渣浆泵的耐磨改进.pdf

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1、、G鼍^冶金／矿山通用机械ltlMht、孙nlh嘶叫

2、＆MinehtduNtrL固曩基面豆翌石家庄工业泵厂有限公司(河北050100)陈华伟【摘要】分析T溶出矿襞泵厦赤泥外排泵过流件损坏的原因．介绍T改进措施和改进后的效果．给出T渣浆泵的结构设计思路。【关键诃l溶出旷浆泵赤泥外排采损坏分析改进结果补充碱涟]i灰_一一．前言某氧化铝厂采用。低温溶出拜耳法”生产氧化铝产品，流程如同1所示，其工艺过程中使用的溶出矿浆泵与赤泥外排泵要求工况条件为：流量180～200m‰，拓程142m，温度80"C，转速I480r／min，电动机功率250kW，采用变频调速，浆液中主要含Fe～

3、0SiO：、Tl02等硬度较高的固体颗粒。由于现场场地的限制及设备价格的影响，采用单台泵运行而不采用串联泵或{氐；。，糊广“。”3一⋯p3藩出—_l!!竺!竺二!!塑二!!竺二!三晡囝1拜耳法生产氯化铝的基本流程74黑黑册，。。转速泵方案。现场泵出口直径为IOOmm．叶轮直径为600mhl．转速为I480drain。该种泵正常情况下，蜗壳厦前护板在使用30天左右即披磨穿报废，叶轮的使用寿命为3个月左右。由于设备备件消耗量太大．造成用户很大的经济损失且工作人员更换备件工作量大，用户要求改进泵过流件的结构设计，提高其使用寿命。=．损坏原因分析及改进措施(】)蜗壳的损坏部位

4、主要是隔舌该泵叶轮外绿与隔舌间隙设计为12ram，使隔舌区剧烈的回流，产生较高的拖速和较大的冲击角．造成隔舌的快速破坏，另外间隙太小，还在隔舌处产生汽蚀，更加速了隔舌的损坏。还可能产生大颗粒的杂质卡在隔舌处被辗碎时划伤隔舌，如图2所示。通过改进设计蜗壳时加大基圆的方法，把叶轮外缘与隔舌间隙加大il]22mm，井将舌尖圆角由98mm)／I]大]91]R20mm，使隔舌相应变短。(2)蜗壳外缘直径处内腔呈环状磨损(见图3)在离心式渣浆泵叶轮设计中，常在叶轮的前后盖板处设计背叶片来减小泵的容积损失．减小泵崆内i芏轴封处的压力和减小泵的轴向力。而在实际使用中这一结构对过流部件

5、的使用寿命是极为不利的．特别是对高扬田2蜗亮隔舌损坏示意程，较小流量的渣浆泵影响是很大的。本叶轮设计的背叶片高10mm，叶片数为8，背叶片与泵腔的前间隙为lmm．与护板的间隙为3mm。田3蜗亮与护报损坏区示意过流件的磨损与浆体的速度有关：W=A一(I)式中Ⅳ—过流件磨损损失的重量；^——与过流件材料有关的实验系数；口——损失重量计算系数，可近似取为3；y——浆液的旋转速度。上式中A与B均与材料有关，材料一定时A与B是确定的。可以看出过流件的磨损损失实际只与浆渣旋转速度的大小有关。浆液的旋转速度咀背叶片外径处为最大．因此护板与蜗壳内腔的这一部位磨损就晕严重。要想减小护板

6、与蜗壳的磨损，只有降低浆液的旋转速度。叶轮外径处浆体旋转速度‰用式(2)计算。呱=。5ⅡD2n(1+瞻)(2)式中n——泵的转速。D^——叶轮背叶片外径t冶金，矿山通用桃槭乜鼍^、fLMⅢM“R{kr$Ⅻ

7、＆1linehulu’tJT、卜一背叶片的高度}s——叶轮盖板与前后泵腔的间隙。由式(2)可知，由于泵要保证流量与扬程等参数不能改变，泵的转速不能改变，要想降低浆液的旋转速度可以通过三个途径来降低，一是降低背叶片的外径；二是减小背叶片的高度；三是增大背叶片与泵性的间隙。本次通过两个途径来减小护板与蜗壳的磨损，一是叶轮前盖板背叶片的高度由lOmm减小为5ram；二是叶

8、轮后盖板背叶片与泵腔的间隙由3mm增大为15mm。经现场检查还发现有部分的蜗壳磨穿部位有缩松、夹砂等铸造缺陷，通过改进铸造工艺过程，在蜗壳壁厚不均匀的地方增加了冷铁．使铸件的组织更致密。另外还通过均匀加大了蜗壳的壁厚lOmm．来增加蜗壳的重量，加长耐磨损的时间来延长蜗壳的使用寿命。三．改进效果改进零件结构后，泵已经运行三个月至夸仍未损坏，在相同的转速下泵的实际流量是】85ma／h，泵出口压力I95MPa，完全满足用户的工况要求，运行电流和改进前基本相同，泵运行平稳。达到了改进目的，用户十分满意。四、结论1)对于强磨损工况．取较大的泵隔舌与叶轮外缘间隙，对改善蜗壳的使用

9、寿命是有利的，并且对泵的效率和运行参数改变不大。2)背叶片的设计对渣浆泵的客积效率匣改善轴封压力是有利的，但若泵的转速太高．背叶片直径较大，对泵的蜗壳和护板的使用寿命是十分致命的。3)解决渣浆泵的磨损问题应以解决局部磨损为主进行结构改进。4)渣浆泵进行选型时既要满足工况参数要求，也要昭顾后期运行的经济性，兼顾过流件的寿命。参考文献【l】关醒几现代泵设计手册【M】北京：宇航出版社，199512】毕诗文铝土矿的拜耳法溶出[M】北京：冶金工业出版社．1996Ⅻ(收稿日期：2012／02／18)。伸。专慧要怒75确颦