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渣浆泵的磨损设计因素很多,而且不同部件及不同部位的磨损机理也不尽相同,但总体上可以归纳为三类:
1.冲蚀磨损
在渣浆泵运行过程中,液体中携带的固体颗粒以一定的速度对过流部件表面进行冲击,造成材料流失。根据对失效部件磨损表面的分析,冲蚀磨损机理可以分为切削磨损、变形疲劳磨损和切削+变形符合磨损。对承德、马栏山等铁矿用渣浆泵蜗壳、护板的失效分析表明,切削机理是蜗壳磨损的主要原因,变形疲劳磨损是护板磨损的主要原因。
2.汽蚀损伤
在泵的运转过程中,其过流部件局部区域(通常是叶轮进口稍后处),由于某种原因,抽进液体的压力下降到当时温度下的汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生蒸汽,形成气泡。这些气泡随液体向前流动,至某高压处时,气泡急剧缩小以至溃灭。在气泡凝结同时,液体质点以高速充填空隙,并对金属表面产生强烈冲击。金属表面因受此冲击产生疲劳而剥落,造成材料流失,严重时金属表面呈现蜂窝状。通常汽蚀发生的部位在叶轮出口和蜗壳进口处。
3.腐蚀磨损
当输送的介质有一定的酸碱度时,渣浆泵过流部件还会发生腐蚀磨损,即腐蚀和磨损共同作用下材料发生的流失现象。腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀是金属与液体介质直接反应而使金属流失,电化学腐蚀是在液体介质作用下金属表面形成微电池而使材料流失。由于实际使用的金属材料都是多晶多相材料,因此,主要发生电化学腐蚀,腐蚀的发生,特别是晶体界腐蚀,使金属表面晶粒间形成裂纹,并使晶粒或硬质相孤立,失去支撑,这样就会在固体粒子的冲刷下发生脱落;而固体粒子的冲刷,又使金属表面因腐蚀产生的钝化层被磨去,液体介质与金属新表面接触而增加腐蚀。在渣浆泵的失效分析中已经发现有腐蚀现象存在。
宇科EG20陶瓷金属产品是一种复合材料,主要由高硬度的碳化硅(SiC)、纳米氧化铝(Al2O3)和二氧化硅(SiO2),高强度的 Kevlar 纤维,双酚 A/F Epoxy 树脂复合反应组成,与固化剂混合后,在常温下聚合固化,能与金属、橡胶、塑料等多种基材粘接牢固,提供极高的耐磨性、抗冲击、抗脆裂、抗腐蚀等性能。不会造成热应力变化,部件修复后能顺利装配。修复受磨损的泵,能获得比原有泵金属材料耐磨增加 5 倍以上的效果。
具有优越的粘结性能、抗腐蚀、耐磨性能、抗冲刷、抗气蚀、镜面(高速湍流下的摩擦力大幅降低)等优点,不仅解决了泵常规问题,更重要的是对泵寿命周期的延长、泵效的长期稳定和泵效提高起到了重大作用。不但可以有效的控制制造成本,且性能优良、使用周期较长,同时还可帮助用户延长采购周期、降低生产成本。