 当地大气压 + 表压 通常，我们设备上压力表显示的读数是表压，即高出当地大气压的数值。 在标准大气压下（101.325 kPa，约等于1标准大气压），1.31个绝对大气压对应的出口表压约为：1.31 - 1 = 0.31个大气压，或者说约等于31.4 kPa。 这个压力值意味着风机有能力克服约3.2米水柱（1米水柱约等于9.8 kPa）的静压头加上管道和分散器的阻力。这使其非常适用于中低液位的浮选槽。
关于进风口压力的说明：
在型号“C70-1.31”中，并没有像范例那样出现“/0.987”的部分。根据您提供的规则——“如果没有’/’就表示进风口压力是1个大气压”，这意味着该风机设计的进口条件为标准大气压（101.325 kPa abs）。这是一个非常重要的设计前提，风机的性能曲线（流量-压力曲线）都是基于标准进气条件绘制的。如果风机安装在高海拔地区，当地大气压低于标准值，风机的实际排气量和压力都会相应下降，选型时必须进行换算修正。

小结： C70-1.31型号机是一款每分钟输送70立方米洁净空气，出口绝对压力为1.31个大气压（表压约31.4kPa）的多级离心鼓风机，适用于对风量和压力要求适中的浮选作业场景。

第三章：C系列多级离心鼓风机的核心结构与配件解析

要精通风机的维修，必须对其内部结构了如指掌。下面我们以C70-1.31为例，剖析其核心部件。

转子总成（核心动力单元）
主轴： 高强度合金钢制成，负责传递电机扭矩，支撑所有旋转部件。其加工精度（直线度、轴颈跳动）直接关系到风机运行的平稳性。 叶轮： 风机的“心脏”。通常为后向弯曲型，采用高强度铝合金或不锈钢精密铸造或数控加工而成。每个叶轮都经过严格的动平衡校正。多级风机中，多个叶轮按一定间距串联安装在主轴上，空气每经过一级叶轮，压力就得到一次提升。 平衡盘： 由于叶轮串联安装，会产生一个指向进气侧的轴向力。平衡盘通过产生反向的平衡力来抵消大部分轴向力，保护推力轴承。它是多级风机平衡轴向力的关键部件。 联轴器： 连接风机主轴与电机轴，传递动力。常用类型有膜片式联轴器（无润滑，补偿对中误差能力强）和弹性柱销联轴器。
定子总成（气体流道与支撑）
机壳（气缸）： 通常为垂直剖分式（即壳体从中心线水平分开），由高强度铸铁制成。内部铸有隔板，形成各级的扩压器和回流器，引导气体有序地从一级流向下一级，并将动能有效地转化为压力能。 轴承座： 支撑转子，内置径向轴承和推力轴承。径向轴承（如滑动轴承或滚动轴承）承受转子的径向载荷，确保主轴居中旋转；推力轴承则承受剩余的未被平衡盘完全抵消的轴向力。 密封系统：
级间密封： 安装在隔板与主轴之间，通常是迷宫密封，防止高压级的气体泄漏回低压级，保证风机效率。 轴端密封： 安装在机壳两端，防止风机内气体泄漏到大气中，也防止外界灰尘进入。常见形式有迷宫密封、填料密封或机械密封。对于浮选风机，确保密封不引入油污至关重要。
润滑系统
对于采用强制润滑的滑动轴承风机，润滑系统包括油箱、油泵、油冷却器、油过滤器、安全阀及管路仪表。它负责向轴承提供连续、洁净、冷却的润滑油，是轴承长周期安全运行的保障。
进、排气口与附属部件
进气消音器/过滤器： 安装在风机进口，过滤空气中的尘埃，保护内部叶轮和密封，同时降低进气噪声。 出口消音器/止回阀： 出口消音器降低排气噪声。止回阀（或称逆止阀）防止在风机突然停机时，管网中的高压气体倒灌导致风机转子反转，造成损坏。 放空阀与旁通管路： 在风机启动（低负荷）或紧急停机时，打开放空阀，将气体排至大气，防止风机在小流量工况下进入“喘振区”（一种流量周期性剧烈波动的危险工况）。旁通阀用于精细调节流量。

第四章：C70-1.31型号机的常见故障与修理技术解析

风机修理不仅是更换零件，更是基于对故障现象的精准判断，找出根本原因的系统性工程。

修理前的必备步骤：

安全第一： 切断电源，挂上“禁止合闸”警示牌。关闭进出口阀门，必要时进行工艺隔离。 数据记录： 查阅运行记录，了解故障前后的振动、温度、压力、流量变化。 工具准备： 准备齐全的拉马、千斤顶、液压工具、百分表、水平仪、力矩扳手及各种规格的吊装工具。

常见故障模式与修理方案：

故障一：风机振动超标
现象： 机体振动剧烈，轴承座处振动值持续升高并报警。 可能原因与处理：
转子动平衡失效： 这是最常见的原因。叶轮表面积灰、磨损不均（特别是浮选矿浆酸性蒸汽引起的点蚀）、或异物撞击导致叶轮损坏，都会破坏动平衡。
修理： 必须将转子总成从机壳中吊出，送至有资质的动平衡机上进行现场或离线动平衡校正。平衡精度需达到G2.5级或更高标准。
对中不良： 风机与电机轴心线存在偏移（平行不对中）或夹角（角度不对中）。
修理： 重新进行对中校正。使用双百分表或激光对中仪，通过调整电机底座下的垫片，确保冷态和热态（考虑热膨胀）下的对中精度。一般要求径向和轴向偏差不大于0.05mm。
轴承损坏： 轴承因疲劳、润滑不良或安装不当出现点蚀、剥落、间隙过大。
修理： 更换新轴承。采用热装法（油浴加热）安装，确保安装到位。彻底清洗轴承箱，更换润滑油。
地脚螺栓松动或基础刚性不足。
修理： 紧固地脚螺栓，检查基础有无裂缝，必要时进行加固。
故障二：轴承温度过高
现象： 轴承温度传感器报警，手触摸轴承座烫手。 可能原因与处理：
润滑问题： 油位过低或过高；润滑油牌号不对、油质乳化、变质；油路堵塞、油冷却器结垢效率下降。
修理： 检查油位，按规定牌号更换新油。清洗油过滤器、油冷却器，确保油路畅通。
轴承装配问题： 轴承预紧力过大；轴承与轴颈或轴承座的配合过盈量不当。
修理： 重新安装轴承，确保配合公差符合图纸要求。
冷却不足： 冷却水阀门未开或开度小，冷却水管堵塞。
修理： 检查并疏通冷却水系统。
故障三：风量或压力不足
现象： 浮选槽冒泡无力，管网压力表显示值低于正常水平。 可能原因与处理：
转速降低： 电机故障或皮带传动打滑（如果适用）。
修理： 检查电机电源频率、电压，检查皮带张紧度。
滤网堵塞： 进口空气过滤器长时间未清理，阻力过大。
修理： 清洁或更换滤芯。这是最容易被忽视但最常见的原因之一。
密封泄漏严重： 级间迷宫密封或轴端密封磨损，导致内泄漏或外泄漏加剧。
修理： 解体检修，更换磨损的密封件。调整密封间隙至设计值。
叶轮磨损/腐蚀： 长期运行或介质腐蚀导致叶轮叶片变薄，气动性能下降。
修理： 严重磨损需更换新叶轮。轻微磨损可进行堆焊修复，但必须重新进行动平衡校正。
故障四：异常噪音
现象： 运行中出现规律的摩擦声、不均匀的撞击声或喘振的“呼哧”声。 可能原因与处理：
喘振： 风机在小流量、高压比工况下运行，进入失稳区。
修理： 立即开大放空阀或出口阀门，增大流量，使风机脱离喘振区。检查并调整工况点。
摩擦声： 转子与静止件（如密封、隔板）发生摩擦。
修理： 停机解体检查，查找摩擦点。可能是轴承磨损导致间隙过大，或主轴弯曲，或部件松动。
轴承异音： 轴承损坏会发出规律的“咔嚓”声或连续的啸叫声。
修理： 如前所述，检查并更换轴承。

大修流程概要：
对于C70-1.31风机，一次完整的大修应遵循以下流程：停机隔离→拆除相连管路与仪表→拆除联轴器护罩及联轴器→松开轴承座螺栓→吊开上半机壳→吊出转子总成→全面清洗、检查所有部件→测量各部间隙（如轴承间隙、密封间隙、叶轮与隔板间隙）并与标准值对比→更换所有密封件、O型圈及损坏的轴承→修复或更换磨损/腐蚀的叶轮→转子动平衡校正→按相反顺序回装，确保各间隙达标→对中找正→油系统冲洗→单机试车→带负荷联动试车。

第五章：日常维护与保养—防患于未然

科学的日常维护能极大延长风机寿命，减少非计划停机。

每日巡检： 听声音、摸振动、闻异味、看仪表（油位、油温、水压、风压、电流）。 定期工作：
每周： 检查并清理进气滤网。 每月： 分析润滑油品质，必要时补充或更换。 每季度： 检查联轴器对中情况，检查地脚螺栓紧固度。 每年（或按运行小时）： 进行一次全面的状态监测和预防性小修。
建立设备档案： 详细记录每次巡检、维修、更换配件的情况，为故障分析和预测性维护提供数据支持。

结语

C70-1.31型浮选鼓风机作为选矿厂的动力核心，其稳定高效运行是保障浮选指标和经济效益的基石。通过深入理解其型号背后的技术参数，熟练掌握其内部结构、配件功能以及常见故障的修理维护方法，我们风机技术人员就能从被动的故障应对者，转变为主动的设备健康管理者。这不仅要求我们具备扎实的理论知识，更需要在实践中不断积累经验，精益求精。希望本文能为同行们在浮选风机的技术管理工作中提供有益的参考和启发。

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