渣漿泵過流件耐磨材料的研究新進展

2014-05-21 17:16:32

渣漿泵廣泛應用于煤炭、冶金、礦山和電力等行業，主要用來輸送含有硬質顆粒的固液混合物，如泥漿、礦漿和砂漿等。渣漿泵三大過流件葉輪、前護套和后護套在這種高速運動的固液混合物環境下工作，不但要承受物料的沖擊磨損，還要承受漿料的腐蝕作用，工況條件較為惡劣。磨損嚴重是渣漿泵長期存在的較大難題，也是國內外科研的主要方向，特別是對于較大粒徑硬質顆粒的工作介質，泵過流件的磨損現象比較突出，過流件的使用壽命十分短暫。

近幾十年國內外研究和開發的過流件耐磨材料種類很多，渣漿泵常用的耐磨材料主要有三類：高鉻鑄鐵和鎳硬鑄鐵、橡膠和陶瓷材料以及復合材料。

高鉻鑄鐵和鎳硬鑄鐵：高鉻鑄鐵被譽為“第三代金屬抗磨材料”，具有較好的抗磨性能，多用于漿體中含有粗大且尖銳的礦石的加工業。一般合金的硬度決定了過流件對顆粒的抵抗能力，使用具備較高的剪切硬度和抗壓強度的材料會提高泵件的耐磨性能。目前國內外應用在渣漿泵葉輪材料方面的金屬耐磨材料主要還是普通高鉻白口鑄鐵，普通高鉻白口鑄鐵雖然有很高的耐磨性，但其韌性較差，在承受大顆粒固體顆粒高速沖刷時容易造成葉輪表面材料的脫落，在斷面上容易因腐蝕而形成凹坑。另外，由于我國鎳資源的稀少而且鎳的價格較高，所以鎳硬鑄鐵在我國應用得不是太廣泛。

陶瓷材料和橡膠：陶瓷材料雖然具有高硬度、耐磨損和耐腐蝕等特性，但是由于其具有脆性較大的缺點，還是難以在渣漿泵上應用。橡膠可適用于輸送大顆粒小于10mm的漿體泵，其抗磨性優于金屬材料，故渣漿泵的過流件耐磨材料普遍為耐磨橡膠。目前國內耐磨橡膠技術較先進的為山東山東鑫海礦業集團。

復合材料：以綜合性能較好的WC陶瓷顆粒作為顆粒增強相和以高碳低合金白口鑄鐵為基體的復合材料具有較高的硬度和較好的耐沖蝕性能，也可以ZG45為基體，以二次碳化物和滲碳體型碳化物為增強相，通過鑄滲工藝制備出用于渣漿泵的鐵基表面耐磨材料。但目前以上研究僅停留在實驗室階段，并未應用于實際生產。

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