浮选（选矿）风机基础知识与CJ120-1.35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，CJ120-1.35，型号解析，风机配件，风机修理，离心式鼓风机，维护保养

引言

在矿物加工工业中，浮选是分离有价值矿物与脉石的关键工艺之一。该过程依赖于向矿浆中充入大量细微、均匀的空气气泡，使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。在这一复杂物理化学过程中，浮选鼓风机扮演着“肺部”的角色，其性能直接决定了浮选效率、精矿品位及回收率。作为风机技术领域的从业者，深入理解浮选风机的原理、型号含义、核心配件及维修要点，对于保障选矿厂稳定高效运行至关重要。本文将围绕选矿专用离心鼓风机CJ120-1.35型号，系统解析其技术内涵，并详细探讨其配件构成与修理维护策略。

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

浮选工艺并非简单地将空气注入矿浆，而是有特定且严格的要求：

恒定的风量与稳定的风压：浮选槽内的气泡生成、矿物附着等过程需要在稳定的气液两相流环境下进行。风量的波动会直接导致气泡大小、分布和数量的改变，进而影响浮选选择性和回收率。风压则需克服矿浆静压、管道阻力以及液位变化，确保空气能均匀地分布到每个浮选槽的充气器中。 洁净无油的空气：润滑油一旦进入矿浆，会严重破坏浮选药剂的性能，导致精矿品位下降甚至浮选过程失效。因此，浮选风机通常要求采用无油设计，如迷宫密封、机械密封或干气密封等技术。 高效的能耗表现：风机是选矿厂的能耗大户之一，其运行效率直接影响生产成本。高效的风机设计、合理的工况匹配以及科学的运行维护是降低吨矿处理能耗的关键。 良好的调节特性：随着矿石性质、处理量及药剂制度的变化，所需风量也需相应调整。因此，风机应具备良好的风量调节能力，如进口导叶调节、变频调速等。 高可靠性与易于维护：选矿厂通常连续运行，设备停机意味着巨大的经济损失。风机必须具备高可靠性，且结构设计应便于日常检查、维护和修理。

1.2 离心式鼓风机在浮选中的应用优势

在浮选领域，罗茨鼓风机和离心鼓风机是两种主流机型。离心鼓风机，特别是多级离心鼓风机，在中等至大风量、中压工况下表现出显著优势：

运行平稳，噪音低：由于是高速旋转的叶轮对气体做功，动力平衡性好，振动和噪音相对较小。 效率高，节能效果好：在额定工况点附近，多级离心鼓风机的绝热效率通常高于罗茨鼓风机，尤其在风量要求较大的浮选厂，长期运行节能效益明显。 无脉动连续送风：输出气流平稳，无脉动，有利于浮选槽内形成稳定均匀的气泡群。 结构紧凑，风量大：单机即可满足大型浮选车间集中供风的需求。

型号中的“CJ”或“CF”即标识了该风机为选矿专用离心鼓风机，其在材料选择、密封形式、防腐措施等方面都针对选矿车间恶劣环境进行了特殊优化。

第二章 CJ120-1.35型鼓风机型号深度解析

参考提供的型号规则（“C300-1.14/0.987”），我们可以对CJ120-1.35进行逐项解读：

“CJ”：这是风机的系列代号。“C”代表离心鼓风机（Centrifugal Blower），“J”在此语境下通常意指“矿山机械”或“选矿”（可能与“J”代表“矿物”或特定厂家系列代码有关，常与“CF”通用，表示选矿专用）。这表明CJ120-1.35是一款专门为浮选等选矿工艺设计的离心式鼓风机，其内部结构、材质和密封方式都考虑了矿场多粉尘、高湿度的环境特点。 “120”：这表示风机在特定进口条件下的额定容积流量为120立方米每分钟。这是风机最核心的参数之一，直接对应浮选车间所需的总供气量。选矿工程师需要根据浮选槽的总体积、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）来计算并选择合适流量的风机。120立方米每分钟的流量适用于中小规模的浮选系列或作为大型系列的组成部分。 “-1.35”：此部分定义了风机的出口压力。根据规则，“-”后面的数字“1.35”表示风机出口处的绝对压力为1.35个大气压（绝对压力）。需要注意的是，在工程上，我们更常使用表压（即相对于大气压的压力）来进行计算和讨论。
绝对压力 = 大气压力 + 表压 若假设当地标准大气压为1个标准大气压（atm），则此风机的出口表压 = 1.35 atm - 1 atm = 0.35 atm。 将单位转换为工程常用单位：0.35 atm × 101.325 kPa/atm ≈ 35.46 kPa，或者说约3500毫米水柱（mmH₂O）。
这个压力值需要足以克服以下阻力：供风管道系统的沿程阻力和局部阻力、气体分配器（如浮选机叶轮定子组或喷射器）的阻力、以及矿浆的静压压头。1.35个大气压的出口绝对压力表明该风机适用于有一定管路阻力或液位深度的浮选系统。
进风口压力：在型号“CJ120-1.35”中，没有使用“/”来指定进风口压力。根据规则，这意味着其进风口压力默认为1个标准大气压。风机样本和性能曲线通常都是基于标准进气状态（压力101.325 kPa，温度20℃，相对湿度50%）制定的。在实际应用中，如果风机安装地点的海拔较高，大气压力降低，会导致风机质量流量（而非容积流量）下降，进而影响浮选效果，这一点在选型和运行时必须予以考虑。

综合解析结论：
CJ120-1.35型选矿专用离心鼓风机，是一款设计在标准进气条件下（1个大气压），能够提供额定流量为120立方米每分钟，并将空气压缩至出口绝对压力为1.35个大气压（表压约35 kPa） 的多级离心式鼓风机。其性能参数指向了满足特定规模浮选车间稳定、高效供风的需求。

第三章 CJ系列风机核心配件解析

一台离心鼓风机是由数百个零部件精密组合而成的复杂系统。了解核心配件的功能、材质及常见故障模式，是进行有效维护和修理的基础。以下针对CJ120-1.35这类多级离心鼓风机的关键部件进行说明：

3.1 转子总成

这是风机的“心脏”，负责将机械能转化为气体的压力能和动能。

主轴：通常采用高强度合金钢（如40Cr、42CrMo）锻造而成，经过调质热处理以获得优异的综合机械性能。主轴上有装配叶轮和平衡盘等的轴段，精度要求极高。 叶轮：是多级离心风机的核心做功元件。CJ120-1.35风机转子通常由多个后弯式或径向式叶轮串联组成。叶轮材质至关重要，需考虑强度、耐磨性和耐腐蚀性，常用低合金高强度钢、不锈钢（如2Cr13、304）或更高级别的耐磨不锈钢。叶轮需经过动平衡校正，确保高速旋转下的稳定性。 平衡盘/鼓：用于平衡多级叶轮产生的巨大轴向推力，减少推力轴承的负荷。它是转子动力学设计的关键部件。 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（允许少量对中误差，无需润滑）或齿式联轴器。

3.2 壳体与静密封

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，设计有水平中分面以便于拆装检修。进、出风口法兰与管道连接。 级间密封：在相邻叶轮之间，设有级间密封（如迷宫密封），防止高压气体泄漏回低压区，保证级间效率。 轴端密封：这是防止润滑油进入流道和外界空气吸入（或内部气体泄漏）的关键。浮选风机严格要求无油，故常采用：
迷宫密封：非接触式，阻力小，寿命长，但允许少量泄漏。 碳环密封：接触式，密封效果更好，需定期更换碳环。 干气密封：先进技术，几乎零泄漏，但成本高。

3.3 轴承与润滑系统

支撑轴承（径向轴承）：承受转子重力及残余不平衡力，通常采用滑动轴承（椭圆瓦或可倾瓦轴承），运行平稳，阻尼性好。 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。多为金斯伯雷式或米契尔式推力轴承。 润滑系统：包括油箱、油泵、冷却器、过滤器、安全阀及管路。为轴承和齿轮（若有）提供压力、流量、温度、清洁度都符合要求的润滑油。油质定期化验至关重要。

3.4 进气调节系统

为适应风量变化，CJ系列风机常配备进口导叶（IGV）调节机构。通过改变入口导叶片的开合角度，预旋进入叶轮的气流，从而在较小能耗损失下实现风量的连续调节，比单纯节流调节节能。

3.5 仪表与控制系统

包括压力传感器（进、出口、油压）、温度传感器（轴承温度、排气温度）、振动探头、差压变送器（过滤器堵塞报警）等，实时监控风机运行状态，联锁保护风机安全。

第四章 CJ120-1.35风机常见故障与修理流程

风机修理是一项系统工程，必须遵循“调查-分析-方案-实施-验证”的严谨流程。

4.1 常见故障现象、原因分析与处理措施

风量或风压不足：
原因：进口过滤器堵塞；密封间隙过大（叶轮与壳体、级间、轴端）；转速未达额定值（皮带打滑、变频器问题）；管道泄漏或阀门开度不当；叶轮磨损或结垢。 修理：清洁或更换滤芯；停机检查并调整密封间隙；检查驱动装置；排查管路系统；对转子进行清理、修复或更换叶轮。
风机振动超标：
原因：转子动平衡破坏（叶轮磨损不均、粘附物脱落、零件松动）；对中不良；轴承磨损或损坏；地脚螺栓松动；喘振（运行点落入不稳定区）。 修理：首要任务是停机，对转子进行现场动平衡或返厂平衡；重新精确对中；更换轴承；紧固地脚螺栓；调整运行工况，避开喘振区，检查防喘振装置。
轴承温度过高：
原因：润滑油量不足、油质劣化、油路堵塞；冷却器效率下降（结垢、堵塞）；轴承安装不当（间隙过小）或损坏；负荷过大。 修理：检查油位、油泵，化验并更换润滑油；清洗冷却器；检查轴承游隙，更换损坏轴承；检查系统阻力是否异常。
异常噪音：
原因：轴承损坏（尖锐、连续声）；喘振（周期性吼叫声）；部件摩擦（刮擦声）；齿轮啮合不良（齿轮箱风机）。 修理：结合振动分析，针对性检查相关部件。

4.2 系统性修理流程（以大修为例）

第一步：停机前准备与数据记录

记录停机前所有运行参数（振动、温度、压力、流量）。 准备大修方案、图纸、备件清单、专用工具（拉马、液压扳手、对中仪等）。 落实安全措施（断电、挂牌、隔离介质）。

第二步：解体与清洗

按顺序拆卸进出口管路、联轴器罩壳、仪表线缆、上机壳螺栓等。 吊开上机壳，暴露转子。 小心吊出转子总成，放置在专用支架上。 使用专用清洗剂彻底清洗所有零部件，特别是油路、密封面。

第三步：全面检查与测量

转子：检查主轴直线度、表面损伤；检查每个叶轮的磨损、腐蚀、裂纹情况（必要时做无损探伤）；测量各级密封间隙。 轴承：检查巴氏合金层有无磨损、剥落、裂纹；测量轴承间隙。 密封：检查迷宫密封齿的磨损情况；检查碳环密封的磨损量。 机壳：检查中分面是否平整，有无裂纹、腐蚀。 润滑油系统：清洗油箱、油冷却器、过滤器，检查油泵。

第四步：修理与更换

转子动平衡：这是大修的核心环节。根据检查结果，对叶轮进行补焊修复（使用与原材质匹配的焊条）或更换，然后必须在动平衡机上按标准（如IS 1940 G2.5级）进行精确平衡。 间隙调整：更换磨损的密封件，严格按照图纸要求调整各级密封间隙和叶轮与壳体的间隙。间隙过大会降低效率，过小可能导致摩擦。 轴承更换：若轴承磨损超标，必须更换。新轴承安装需采用热装法（油浴加热），严禁直接敲击。 机壳修复：若中分面有损伤，需进行研刮处理，确保密封性。

第五步：回装与对中

按解体的逆顺序回装所有部件。确保密封面清洁，使用合适的密封胶。 转子就位后，关键步骤是联轴器对中。必须使用激光对中仪等精密工具，确保风机轴与电机轴在冷态和热态（考虑热膨胀）下的对中精度在规定范围内（通常要求径向和角度误差均小于0.05mm）。对中不良是振动的主要根源。

第六步：试运行与验收

先进行点动，检查转向是否正确，有无摩擦声。 启动润滑系统，确认油压、油温正常。 空载试运行，逐步升速，密切监控振动、温度、噪音等参数。 负载试运行，逐步加载至额定工况，验证风量、风压是否达到要求。 连续运行一段时间（如8-24小时），所有参数稳定合格后，方可交付生产。

结论

浮选鼓风机是选矿生产的动力源泉，其稳定高效运行直接关系到技术经济指标。通过对CJ120-1.35型鼓风机型号的深度解析，我们明确了其作为一款流量120立方米每分钟、出口压力1.35个绝对大气压的选矿专用离心风机的市场定位。对其核心配件（转子、密封、轴承等）的透彻理解，是进行预防性维护和状态监测的基础。而系统化的修理流程，特别是转子动平衡和精密对中，则是恢复风机性能、延长设备寿命的根本保障。作为风机技术人员，我们应不断深化理论认知，积累实践经验，才能为选矿厂的安全生产和降本增效提供坚实的技术支持

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