一種復合防腐耐酸耐磨耐高溫渣漿泵的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬冶金、化工、礦山等行業(yè)裝備中泵送漿料的渣漿泵結構技術領域。
技術背景
[0002]在冶金、化工、礦山等行業(yè)裝備中，在泵送漿料為高溫含高濃度強酸、高硬度顆粒的工況條件下，泵的使用壽命取決于葉輪、泵室和護蓋在高溫高壓下的耐酸耐磨性能。目前，耐酸耐磨耐高溫渣漿泵主要有金屬泵和非金屬泵兩類，金屬泵的材質主要有鈦合金、哈氏合金等，非金屬泵的材質主要是各種陶瓷(鋼襯陶瓷)。鈦合金、哈氏合金均有很好的耐酸性能。但在150°C高溫工況下，當泵送的漿料含有高濃度(如30%以上)鹽酸、王水等強酸。且漿料中含有三價鐵離子時，無論是鈦合金、哈氏合金，還是其他已知的耐酸金屬材料，其耐酸能力大幅下降。當漿料中固體顆粒硬度超過50 (HRC)時，所有金屬類渣漿泵的使用壽命都很短(一般超不過30天);非金屬陶瓷的耐酸耐磨耐高溫性能雖然都很好，但其性脆，在機械應力或熱應力的作用下，容易出現(xiàn)裂紋。若泵室、護蓋內襯的陶瓷保護層出現(xiàn)裂紋后，泵內含強酸液體直接腐蝕泵室或護蓋的金屬外殼。外殼很快通孔漏料。此外，非金屬材料都存在氣孔、高壓(高揚程)工況下，強酸液體會逐步滲透至鋼質外殼，從而損壞外殼。在沖擊負荷或重載起動的情況下，陶瓷葉輪很容易開裂損毀。整體而言，其使用壽命不長。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明的渣漿泵，可克服現(xiàn)有渣漿泵存在的主要缺陷，能在高溫(不超過200°C)、高濃度(30%以上)強酸(鹽酸、硫酸、硝酸、王水等)，固體顆粒物硬度不超過80 (HRC)的工況條件下長期使用。
[0004]本發(fā)明的目標是通過如下技術方案來實現(xiàn)的。
[0005]一種復合防腐耐酸耐磨耐高溫渣漿泵，包括葉輪、泵室、前護蓋、后護蓋，本發(fā)明特征是:泵室和前護蓋、后護蓋的鋼質外殼內襯有一層鉛或聚四氟乙烯或橡膠襯層作為耐酸保護層；在耐酸保護層內側再襯有一層如碳化硅等非金屬材料作為耐酸耐磨襯層，在耐酸保護襯層和耐酸耐磨襯層之間設有間隙，在間隙中填充有耐酸密封隔熱材料。
[0006]本發(fā)明葉輪采用耐酸耐磨耐高溫非金屬材料(如碳化硅等)制成；在葉輪外圓上配裝有一個或多個用耐酸耐磨耐高溫金屬材料(如鉭鎢合金)制成的金屬箍。
[0007]本發(fā)明泵室和前護蓋、后護蓋內襯的耐酸保護層帶有翻邊，翻邊翻邊至法蘭上； 本發(fā)明泵室和前護蓋、后護蓋的耐酸耐磨襯層采用高溫一體燒成。
[0008]本發(fā)明所體現(xiàn)的技術特點是:
1、泵室、護蓋:
①鋼質外殼為渣漿泵提供耐壓支撐和外部保護；
②在較低溫度下能耐高濃度強酸腐蝕的耐酸保護層為鋼質外殼提供最后的防腐保護，使之不被高濃強酸侵蝕損壞；
③密封隔熱材料為耐酸保護層降低工作溫度，防止耐酸保護層因溫度過高而快速老化或損壞，保證其使用壽命；
④耐酸耐磨非金屬襯層保護密封隔熱材料和耐酸保護層不受泵內漿料的直接沖刷，進一步確保其使用壽命；
⑤盡管耐酸耐磨襯層在高溫高壓長時間作用下也會有微裂紋或微氣孔穿通滲漏，但只要耐酸保護層不壞，泵室和護蓋就能正常工作，因而，其使用壽命很長。
[0009]2、葉輪
①用碳化硅等非金屬材料制作的葉輪，本身就具有很好的耐酸耐磨耐高溫性和耐急冷急熱性能，有很高的耐壓強度和抗折強度；因而，有較長的使用壽命；
②葉輪外圓配裝的耐酸耐磨金屬箍可有效防止沖擊負荷對葉輪的破壞，進一步提高葉輪的使用壽命。
[0010]本發(fā)明渣漿泵的有益效果是:葉輪用耐酸耐磨耐高溫的非金屬材料制成，外圓配裝的金屬箍增強了非金屬葉輪的抗沖擊性能，使其有更長的使用壽命。泵室和前護蓋、后護蓋的耐酸耐磨襯層同樣為酸耐磨耐高溫非金屬材料制造，耐酸耐磨耐高溫，且耐急冷急熱，使用壽命長。雖然長時間使用后，非金屬襯層也會產生微裂紋，其內部微氣孔會逐步穿通，含酸液體最終會滲透到耐酸保護層的內側，但只要耐酸保護層不壞，鋼質外殼就能正常使用。而耐酸保護層有密封隔熱材料的降溫保護，不會因溫度過高而損壞；又有耐酸耐磨襯層的保護，不受漿料的沖刷磨損，因而使用壽命很長。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]如圖1所示，一種復合防腐耐酸耐磨耐高溫渣漿泵，包括葉輪1、泵室2、前護蓋3、后護蓋4，本發(fā)明特征是:泵室2和前護蓋3、后護蓋4的鋼質外殼5內襯有一層鉛或鉛合金或聚四氟乙烯或橡膠襯層作為耐酸保護層6 ;在耐酸保護層6內側再襯有一層碳化硅作為耐酸耐磨襯層8，在耐酸保護襯層6和耐酸耐磨襯層8之間設有間隙9，在間隙9中填充有耐酸密封隔熱材料7。
[0013]本發(fā)明葉輪I采用耐酸耐磨耐高溫非金屬材料(如采用碳化硅等)制成；在葉輪I外圓上配裝有一個或多個用耐酸耐磨耐高溫金屬材料(如采用鉭鶴合金)制成的金屬箍12。
[0014]本發(fā)明泵室2和前護蓋3、后護蓋4內襯的耐酸保護層6帶有翻邊10，翻邊10翻邊至法蘭11上；
本發(fā)明泵室2和前護蓋3、后護蓋4的耐酸耐磨襯層8采用高溫一體燒成。
[0015]本發(fā)明泵室2和前護蓋3、后護蓋4均是四層復合結構，最外層是鋼質外殼5，其厚度依據泵的揚程(壓力)選擇。第二層是耐酸保護層6，其材料依據所泵送的漿料選擇。例如，泵送含高濃度鹽酸漿料時，選擇聚四氟乙烯類材料做耐酸保護襯層。第三層為密封隔熱材料7，依據泵的揚程(壓力)及介質特征專門配制。其厚度依據泵送漿料的溫度選擇確定。第四層為非金屬耐酸耐磨襯層8，其材料和厚度依據所泵送漿料特性及工作溫度、壓力(揚程)選擇確定。如選用碳化硅材料，碳化硅內襯耐酸耐磨耐高溫，對強酸腐蝕和物料沖刷磨損有很強的抵抗能力，尤其是高溫下的耐磨性能優(yōu)越。盡管長時間高溫高壓下，濃酸介質會通過內部微氣孔或微細裂紋逐步滲透，最終到達耐酸保護層6的內側，但只要耐酸保護層6不壞，鋼質外殼5就不會損壞，泵室和護蓋就能正常工作。而耐酸保護襯層6有密封隔熱材料7的隔熱降溫保護，其內側的工作溫度會遠低于泵內漿料的溫度，有利于延長如聚四氟乙烯類耐酸保護層的使用壽命；加之，耐酸耐磨襯層8使得耐酸保護層6不受漿料直接沖刷磨損，因而使用壽命很長。因此，既使耐酸耐磨耐碳化硅襯層8在長時間使用后出現(xiàn)了微裂紋或微氣孔穿通滲漏，但在耐酸保護層6正常壽命內，泵室2和前護蓋3、后護蓋4仍然可以正常工作。而現(xiàn)有非金屬耐磨渣漿泵因沒有耐酸保護層的存在，一但內襯陶瓷保護層出現(xiàn)了微裂紋或微氣孔滲漏，泵室或護蓋的鋼質外殼很快就會通孔漏料而不能使用。其使用壽命明顯會短得多。
[0016]葉輪I選用碳化硅材料一體高溫燒成，根據揚程、溫度等工況條件，可選擇不同檔次的碳化硅制品。鉭鎢合金耐酸耐磨耐高溫，但昂貴且比重太大，做成葉輪不經濟。但用其做成5-10mm厚度的箍,箍在碳化娃葉輪的外圓上，可明顯改善碳化娃葉輪的抗沖擊性能，延長其使用壽命。本實列渣漿泵揚程150m，流量7-8m3，工作溫度120°C，漿料含鹽酸30%，含固300g/L。葉輪選用無壓燒結碳化娃制品,外圓上配裝8mm厚鉭鶴合金箍。泵室2外殼選用14mm不銹鋼板制作，耐酸保護層6選用聚四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)材料，密封隔熱材料7厚度10-20mm,耐酸耐磨襯層8選用氧化物結合碳化娃制品。前護蓋3、后護蓋4外殼選用25mm厚不銹鋼制成。耐酸保護層6選用ETFE材料，密封隔熱材料7厚度10_20mm，耐酸耐磨襯層8選用氧化物結合碳化硅制品。
【主權項】
1.一種復合防腐耐酸耐磨耐高溫渣漿泵，包括葉輪(I)、泵室(2)、前護蓋(3)、后護蓋(4)，其特征是，泵室(2)和前護蓋(3)、后護蓋(4)的鋼質外殼(5)內襯有一層鉛或鉛合金或聚四氟乙烯或耐酸橡膠襯層作為耐酸保護層(6);在耐酸保護層(6)內側再襯有一層非金屬材料作為耐酸耐磨襯層(8)，在耐酸保護襯層(6)和耐酸耐磨襯層(8)之間設有間隙(9)，在間隙(9)中填充有耐酸密封隔熱材料(7)。
2.如權利要求1所述及的一種復合防腐耐酸耐磨耐高溫渣漿泵，其特征是:葉輪(I)采用耐酸耐磨耐高溫非金屬材料制成；在葉輪(I)外圓上配裝有一個或多個用耐酸耐磨耐高溫金屬材料制成的金屬箍(12)。
3.如權利要求1所述及的一種復合防腐耐酸耐磨耐高溫渣漿泵，其特征是:泵室(2)和前護蓋(3)、后護蓋(4)內襯的耐酸保護層(6)帶有翻邊(10)，翻邊(10)翻邊至法蘭(11)上。
4.如權利要求1所述及的一種復合防腐耐酸耐磨耐高溫渣漿泵，其特征是:泵室(2)和前護蓋(3)、后護蓋(4)的耐酸耐磨襯層(8)采用一體。
【專利摘要】一種復合防腐耐酸耐磨耐高溫渣漿泵，包括葉輪（1）、泵室（2）、前護蓋（3）、后護蓋（4），泵室（2）和前護蓋（3）、后護蓋（4）的鋼質外殼（5）內襯有一層鉛或鉛合金或聚四氟乙烯或耐酸橡膠襯層作為耐酸保護層（6）；在耐酸保護層（6）內側再襯有一層非金屬材料作為耐酸耐磨襯層（8），在耐酸保護襯層（6）和耐酸耐磨襯層（8）之間設有間隙（9），在間隙（9）中填充有耐酸密封隔熱材料（7）。本發(fā)明渣漿泵具有很好的耐酸、耐磨、耐高溫性和耐急冷急熱性能，在泵送漿料含高濃度強酸，含高硬度顆粒，且高溫高壓得嚴苛工況下，有較長的使用壽命。
【IPC分類】F04D7-06, F04D7-04
【公開號】CN104533798
【申請?zhí)枴緾N201410630343
【發(fā)明人】胡光雄
【申請人】胡光雄
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年11月11日