浮选（选矿）风机基础知识与CJ100-1.28型号深度解析

作者：王军（139-7298-9387）

关键词：浮选鼓风机、选矿风机、CJ100-1.28、型号解析、风机配件、风机维修、离心式鼓风机

引言

在矿物加工领域的浮选工艺中，鼓风机是至关重要的核心设备之一。其核心作用在于向浮选槽中提供稳定、足量的空气，使空气与经过药剂处理的矿浆充分混合，形成大量细微气泡。有用矿物颗粒选择性附着于这些气泡之上，并随之上浮至液面形成泡沫层，从而实现与脉石矿物的有效分离。浮选工艺对鼓风机提供的风量、风压的稳定性和可调节性有着极高的要求，直接关系到精矿品位、回收率以及整个选矿厂的生产效率与经济指标。因此，深入理解浮选鼓风机的工作原理、型号含义、核心配件构成以及维护修理要点，对于风机技术人员、选厂设备管理人员乃至工艺工程师都至关重要。本文将围绕选矿专用离心鼓风机CJ100-1.28这一具体型号，系统性地展开论述。

第一章 浮选工艺对鼓风机的基本要求

浮选工艺的本质是一个复杂的物理化学过程，鼓风机作为气源设备，其性能必须满足特定工况下的工艺需求。

1.1 风量（流量）要求
风量是指鼓风机在单位时间内输送气体的体积，通常以立方米每分钟或立方米每小时表示。在浮选过程中，所需风量主要取决于浮选槽的容积、数量、矿浆性质（如浓度、粒度、起泡性）以及设计的充气强度。风量不足会导致气泡量不够，矿物颗粒与气泡碰撞几率下降，回收率降低；风量过大则可能造成液面翻花，泡沫层不稳定，甚至将已附着的矿物颗粒冲脱，同时能耗急剧增加。因此，鼓风机必须具备在一定范围内平稳调节风量的能力。CJ系列风机常通过进口导叶调节或变速调节来实现这一功能。

1.2 风压（压力）要求
风压是指鼓风机出口气体压力与进口气体压力之差，也称为升压。浮选鼓风机需要克服以下几部分阻力：

静压阻力： 即浮选槽内矿浆液柱的静压力。 管道阻力： 空气从风机出口经管道、阀门、分配器到达浮选槽充气装置过程中的沿程摩擦阻力和局部阻力。 充气装置阻力： 空气通过扩散器、透气帆布或陶瓷微孔板等充气元件时产生的压力损失。
浮选工艺通常要求鼓风机提供中等压力，一般在0.5至1.5个大气压（表压，即超过环境大气压的部分）的范围内。型号CJ100-1.28中的“1.28”即指明其设计出口压力为1.28个绝对大气压（约等于0.28 MPa的表压），这个压力值足以应对大多数中型浮选厂的系统阻力。

1.3 稳定性与可靠性要求
浮选是一个连续生产过程，通常要求24小时不间断运行。因此，鼓风机必须具有极高的运行稳定性和可靠性。任何风量或风压的剧烈波动都会直接干扰浮选过程的稳定性，导致产品质量波动。这就要求风机本身结构坚固，转子动平衡精度高，轴承系统可靠，并且具备完善的监测和保护系统。

1.4 经济性要求
在满足工艺要求的前提下，能耗是鼓风机运行的主要成本。离心鼓风机的效率通常与其设计工况点密切相关。偏离最佳效率点运行会导致能耗显著上升。因此，选择与系统阻力特性匹配的风机型号，并在高效区运行，是降低选矿成本的关键。

第二章 风机型号CJ100-1.28解析

参照行业惯例及提供的参考信息，我们对CJ100-1.28型号进行逐项解析。

2.1 系列代号：“CJ”

“C”：通常代表“离心式（Centrifugal）”鼓风机。在选矿领域，它明确指出了风机的类型属于离心式，而非罗茨式或其他型式。 “J”：结合上下文“选矿专用”，此处的“J”很可能代表“矿（Jiang）”或“金（Jin）”等与矿业相关的含义，用以强调该系列风机是专门为选矿浮选工况设计和优化的。与之对应的“CF”可能代表其他特定用途或不同制造商的系列代号。专用设计意味着风机在材料选择、结构强度、防腐蚀、耐磨性以及性能曲线方面都更贴合浮选厂恶劣、连续运行的环境。

2.2 流量参数：“100”

该数字直接表示风机在特定进口条件下的额定体积流量。根据参考模型“C300”表示“流量每分钟300立方米”，可以明确推断，“CJ100”表示该风机在设计进气状态下的额定流量为100立方米每分钟。这是风机选型的核心参数之一，需要根据浮选系统的总用气量来确定。

2.3 压力参数：“-1.28”

此部分定义了风机的压力性能。“-”后面的数字“1.28”表示风机出口的绝对压力为1.28个标准大气压。 需要特别注意的是，在工程上，鼓风机的压力常用“表压”来表示，即超出当地大气压的部分。已知标准大气压约为101.325 kPa（或0.101325 MPa）。因此，出口绝对压力为1.28个大气压，换算成表压约为：
出口表压 = 出口绝对压力 - 进口绝对压力 = 1.28 atm - 1.0 atm = 0.28 atm
换算成常用压力单位：0.28 atm × 101.325 kPa/atm ≈ 28.37 kPa（或0.02837 MPa）。 该型号标注中未出现“/”及后续数字，根据参考说明（“如果没有’/’就表示进风口压力是1个大气压”），这意味着该风机的设计进口条件为标准大气压（1 atm）。因此，风机的额定压比（出口绝对压力/进口绝对压力）为1.28 / 1.0 = 1.28。

综合解读：
CJ100-1.28型浮选专用离心鼓风机，是一款设计流量为100立方米每分钟，在设计进口为1个标准大气压的条件下，能提供出口绝对压力为1.28个大气压（即表压约28.4 kPa）的离心式鼓风机。它适用于需要中等风量和中等风压的浮选系统。

第三章 CJ系列风机主要配件解析

一台完整的离心鼓风机由数百个零部件组成，但核心部件决定了其性能和寿命。以下对CJ100-1.28的关键配件进行说明。

3.1 转子总成
这是风机的“心脏”，核心旋转部件。

主轴： 通常采用高强度合金钢（如40Cr、42CrMo）锻造而成，经过调质处理以获得优异的综合机械性能。它支撑所有旋转零件并传递扭矩。 叶轮： 是风机中唯一对气体做功的部件，其设计直接决定了风机的压力、流量和效率。CJ系列多为多级离心鼓风机，转子由多个叶轮串联组成。叶轮型式通常是后向或径向型，以保证较高的压头和效率。材料上，由于空气中可能含有湿气和矿尘，常采用耐磨不锈钢或碳钢表面进行防腐喷涂处理。 平衡盘/鼓： 用于平衡多级叶轮产生的巨大轴向推力，减少止推轴承的负荷。它是高速转子安全运行的关键部件。 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（允许一定的对中偏差，传动精度高）和齿式联轴器。

3.2 静子部件

机壳（气缸）： 容纳转子和引导气流的关键静止部件。通常为铸铁或铸钢结构，设计有进气道、出气道和级间流道。对于多级风机，机壳内部分为多段，形成扩压器、回流器等复杂流道。 扩压器： 位于每个叶轮出口之后，其功能是将气体从叶轮流出时的高速动能有效地转化为压力能。 进气室与导叶调节器： 进气室使气体平稳进入第一级叶轮。可调进口导叶是常见的风量调节装置，通过改变进入叶轮的气流预旋角度来改变风机性能曲线，实现高效节能的调节。 密封系统：
级间密封： 通常为迷宫式密封，安装在机壳上，与转子上的密封齿形成微小间隙，防止高压级气体向低压级泄漏，保证级间效率。 轴端密封： 防止机壳内气体沿主轴向外泄漏，或外界空气被吸入（当进口为负压时）。常见形式有迷宫密封、碳环密封或机械密封。

3.3 轴承与润滑系统

支撑轴承（径向轴承）： 承受转子的重力以及旋转产生的径向力。高速离心风机普遍采用滑动轴承（如椭圆瓦轴承、可倾瓦轴承），依靠动压油膜形成润滑，稳定性好，阻尼大。 止推轴承（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。通常与支撑轴承集成在一起或并列安装。 润滑系统： 为轴承提供连续、洁净、足量的润滑油，并带走摩擦产生的热量。包括主辅油泵、油箱、冷却器、过滤器、安全阀及复杂的管路仪表系统。润滑油的质量和清洁度对轴承寿命至关重要。

3.4 底座与辅助系统

底座： 支撑风机和电机的主体钢结构，需具有足够的刚性和稳定性，保证长期运行下机组对中精度不变。 进出口消音器： 降低风机运行产生的空气动力性噪声，满足环保要求。 监测仪表： 包括振动传感器、温度传感器（轴承温度、润滑油温）、压力表等，用于实时监控风机运行状态，是预知维修的基础。

第四章 CJ100-1.28风机常见故障与修理

对风机进行定期维护和及时修理是保障其长周期安全运行的根本。以下结合CJ系列风机的结构特点，分析常见故障及修理要点。

4.1 振动异常
振动是风机最常见的故障现象，其原因复杂。

转子不平衡： 是最主要的原因。可能由叶轮磨损（特别是进气端）、腐蚀、结垢或异物附着引起。修理方法： 停机后，清理叶轮上的积垢或异物。若清理后振动仍超标，或存在不均匀磨损，则需将转子总成吊出，在动平衡机上进行精确动平衡校正。平衡精度等级通常要求达到G2.5级或更高。 对中不良： 风机与电机联轴器对中超差，会导致周期性振动和联轴器、轴承损坏。修理方法： 使用激光对中仪或百分表重新进行精确对中，确保径向和轴向偏差在允许范围内。 轴承损坏： 轴承磨损、疲劳剥落或润滑不良会导致振动和噪声增大。修理方法： 更换新轴承。安装新轴承时需采用热装法（油浴加热），确保安装到位。同时彻底清洗轴承箱，更换润滑油。 基础松动或机座刚性不足： 修理方法： 检查并紧固地脚螺栓。必要时对基础进行加固。

4.2 轴承温度过高

润滑问题： 润滑油牌号不正确、油位过低、油质劣化（进水、氧化、杂质）或油路堵塞。修理方法： 检查油位，化验油质，按规定周期换油。清洗油过滤器，检查油路是否畅通。 冷却不足： 油冷却器结垢或冷却水量不足。修理方法： 清理冷却器水侧管壁，保证冷却水流量和压力。 轴承本身问题： 轴承间隙过小、磨损或损坏。修理方法： 检查轴承间隙，若不符合要求或已损坏，则更换轴承。 安装问题： 轴承安装不当，预紧力过大。修理方法： 重新安装，保证正确的游隙或预紧力。

4.3 风量或风压不足

转速降低： 电网电压低或传动皮带打滑（若为皮带传动）。修理方法： 检查电源，张紧或更换皮带。 滤网/进口堵塞： 空气过滤器脏堵，进气阻力增大。修理方法： 清洗或更换滤芯。 密封泄漏严重： 级间密封或轴端密封磨损，间隙过大，导致内泄漏或外泄漏增加。修理方法： 停机大修，更换磨损的密封件，调整密封间隙至设计值。 叶轮磨损/腐蚀： 导致叶轮效率下降。修理方法： 对于轻微磨损可进行堆焊修复后重新加工动平衡；严重时需更换新叶轮。

4.4 异常噪声

空气动力噪声： 进出口气流湍流产生。检查消音器是否失效。 机械摩擦： 转子与静止件发生摩擦。修理方法： 立即停机，检查间隙，找出摩擦点并进行调整或修复。 轴承异音： 轴承损坏的征兆。

4.5 大修流程简介
对于CJ100-1.28这类设备，定期大修是必要的。大修基本流程如下：

停机、隔离与拆卸： 切断电源，隔离进出风管路。按顺序拆卸联轴器罩壳、联轴器、进出口管路、辅助管线、轴承箱盖等。 吊装转子： 将转子总成小心吊出，放置在专用支架上。 全面检查： 检查叶轮、主轴、密封、轴承、机壳流道等所有部件的磨损、腐蚀、裂纹情况。进行无损探伤（如磁粉、超声波）检查关键部位。 修理与更换： 根据检查结果，修复或更换损坏的零件。例如：车削或研磨主轴轴颈，更换所有密封件和轴承，对叶轮进行动平衡校正。 清理与组装： 彻底清理机壳、油路等所有部件。按逆序精心组装，确保各部位间隙（如叶轮与机壳的径向间隙、密封间隙）符合制造厂标准。 对中与调试： 重新安装电机，进行精确对中。加注新润滑油。进行单机试车，监测振动、温度、压力等参数，直至各项指标合格后方可投入正式运行。

结论

浮选鼓风机是选矿厂的“肺脏”，其稳定高效运行是浮选指标达成的关键保障。通过对CJ100-1.28这一典型型号的深度解析，我们了解到型号中的字母和数字精确定义了风机的类型、用途、核心性能参数（流量和压力）。进一步地，熟悉风机的核心配件构成，有助于我们理解其工作原理和性能来源。而掌握常见的故障模式与科学的维修方法，则是确保这台精密设备能够长期服役于恶劣工业环境的核心技能。作为风机技术人员，不仅要会操作，更要懂原理、识型号、明结构、精维修，这样才能在面对复杂工况时游刃有余，为企业的安全生产和降本增效做出实质性贡献。

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