浮选(选矿)专用风机CJ65-1.22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、CJ65-1.22型号解析、风机配件、风机维修、选矿设备

引言

在矿物加工领域，浮选是分离有价矿物与脉石的关键工艺过程。该过程的物理化学原理依赖于将空气高效地弥散到矿浆中，形成稳定的气泡，使得目标矿物颗粒选择性附着于气泡并上浮至液面，从而实现分离。这一过程的效率，在很大程度上取决于向矿浆中充入的空气量、气泡的尺寸分布以及整个浮选槽内气流的稳定性。而承担这一关键供气任务的核心设备，正是浮选（选矿）专用鼓风机。

浮选风机并非普通意义上的通风设备，它需要具备持续提供稳定、洁净、具有一定压力的气流的特性，以克服矿浆静压和管道系统阻力，确保空气能够有效地通过充气装置（如转子-定子组、空气喷射器等）被切割成微细气泡。在多级离心鼓风机、罗茨鼓风机、螺杆鼓风机等类型中，多级离心鼓风机因其效率高、运行平稳、噪音相对较低、维护量适中以及在中等压力范围内性能优越等特点，在大型现代化选矿厂中得到了广泛应用。

本文将以我公司生产的典型浮选专用多级离心鼓风机型号CJ65-1.22为例，深入剖析其型号含义、核心结构组成、关键配件功能以及常见的故障诊断与维修要点，旨在为从事风机技术管理、操作及维护的同行提供一个系统性的参考。

第一章 浮选工艺对风机的核心要求与CJ系列风机概述

在深入解析具体型号之前，必须理解浮选工艺为何对风机有特殊要求。

1.1 浮选工艺的供气需求

恒定的压力：浮选槽内的矿浆深度是变化的，且充气装置本身存在一定的压力损失。风机必须提供足以克服这些阻力的出口压力，确保在所有操作条件下，空气都能均匀地分配到每个浮选槽的充气器。压力波动会直接导致气泡大小和分布的变化，影响浮选指标（如回收率和精矿品位）。 稳定的流量：单位时间内送入浮选系统的空气体积（流量）是决定浮选速率的关键参数。流量不稳定会导致矿浆中气泡数量忽多忽少，造成浮选过程紊乱，甚至出现“沉槽”或“翻花”现象，严重影响分选效果。 洁净的空气：空气中若含有油分、水分或固体颗粒，会堵塞充气器的微孔，改变其透气性能，导致充气不均。更严重的是，油污可能改变矿物表面的疏水性，干扰药剂作用，破坏浮选过程。因此，风机本身应避免润滑油污染压缩空气，并常需配套高效的前置空气过滤器。 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）对气量的需求不同。风机需要具备方便、可靠的气量调节能力，以适应生产变化。 高可靠性与可维护性：选矿厂通常是连续生产，停机损失巨大。因此，风机必须设计坚固，运行可靠，且易于进行日常维护和计划性检修，缩短故障停机时间。

1.2 CJ系列浮选专用多级离心鼓风机简介

型号中的“CJ”或“CF”前缀，明确标识了该风机是为选矿（Concentration / Flotation）工况专门设计的离心鼓风机系列。与通用离心风机相比，CJ系列在设计上进行了多项优化：

结构强化：针对选矿厂可能存在的振动、潮湿环境，机壳、轴承座等关键部件进行了加强设计。 防腐防锈：通流部件（如叶轮、机壳内壁）常采用优质碳钢并辅以特殊防腐涂层，或直接采用不锈钢材质，以抵抗矿厂潮湿空气中可能含有的腐蚀性成分。 密封技术：采用高效的迷宫密封、碳环密封或机械密封组合，最大限度减少级间泄漏和轴端泄漏，保证效率，并防止外部粉尘进入轴承箱。 集成化设计：通常将风机主机、进口消声器、出口消声器、底座、润滑系统、进出口阀门及控制系统集成在一个紧凑的撬装基础上，便于运输、安装和调试。

CJ系列风机通过多级叶轮串联的方式，逐级提高气体压力，从而能够在电机单级驱动下，实现浮选工艺所需的中等压力（通常表压在0.05 MPa至0.15 MPa之间，即约0.5至1.5个大气压的表压），同时保持离心风机高效率、宽流量范围的优点。

第二章 CJ65-1.22风机型号深度解析

参考提供的型号规则，我们对CJ65-1.22进行逐项解读。

2.1 型号构成：CJ65-1.22

“CJ”：如前所述，代表“选矿专用离心鼓风机”系列。这是该系列风机的家族代号，意味着它继承了CJ系列的所有设计特点和针对选矿应用的优化。 “65”：此数字表示该风机的额定流量，单位为立方米每分钟。因此，CJ65-1.22风机在设计工况下的供气能力为每分钟65立方米。这是一个非常重要的参数，它决定了这台风机能够满足多大处理量的浮选生产线需求。选型时，需要根据浮选槽的总容积、充气量要求（通常为每立方米矿浆每分钟0.8-1.5立方米空气）来计算总用气量，并选择流量匹配的风机。 “-1.22”：此部分表示风机的出口绝对压力，单位为标准大气压。根据规则，“-”后面的数字“1.22”指的是风机出口处气体的绝对压力值为1.22个大气压。需要特别注意的是，工程上常用的压力概念是表压，即设备内部压力与当地大气压的差值。绝对压力与表压的换算关系为：绝对压力 = 表压 + 当地大气压（通常取0.1013 MPa或约1 atm）。因此：
风机出口绝对压力 = 1.22 atm ≈ 1.22 * 101.325 kPa ≈ 123.6 kPa (绝对压力) 风机出口表压 = 绝对压力 - 大气压 = 1.22 atm - 1 atm = 0.22 atm ≈ 0.22 * 101.325 kPa ≈ 22.3 kPa (表压)

这个0.22 atm的表压（约22.3 kPa）就是风机需要提供的、用以克服系统阻力的压力。它必须大于等于浮选槽液位静压、充气器阻力以及管道阀门沿程阻力之和。

2.2 进风口压力的隐含信息

根据规则说明，型号中如果没有“/”及后续数字，则表示进风口压力为1个标准大气压。因此，CJ65-1.22风机的进口绝对压力默认为1 atm。这意味着该风机的设计压比（出口绝对压力/进口绝对压力）为1.22 / 1 = 1.22。

2.3性能参数的关联性

流量（65 m³/min）和压力（出口1.22 atm）共同定义了风机的一个特定工作点。风机在实际管道网络中运行时的具体工作点，由风机自身的性能曲线和管道系统的阻力特性曲线的交点决定。理解这一点对于风机的选型、调试和故障分析至关重要。如果管道阻力实际高于设计值，风机的工作点会向左上方移动，导致流量小于65 m³/min，而压力高于1.22 atm（绝对），电机可能超负荷。反之，如果阻力偏小，工作点右移，流量增大，压力降低，可能无法满足浮选槽的充气压力要求。

第三章 CJ65-1.22风机核心配件解析

一台完整的多级离心鼓风机是一个复杂的系统，由数百个零件组成。以下重点解析其核心配件及其功能。

3.1 转子总成

这是风机的“心脏”，是能量转换的核心部件。

叶轮：通常有3至6级（具体级数由设计压比决定），每个叶轮都由后弯式叶片、轮盖和轮盘精密焊接或铆接而成。材料多为高强度铝合金或不锈钢，经过动平衡校正，确保高速旋转下的稳定性。其作用是将电机的机械能转化为气体的动能和压力能。 主轴：采用高强度合金钢制造，支撑并传递扭矩给所有叶轮。其刚度、强度及表面精度要求极高。 平衡盘/鼓：用于平衡大部分由叶轮产生的轴向推力，减少止推轴承的负荷。是多级离心机的关键设计。 联轴器：连接风机主轴和电机轴，传递扭矩。常用膜片式联轴器，能补偿一定的轴向、径向和角向偏差，并免维护。

3.2 定子总成

这是风机的“躯干”，引导和约束气流。

机壳：通常为灰铸铁或铸钢件，水平剖分式结构，便于安装和检修内部转子。它容纳各级叶轮和导流部件，并形成气体的流通路径。 隔板与导叶：安装在机壳内，位于每级叶轮之间。隔板将各级分开，其上固定有回流器导叶，作用是将上一级叶轮出口的气体平稳地引导至下一级叶轮的进口，并将部分动能转化为静压。 进气室与排气室：分别位于机壳的两端，设计成流线型以减小进气涡流和排气损失。

3.3 轴承与润滑系统

这是风机的“关节与血液”，保证转子平稳高速旋转。

径向轴承：通常采用流体动压滑动轴承（椭圆瓦或可倾瓦轴承），用于支撑转子重量，保持径向定位。运行时会形成稳定的油膜，具有阻尼大、寿命长的优点。 止推轴承：用于承受剩余的轴向推力，确保转子轴向定位准确。通常采用金斯伯雷型或米切尔型可倾瓦块推力轴承。 润滑站：包括油箱、油泵、油冷却器、双联滤油器、安全阀、温度及压力传感器等。为轴承提供连续、洁净、温度适宜的润滑油。是风机稳定运行的生命线。

3.4 密封系统

这是风机的“防护衣”，防止内漏外泄。

级间密封：通常为迷宫密封，安装在隔板上，与主轴形成微小间隙，减少高压级气体向低压级的泄漏。 轴端密封：防止机壳内气体沿轴向外泄，也防止外部空气吸入（当进口为负压时）或粉尘进入轴承箱。常见形式有迷宫密封、碳环密封或两者组合。对于要求零泄漏的场合，可采用氮气吹扫的接触式机械密封。

3.5 辅助系统

进出口消声器：降低风机运行产生的空气动力性噪声，满足环保要求。 进出口阀门：通常进口为手动调节阀或电动调节阀，用于启动和流量调节；出口为止回阀，防止停机时管网气体倒灌导致风机反转。 仪表与控制系统：包括压力、温度、振动传感器，以及PLC控制系统，用于监控风机运行状态，实现自动启停、故障报警和连锁停机保护。

第四章 CJ65-1.22风机常见故障诊断与修理解析

风机的维修应遵循“预防为主，计划检修”的原则。但出现故障时，需准确诊断，科学处理。

4.1 振动异常

振动是风机最常见的故障现象，原因复杂。

诊断要点：测量振动频率和幅度，分析是低频（与转速同频，通常为不平衡）、倍频（不对中、松动）还是高频（轴承故障、气流激振）。 常见原因及修理：
转子不平衡：叶轮结垢、磨损、或异物撞击导致质量分布不均。修理：停机，清理叶轮污垢；检查磨损情况，必要时更换叶轮或做动平衡校正。动平衡精度需达到G2.5级或更高。 对中不良：风机与电机中心线偏差超差。修理：重新进行对中找正，使用百分表或激光对中仪，确保径向和端面偏差在允许范围内。 轴承损坏：疲劳点蚀、磨损、保持架断裂等。修理：更换新轴承。安装时采用热装法，确保装配到位；检查润滑油路是否畅通，油质是否合格。 基础松动或部件松动：地脚螺栓、轴承座螺栓松动。修理：检查并紧固所有连接螺栓。 喘振：当风机在小流量、高压比工况下运行时，会出现流量周期性剧烈波动的失稳现象，伴随巨大噪音和强烈振动。修理：立即开大出口阀门或旁通阀，增大流量，使工作点脱离喘振区。根本解决需检查并清理进气过滤器，或优化控制系统，避免在喘振区运行。

4.2 轴承温度过高

诊断要点：监测轴承温度，结合润滑油温、油压进行分析。 常见原因及修理：
润滑不良：油位过低、油质劣化（含水、杂质）、油泵故障、滤油器堵塞、油冷却器效率下降。修理：检查油位并补油；定期取油样分析，按时换油；检修或更换油泵、滤芯；清洗油冷却器。 轴承装配问题：轴承游隙不当、安装歪斜、预紧力过大。修理：按规范重新安装轴承，确保合适的游隙和配合。 冷却不足：冷却水温度高或流量不足。修理：检查冷却水系统，确保供水正常。

4.3 风量或风压不足

诊断要点：对比当前运行参数与设计值，检查系统阻力。 常见原因及修理：
转速降低：电源频率波动或皮带传动打滑（若为皮带传动）。修理：检查电源；调整或更换皮带。 进口过滤器堵塞：进气阻力增大，导致吸入气量减少。修理：清洁或更换滤芯。 密封间隙过大：级间密封和轴端密封磨损，导致内泄漏和外泄漏严重。修理：停机大修，测量并调整密封间隙，必要时更换密封件。 叶轮腐蚀或磨损：效率下降。修理：检查叶轮状态，严重时需修复或更换。 管道系统泄漏或阻力增加：法兰漏气、阀门开度不足或充气器堵塞。修理：查漏堵漏；检查阀门位置；清理或更换充气器。

4.4 异常噪音

诊断要点：辨别噪音类型（摩擦声、撞击声、气流啸叫声）。 常见原因及修理：
轴承损坏：发出不规则撞击声或连续嘶嘶声。修理：更换轴承。 转子与静止件摩擦：发出金属摩擦声。修理：立即停机，检查间隙，可能是轴承磨损导致转子下沉或热变形所致。 喘振：发出周期性“呼哧”声。修理：见4.1条。 松动部件：某些紧固件松动产生振动噪音。修理：全面检查并紧固。

4.5 维修安全与注意事项

维修前必须执行安全锁定/挂牌程序，切断电源并确认。 重大维修（如吊装转子、更换叶轮）必须由经验丰富的专业人员在指导下进行。 所有更换的配件应符合原厂规格，特别是叶轮、轴承等关键部件。 维修后必须进行对中复查、盘车检查，确认无卡涩。 试车应遵循低速点动、逐步升速的原则，密切监控振动、温度等参数。

结论

CJ65-1.22浮选专用多级离心鼓风机作为选矿厂浮选车间的关键动力设备，其稳定、高效运行直接关系到整个生产线的技术经济指标。深入理解其型号背后的性能参数（流量65 m³/min，出口绝对压力1.22 atm），熟练掌握其核心配件（转子、定子、轴承、密封等）的结构与功能，并建立系统性的故障诊断与维修维护体系，是每一位风机技术人员必备的技能。

通过本文对CJ65-1.22风机从型号解析、结构原理到维修实践的全面阐述，希望能为广大同行提供一个清晰的技术框架。在实际工作中，应始终坚持“精细操作、勤于点检、科学检修”的原则，结合设备的具体运行数据和历史记录，不断积累经验，才能最大限度地发挥设备效能，保障浮选生产的连续稳定，为选矿厂的降本增效奠定坚实的基础。

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