CN106050724A - 一种内衬树脂碳化硅的脱硫泵及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内衬树脂碳化硅的脱硫泵及其制备方法，泵体由前泵壳和后泵壳盖合固定而成，内壁设前泵壳衬和后泵壳衬，前泵盖和后泵盖分别设置前泵盖衬和后泵盖衬，叶轮由金属整体叶轮骨架外设叶轮衬，上述衬体衬均为树脂碳化硅材质。本发明的脱硫泵的制备方法，将前泵壳衬和后泵壳衬分别成型在前泵壳和后泵壳内壁，然后将前后泵壳盖合并用螺栓固定，易于实施。本发明提供的内衬树脂碳化硅的脱硫泵，流量800～18000m³/h，扬程15～44m，转速495～1450r/min，适用于pH值2.5～13，氯离子浓度≤60000ppm，重量浓度≤60％，温度≤100℃的介质的输送，尤其适用于石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺。

Description

一种内衬树脂碳化硅的脱硫泵及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种脱硫泵及其制备方法，具体涉及一种内衬树脂碳化硅的脱硫泵及其制备方法，属于流体设备技术领域。

背景技术

脱硫泵，从工作原理上来说属于离心泵，应用在湿法脱硫工业中，作为浆液循环泵输送石灰石浆液或者石膏浆液。在使用过程中，输送介质酸碱交替，对脱硫泵的过流件腐蚀严重，同时输送介质具有浓度高的氯离子，进一步加重了对过流件的腐蚀，同时，输送介质中含有浓度高、密度大的固体颗粒，会对过流件产生磨蚀，因此，对脱硫泵的过流件的耐腐蚀耐磨蚀性提出了很高的要求。

碳化硅陶瓷硬度高，耐磨蚀性和耐腐蚀性优良，其作为脱硫泵的过流件具有良好的潜力，但是，碳化硅陶瓷脆性大，硬度高难以加工制约了其应用。树脂碳化硅改善了碳化硅陶瓷本身的脆性，具有一定的强度和韧性，且无需高温烧结成型，节约能耗，更适用于作为脱硫泵的过流件，现有技术公开了内衬树脂碳化硅的耐磨耐腐蚀的离心泵，也公开了树脂碳化硅材质的叶轮。但是，将树脂碳化硅作为脱硫泵的过流件，仍然存在以下的技术问题。1、由于现有技术的树脂碳化硅自身的强度和韧性的限制，现有技术仅能制备小尺寸的内衬树脂碳化硅的离心泵，但是，制备大流量、大扬程的内衬树脂碳化硅的脱硫泵，仍存在一定的难度；2、叶轮作为重要的过流件之一，需要同时承受扭矩和输送介质的冲击，因此，需要设置金属骨架外设树脂碳化硅衬的叶轮，但是，由于叶轮形状复杂，树脂碳化硅衬不易制作，而且，树脂碳化硅衬和叶轮骨架结合不牢固，在叶轮运转过程中，树脂碳化硅衬容易产生微裂纹，严重时甚至脱落。3、树脂碳化硅内衬和金属泵壳的热膨胀系数不同，加上使用时泵体承受了温度、压力和震动，导致泵体内的树脂碳化硅内衬容易膨胀拉裂，同时，树脂碳化硅和金属泵壳的结合不牢固，在使用过程中，也容易出现裂纹，甚至断裂。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提供一种内衬树脂碳化硅的脱硫泵及其制备方法，泵体分为前泵壳和后泵壳，前泵壳和后泵壳内壁分别制备前泵壳衬和后泵壳衬，前泵壳和后泵壳盖合后固定，分体式的设计既方便了泵体的制作，又可以缓解树脂碳化硅内衬的压力，不易膨胀断裂；叶轮采用整体叶轮骨架外设树脂碳化硅叶轮衬，保证了叶轮的整体强度和良好的耐磨耐腐蚀性，树脂碳化硅衬和叶轮骨架结合牢固，使用过程中不易产生微裂纹和脱落。

本发明为实现上述技术目的，采用如下的技术方案。

一种内衬树脂碳化硅的脱硫泵，包括泵体，设置于泵体两端的前泵盖和后泵盖，泵轴穿过后泵盖伸入泵体内，端部固定叶轮，泵轴的另一端连接轴承组件，泵体由前泵壳和后泵壳盖合固定而成，前泵壳和后泵壳内壁分别设置前泵壳衬)和后泵壳衬，前泵盖和后泵盖上分别设置前泵盖衬和后泵盖衬，叶轮由叶轮骨架和设置在叶轮骨架外的叶轮衬组成，前泵壳衬、后泵壳衬、前泵盖衬、后泵盖衬及叶轮衬的材质均为树脂碳化硅。

进一步的，一种内衬树脂碳化硅的脱硫泵，前泵壳衬上设置有O型圈槽，前泵壳和后泵壳盖合，并通过螺栓连接，前泵壳衬和后泵壳衬连接处通过O型圈密封。

进一步的，一种内衬树脂碳化硅的脱硫泵，叶轮骨架的叶片上设置多个大小不同的均匀分布的通孔，通孔内填充有树脂碳化硅并与叶轮衬连接成为一体。

进一步的，一种内衬树脂碳化硅的脱硫泵，前泵壳和后泵壳内壁设置不锈钢网，构成前泵壳衬和后泵壳衬固定的基体，不锈钢网的孔径为5～8mm。

一种内衬树脂碳化硅的脱硫泵的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、制备前泵壳、后泵壳、前泵盖、后泵盖、泵轴、叶轮骨架及轴承组件。

步骤二、制备前泵壳衬、后泵壳衬、前泵盖衬、后泵盖衬及叶轮衬。

步骤三、整机组装，内衬树脂碳化硅的脱硫泵制备完成。

前泵壳衬的制备方法包括以下步骤：

1)成型模具组装：

前泵壳衬的成型模具包括前泵壳模具底板、前泵壳模具盖板、前泵壳辅助定位件、前泵壳石膏模芯及O型圈槽成型块。

将前泵壳辅助定位件与前泵壳石膏模芯固定成为一体，然后将前泵壳辅助定位件与前泵壳模具底板用螺栓固定，并将O型圈槽成型块固定在前泵壳模具底板上，再将前泵壳模具底板与前泵壳用螺栓固定，然后将前泵壳模具盖板与前泵壳用螺栓固定。

前泵壳模具底板、前泵壳辅助定位件、前泵壳石膏模芯及前泵壳之间组成前泵壳衬成型型腔。

2)浇注成型：

在前泵壳衬成型型腔内浇注树脂碳化硅材料，固化成型。

3)拆模：

将前泵壳模具底板、前泵壳石膏模芯、前泵壳模具盖板、O型圈槽成型块依次拆除，前泵壳衬制备完成。

后泵壳衬的制备方法包括以下步骤：

1)成型模具组装：

后泵壳衬的成型模具包括后泵壳模具底板、后泵壳模具盖板、后泵壳辅助定位件及后泵壳石膏模芯。

将后泵壳辅助定位件与后泵壳石膏模芯固定成为一体，然后将后泵壳辅助定位件与后泵壳模具底板用螺栓固定，再将后泵壳模具底板与后泵壳用螺栓固定，然后将后泵壳模具盖板与后泵壳用螺栓固定；

后泵壳模具底板、后泵壳石膏模芯、后泵壳辅助定位件及后泵壳之间组成后泵壳衬成型型腔。

2)浇注成型：

在后泵壳衬成型型腔内浇注树脂碳化硅材料，固化成型。

3)拆模：

将后泵壳模具底板、后泵壳石膏模芯、后泵壳模具盖板依次拆除，后泵壳衬制备完成。

前泵盖衬的制备方法包括以下步骤：

1)成型模具组装，

前泵盖衬的成型模具包括前泵盖模具盖板，前泵盖模具底板，前泵盖石膏模芯A和前泵盖石膏模芯B。

将前泵盖石膏模芯A放入前泵盖模具底板上的安装位，再将前泵盖石膏模芯B放在前泵盖石膏模芯A上的安装位，然后将前泵盖与前泵盖模具底板用螺栓固定，前泵盖、前泵盖模具盖板及前泵盖模具底板用螺栓固定。

前泵盖模具底板、前泵盖石膏模芯A、前泵盖石膏模芯B、前泵盖模具底板、前泵盖之间形成前泵盖衬成型型腔。

2)浇注成型：

在前泵盖衬成型型腔内浇注树脂碳化硅材料，固化成型。

3)拆模：

将前泵盖模具盖板、前泵盖模具底板、前泵盖石膏模芯B和前泵盖石膏模芯A依次拆除，前泵盖衬制备完成。

后泵盖衬的制备方法包括以下步骤：

1)成型模具组装：

后泵盖衬成型模具包括后泵盖模具盖板、后泵盖模具连接板及后泵盖石膏模芯。

将后泵盖石膏模芯放入后泵盖模具盖板上的安装位，然后将后泵盖模具盖板、后泵盖模具连接板及后泵盖用螺栓固定。

后泵盖模具盖板、后泵盖模具连接板、后泵盖、后泵盖石膏模芯之间形成了后泵盖衬成型型腔。

2)浇注成型：

在后泵盖衬成型型腔内浇注树脂碳化硅材料，固化成型。

3)拆模：

将后泵盖模具盖板、后泵盖模具连接板、后泵盖衬石膏模芯依次拆除，后泵盖衬制备完成。

叶轮衬的制备方法包括以下步骤：

1)成型模具组装：

叶轮衬的成型模具包括外模A、外模B、外模C、锥形筒、硅胶模芯。

将外模A与叶轮骨架用螺栓固定，然后将锥形筒与叶轮骨架用螺栓固定，再将硅胶模芯分片装入叶轮骨架的叶片间隙中，并与锥形筒粘结固定，然后将外模B与外模A螺栓固定，再将外模C与外模B螺栓固定。

外模A、外模B、外模C、硅胶模芯、叶轮骨架之间形成了叶轮衬成型型腔。

2)浇注成型：

在叶轮衬成型型腔内浇注树脂碳化硅材料，树脂碳化硅材料填充至叶轮衬成型型腔内，同时注入叶轮骨架的通孔中，固化成型后形成一体。

3)拆模：

将金属外模C、金属外模B、金属外模A、锥形筒、硅胶模芯依次拆除，叶轮衬制备完成。

进一步的，一种内衬树脂碳化硅的脱硫泵的制备方法，树脂碳化硅由碳化硅粉体和改性环氧树脂组成，碳化硅的含量为84～88wt％，改性环氧树脂的含量为12～16wt％。

进一步的，一种内衬树脂碳化硅的脱硫泵的制备方法，改性环氧树脂由65～70wt％的环氧树脂，25～30wt％的固化剂，2.5～4.5wt％的增韧剂，0.5～1.5wt％的偶联剂组成。

进一步的，一种内衬树脂碳化硅的脱硫泵的制备方法，固化剂为二氨基二苯基甲烷、异佛尔酮二胺、邻苯二甲酸酐、六氢苯二甲酸酐中的一种，增韧剂为羧基液体丁腈橡胶、端羧基液体丁腈橡胶、聚硫橡胶、液体硅橡胶、聚醚、聚砜、聚酰亚胺、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛中的一种，偶联剂为硅烷偶联剂。

进一步的，一种内衬树脂碳化硅的脱硫泵的制备方法，碳化硅粉体的组成为，

12～20目的碳化硅粉体，5～15wt％；

20～36目的碳化硅粉体，25～35wt％；

36～70目的碳化硅粉体，20～30wt％；

70～100目的碳化硅粉体，5～15wt％；

150～180目的碳化硅粉体，20～30wt％。

进一步的，一种内衬树脂碳化硅的脱硫泵的制备方法，浇注成型按照如下步骤进行，

步骤一、碳化硅粉体处理：

将碳化硅粉体放入丙酮中浸泡0.5h～2h，然后清洗20～30分钟，烘干；

步骤二、树脂碳化硅材料制备：

将步骤二的碳化硅粉体与改性树脂混合，搅拌均匀得到树脂碳化硅材料；

步骤三、浇注：

将树脂碳化硅材料在真空条件下注入成型的型腔中；

步骤4)、固化：

在50～60℃下，保温7～8h，升温至90～100℃，保温10～12h，然后升温至130～150℃，保温10～12h。

本发明采用上述技术方案取得如下技术效果。

1、本发明提供的内衬树脂碳化硅的脱硫泵，泵体由前泵壳和后泵壳组成，前泵壳和后泵壳内壁分别制备树脂碳化硅材质的前泵壳衬和后泵壳衬，前泵壳和后泵壳盖合后螺栓固定，前泵壳衬和后泵壳衬连接处设置O型密封圈实现泵体的密封。前泵壳衬和后泵壳衬分别制备，降低了工艺难度，使制备大尺寸的树脂碳化硅脱硫泵成为可能。采用本发明的方法，制备出了流量为800～18000m³/h，扬程为15～44m的脱硫泵。而且，前泵壳和后泵壳的连接处作为应力释放点，可以缓解泵体在使用过程中由于温度、压力和震动的原因，导致的泵体拉裂。

2、本发明提供的内衬树脂碳化硅的脱硫泵，叶轮采用整体金属叶轮骨架外设叶轮衬的方法，并且在叶轮骨架的叶片上均匀分布多个大小不同的通孔，增大了叶轮衬与叶轮骨架的接触面积，增强了二者之间的结合强度，在保证叶轮的整体强度的同时，保证运转过程中叶轮衬不易出现裂纹和脱落，延长了叶轮的使用寿命。

3、本发明提供的内衬树脂碳化硅的脱硫泵，泵体为金属铠甲内衬树脂碳化硅衬板，前泵盖和后泵盖上也设置有树脂碳化硅材质的前泵盖衬和后泵盖衬，叶轮骨架外设树脂碳化硅材质的叶轮衬，实现金属材料与输送介质零接触，既发挥了树脂碳化硅的耐磨蚀耐腐蚀性能，又保证了泵的整体强度和稳定性。

4、本发明的内衬树脂碳化硅的脱硫泵，前泵壳和后泵壳内壁设置不锈钢网，增大了与树脂碳化硅内衬的接触面积，增强了二者之间的结合强度，延长了泵的使用寿命。

5、本发明的内衬树脂碳化硅的脱硫泵，树脂碳化硅材料采用采用合理的碳化硅粉体级配，并且选用改性环氧树脂作为粘结剂，使树脂碳化硅与金属基体的结合牢固，使用过程中，不易出现裂纹等损坏，进一步延长了泵的使用寿命。

6、本发明的内衬树脂碳化硅的脱硫泵，流量范围可达800～18000m3/h，扬程范围可达15～44m，转速范围可达495～1450r/min，适用于pH值2.5～13，氯离子浓度≤60000ppm，重量浓度≤60％，介质温度≤100℃的介质的输送，特别适用于我国燃煤火电厂石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺使用。

附图说明

图1是本发明的内衬树脂碳化硅的脱硫泵的结构示意图；

图2是本发明的内衬树脂碳化硅的脱硫泵的立体爆炸图；

图3是本发明的内衬树脂碳化硅的脱硫泵的叶轮骨架、叶轮骨架上的通孔及叶轮衬的结构示意图；

图4是本发明的内衬树脂碳化硅的脱硫泵的前泵壳衬成型模具与前泵壳的组装图；

图5是图4的A部放大图；

图6是本发明的内衬树脂碳化硅的脱硫泵的后泵壳衬成型模具与后泵壳的组装图；

图7是本发明的内衬树脂碳化硅的脱硫泵的前泵盖衬成型模具与前泵盖的组装图；

图8是本发明的内衬树脂碳化硅的脱硫泵的后泵盖衬成型模具与后泵盖的组装图；

图9是本发明的内衬树脂碳化硅的脱硫泵的叶轮衬成型模具与叶轮骨架的组装图；

图10是图9的俯视图；

附图标记列示如下：前泵壳1，后泵壳2，前泵盖3，后泵盖4，叶轮5，泵轴6，轴承组件7，前泵壳衬11，前泵壳衬成型型腔12，后泵壳衬21，后泵壳衬成型型腔22，前泵盖衬31，前泵盖衬成型型腔32，后泵盖衬41，后泵盖衬成型型腔42，叶轮骨架51，叶轮衬52，叶轮衬成型型腔53，前泵壳模具底板111，前泵壳模具盖板112，前泵壳辅助定位件113，前泵壳石膏模芯114，O型圈槽成型块115，后泵壳模具底板211，后泵壳模具盖板212，后泵壳辅助定位件213，后泵壳石膏模芯214，前泵盖模具盖板311，前泵盖模具底板312，前泵盖石膏模芯A 313，前泵盖石膏模芯B 314，后泵盖模具盖板411，后泵盖模具连接板412，后泵盖石膏模芯413，外模A 521，外模B 522，外模C 523，锥形筒524，硅胶模芯525。

具体实施方式

下面结合附图，对发明的内衬树脂碳化硅的脱硫泵及其制备方法的技术方案进行进一步的描述，使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施。

参见图1，本发明提供一种内衬树脂碳化硅的脱硫泵，包括泵体，设置在泵体两端的前泵盖3和后泵盖4，泵轴6穿过后泵盖4伸入泵体内，端部设置叶轮5，通过叶轮螺栓将叶轮5轴向固定，叶轮5和泵轴6的径向通过键连接固定，泵轴6的另一端设置轴承组件7，并与电机连接。本发明的内衬树脂碳化硅的脱硫泵，泵体由前泵壳1和后泵壳2组成，前泵壳1和后泵壳2内分别设置树脂碳化硅材质的前泵壳衬11和后泵壳衬21，前泵盖3和后泵盖4上分别设置设置树脂碳化硅材质的前泵盖衬31和后泵盖衬41，叶轮5由叶轮骨架51及叶轮骨架51外的树脂碳化硅材质的叶轮衬52组成。

作为一种优选的方案，为了保证泵体的强度和密封性，在前泵壳1和后泵壳2盖合处的外缘设置裙边，并通过螺栓固定连接，前泵壳衬11上设置有O型圈槽，前泵壳衬11和后泵壳衬21连接处设置O型密封圈，保证泵体的密封性。

参见图3，作为一种优选的方案，本发明的内衬树脂碳化硅的脱硫泵，叶轮骨架51的叶片上设置有多个大小不同，且均匀分布的通孔，制备叶轮衬52时，树脂碳化硅材料也进入通孔，将叶轮5背面和正面的叶轮衬52连接成一体，增强了叶轮衬52与叶轮骨架51的接触面积，使得叶轮衬52与叶轮骨架51的结合更为牢固。

作为一种优选的方案，本发明的内衬树脂碳化硅的脱硫泵，前泵壳1和后泵壳2内壁设置不锈钢网，共同和组成前泵壳衬11和后泵壳衬21粘结固定的基体，增加了前泵壳衬11和后泵壳衬21与前泵壳1和后泵壳2之间的接触面积，增强了二者之间的结合强度，避免前泵壳衬11和后泵壳衬21由于长期受到输送介质的冲击引起的松动和疲劳损坏。所述不锈钢网的孔径为5～8mm，这种孔径的设置能够在保证树脂碳化硅与金属机体的结合强度的基础上，节约材料。

一种内衬树脂碳化硅的脱硫泵的制备方法，包括以下步骤：

首先，根据拟生产的内衬树脂碳化硅的脱硫泵的性能参数，进行设计，可根据具体情况，设计流量范围800～18000m³/h、扬程范围15～44m、转速范围495～1450r/min的脱硫泵，然后，按照设计方案，制备前泵壳1、后泵壳2、前泵盖3、后泵盖4、泵轴6、叶轮骨架51及轴承组件7。

然后制备前泵壳衬11、后泵壳衬21、前泵盖衬31、后泵盖衬41及叶轮衬52。

最后，组装，内衬树脂碳化硅的脱硫泵制备完成。

前泵壳衬11、后泵壳衬21、前泵盖衬31、后泵盖衬41及叶轮衬52的制备是制备内衬树脂碳化硅的脱硫泵的关键步骤，按照以下的方法进行。

步骤一，前泵壳1、后泵壳2、前泵盖3、后泵盖4及叶轮骨架51表面处理。

对上述部件进行表面处理，用风枪吹去杂物，并且用丙酮清理表面的油污，然后，对上述部件进行表面喷砂处理，在表面喷白刚玉或者金刚砂，喷砂精度为SA2.5，喷砂后的粗糙度达到10～50μm。上述处理的目的是清洁、增强表面粗糙度，便于浇注树脂碳化硅材料，增加二者的结合强度。

步骤二，成型模具的组装。

将制备前泵壳衬11、后泵壳衬21、前泵盖衬31、后泵盖衬41及叶轮衬52的成型模具分别与前泵壳1、后泵壳2、前泵盖3、后泵盖4、泵轴6、叶轮骨架51组装，形成成型的型腔。

步骤三，浇注成型。

首先进行碳化硅粉体处理，将碳化硅粉体放入丙酮中浸泡0.5h～2h，然后清洗20～30分钟，烘干。从而将碳化硅粉体上的油污及杂质清除，以提高树脂碳化硅与金属基体的粘结强度。

然后制备树脂碳化硅浇注材料，将处理后的碳化硅粉体与改性树脂混合，搅拌均匀后得到树脂碳化硅材料。

在真空状态下，将树脂碳化硅材料注入步骤二的成型的型腔中，然后进行固化。固化曲线为，首先，在50～60℃，保温7～8h，以便释放内部应力，然后升温至90～100℃，保温10～12h，使树脂碳化硅具有一定的强度，最后升温至130～150℃，保温10～12h，使树脂碳化硅具有足够的强度。合理设置固化温度曲线，能够充分释放树脂碳化硅的内部应力，逐步提升其强度，最终达到自身的强度及与金属基体的结合强度，避免使用时泵体承受了温度、压力和震动，导致泵体内的树脂碳化硅内衬膨胀拉裂，也避免了树脂碳化硅衬与金属基体集合不牢出现裂纹，甚至断裂，延长了泵的使用寿命。

步骤四，拆模。

将成型模具拆除，前泵壳衬11、后泵壳衬21、前泵盖衬31、后泵盖衬41及叶轮衬52制备完成。

以下结合图4～10，分别对前泵壳衬11、后泵壳衬21、前泵盖衬31、后泵盖衬41及叶轮衬52的成型模具组装及拆模方法进行解释。

前泵壳衬11的成型模具的组装与拆模。

前泵壳衬11的成型模具包括前泵壳模具底板111、前泵壳模具盖板112、前泵壳辅助定位件113、前泵壳石膏模芯114及O型圈槽成型块115。

将前泵壳辅助定位件113固定于前泵壳石膏模芯114的模具上，然后浇注石膏，石膏固化后，前泵壳辅助定位件113和前泵壳石膏模芯114成为一体，然后将前泵壳辅助定位件113与前泵壳模具底板111用螺栓固定，并将O型圈槽成型块115固定在前泵壳模具底板111上，再将前泵壳模具底板111与前泵壳1用螺栓固定，然后将前泵壳模具盖板112与前泵壳1用螺栓固定，以确保成型模具整体的密封性能。

前泵壳模具底板111、前泵壳辅助定位件113、前泵壳石膏模芯114及前泵壳1之间组成前泵壳衬成型型腔12。

拆模时，将前泵壳模具底板111、前泵壳石膏模芯114、前泵壳模具盖板112、O型圈槽成型块115依次拆除。

后泵壳衬21的成型模具的组装与拆卸。

后泵壳衬21的成型模具与前泵壳衬11的成型模具类似，只是没有O型圈槽成型块115，其组装与拆卸也与前泵壳衬11模具的组装与拆卸类似，只是少了O型圈槽成型块115的组装与拆卸。

具体来说，后泵壳衬21的成型模具包括后泵壳模具底板211、后泵壳模具盖板212、后泵壳辅助定位件213及后泵壳石膏模芯214。

将后泵壳辅助定位件213与后泵壳石膏模芯214中固定成为一体，然后将后泵壳辅助定位件213与后泵壳模具底板211用螺栓固定，再将后泵壳模具底板211与后泵壳2用螺栓固定，然后将后泵壳模具盖板212与后泵壳2用螺栓固定。

后泵壳模具底板211、后泵壳石膏模芯214、后泵壳辅助定位件213及后泵壳2之间组成后泵壳衬成型型腔22。

拆模时，将后泵壳模具底板211、后泵壳石膏模芯214、后泵壳模具盖板212依次拆除。

前泵盖衬31的成型模具的组装与拆模。

所述前泵盖衬31的成型模具包括前泵盖模具盖板311，前泵盖模具底板312，前泵盖石膏模芯A313和前泵盖石膏模芯B314。

将前泵盖石膏模芯A 313放入前泵盖模具底板312上的安装位，再将前泵盖石膏模芯B 314放在前泵盖石膏模芯A 313上的安装位，然后将前泵盖3与前泵盖模具底板312用螺栓固定，前泵盖3、前泵盖模具盖板311及前泵盖模具底板312用螺栓固定。

前泵盖模具底板312、前泵盖石膏模芯A 313、前泵盖石膏模芯B 314、前泵盖模具底板312、前泵盖3之间形成前泵盖衬成型型腔32。

拆模时，将前泵盖模具盖板311、前泵盖模具底板312、前泵盖石膏模芯B 314和前泵盖石膏模芯A 313依次拆除。

后泵盖衬41的成型模具的组装与拆模。

后泵盖衬41成型模具包括后泵盖模具盖板411、后泵盖模具连接板412及后泵盖石膏模芯413。

将后泵盖石膏模芯413放入后泵盖模具盖板411上的安装位，然后将后泵盖模具盖板411、后泵盖模具连接板412及后泵盖4用螺栓固定。

后泵盖模具盖板411、后泵盖模具连接板412、后泵盖4、后泵盖石膏模芯413之间形成了后泵盖衬成型型腔42。

拆模时，将后泵盖模具盖板411、后泵盖模具连接板412、后泵盖衬石膏模芯413依次拆除。

叶轮衬52成型模具的组装与拆模。

叶轮衬52的成型模具包括外模A 521、外模B 522、外模C 523、锥形筒524、硅胶模芯525。

将外模A 521与叶轮骨架51用螺栓固定，然后将锥形筒524与叶轮骨架51用螺栓固定，再将硅胶模芯525分片装入叶轮骨架51的叶片间隙中，并与锥形筒524粘结固定，然后将外模B 522与外模A 521螺栓固定，再将外模C 523与外模B 522螺栓固定。

外模A 521、外模B 522、外模C 523、硅胶模芯525、叶轮骨架51之间形成了叶轮衬成型型腔53。

拆模时，将金属外模C 523、金属外模B 522、金属外模A 521、锥形筒524、硅胶模芯525依次拆除。因为硅胶可伸缩、扭曲的特点，将硅胶模芯525整体脱模，操作简单。

采用上述方法进行前泵壳衬11、后泵壳衬21、前泵盖衬31、后泵盖衬41及叶轮衬52的制备，制备工艺简单，自身强度高，且与金属基体具有良好的结合强度。

作为一种优选的方案，上述部件的成型模具，除了指明为石膏或者硅胶的外，其余均为金属材质。

作为一种优选的方案，本发明的内衬树脂碳化硅的脱硫泵的制备方法，树脂碳化硅由碳化硅粉体和改性环氧树脂组成，碳化硅的含量为84～88wt％，改性环氧树脂的含量为12～16wt％。进一步优选的，碳化硅的含量为86wt％，改性环氧树脂的含量为14wt％。

作为一种优选的方案，本发明的内衬树脂碳化硅的脱硫泵的制备方法，改性环氧树脂由65～70wt％的环氧树脂，25～30wt％的固化剂，2.5～4.5wt％的增韧剂，0.5～1.5wt％的偶联剂组成。进一步优选的，改性环氧树脂的组成为68wt％的环氧树脂，28wt％的固化剂，4wt％的固化剂组成。固化剂为二氨基二苯基甲烷、异佛尔酮二胺、邻苯二甲酸酐、六氢苯二甲酸酐中的一种；增韧剂可以为羧基液体丁腈橡胶、端羧基液体丁腈橡胶、聚硫橡胶、液体硅橡胶、聚醚、聚砜、聚酰亚胺、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛中的一种；偶联剂优选硅烷偶联剂。

作为一种优选的方案，本发明的内衬树脂碳化硅的脱硫泵的制备方法，碳化硅粉体的组成为，12～20目的碳化硅，占5～15wt％；20～36目的碳化硅，占25～35wt％；36～70目的碳化硅，占20～30wt％；70～100目的碳化硅，占5～15wt％；150-180目的碳化硅占20～30wt％。上述碳化硅粉体的堆积密度大于等于1.82g/cm³，振实密度大于等于2.5g/cm³。

进一步优选的，碳化硅粉体的组成为，12～20目的碳化硅，占10wt％；20～36目的碳化硅，占30wt％；36～70目的碳化硅，占25wt％；70～100目的碳化硅，占10wt％；150～180目的碳化硅占25wt％。

树脂碳化硅材料包括碳化硅骨料及环氧树脂粘结剂，碳化硅骨料选用合理级配的碳化硅粉体，提高树脂碳化硅的强度；同时，环氧树脂采用改性环氧树脂，在环氧树脂中加入固化剂、增韧剂和偶联剂，配合固化温度曲线的设计，充分消除树脂碳化硅的内应力，使树脂碳化硅具有高强度，以及与金属基体间具有良好的结合强度，延长内衬树脂碳化硅的脱硫泵的使用寿命；进一步的，树脂碳化硅材料耐酸碱和氯离子腐蚀，并且具有良好的耐磨蚀能力，适用于pH值2.5～13，氯离子浓度≤60000ppm，重量浓度≤60％，介质温度≤100℃的介质的输送，特别适用于我国燃煤火电厂石灰石/石膏湿法烟气脱硫工艺使用。

本发明的内衬树脂碳化硅的脱硫泵及其制备方法，不受上述实施例的限制，凡是利用本发明的结构和方式，经过变换和代换所形成的技术方案，都在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种内衬树脂碳化硅的脱硫泵，包括泵体，设置于泵体两端的前泵盖(3)和后泵盖(4)，泵轴(6)穿过后泵盖(4)伸入泵体内，端部固定叶轮(5)，所述泵轴(6)的另一端连接轴承组件(7)，其特征在于：所述泵体由前泵壳(1)和后泵壳(2)盖合固定而成，所述前泵壳(1)和后泵壳(2)内壁分别设置前泵壳衬(11)和后泵壳衬(21)，所述前泵盖(3)和后泵盖(4)上分别设置前泵盖衬(31)和后泵盖衬(41)，所述叶轮(5)由叶轮骨架(51)和设置在叶轮骨架(51)外的叶轮衬(52)组成，所述前泵壳衬(11)、后泵壳衬(21)、前泵盖衬(31)、后泵盖衬(41)及叶轮衬(52)的材质均为树脂碳化硅。

2.根据权利要求1所述的内衬树脂碳化硅的脱硫泵，其特征在于：所述前泵壳衬(11)上设置有O型圈槽，所述前泵壳(1)和后泵壳(2)盖合，并通过螺栓连接，所述前泵壳衬(11)和后泵壳衬(21)连接处通过O型圈密封。

3.根据权利要求1所述的内衬树脂碳化硅的脱硫泵，其特征在于：所述叶轮骨架(51)的叶片上设置多个大小不同的均匀分布的通孔，所述通孔内填充有树脂碳化硅并与叶轮衬(52)连接成为一体。

4.根据权利要求1所述的内衬树脂碳化硅的脱硫泵，其特征在于：所述前泵壳(1)和后泵壳(2)内壁设置不锈钢网，构成前泵壳衬(11)和后泵壳衬(21)固定的基体，所述不锈钢网的孔径为5～8mm。

5.一种内衬树脂碳化硅的脱硫泵的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、制备前泵壳(1)、后泵壳(2)、前泵盖(3)、后泵盖(4)、泵轴(6)、叶轮骨架(51)及轴承组件(7)；

步骤二、制备前泵壳衬(11)、后泵壳衬(21)、前泵盖衬(31)、后泵盖衬(41)及叶轮衬(52)：

所述前泵壳衬(11)的制备方法包括以下步骤：

1)成型模具组装：

所述前泵壳衬(11)的成型模具包括前泵壳模具底板(111)、前泵壳模具盖板(112)、前泵壳辅助定位件(113)、前泵壳石膏模芯(114)及O型圈槽成型块(115)；

将前泵壳辅助定位件(113)与前泵壳石膏模芯(114)固定成为一体，然后将前泵壳辅助定位件(113)与前泵壳模具底板(111)用螺栓固定，并将O型圈槽成型块(115)固定在前泵壳模具底板(111)上，再将前泵壳模具底板(111)与前泵壳(1)用螺栓固定，然后将前泵壳模具盖板(112)与前泵壳(1)用螺栓固定；

前泵壳模具底板(111)、前泵壳辅助定位件(113)、前泵壳石膏模芯(114)及前泵壳(1)之间组成前泵壳衬成型型腔(12)；

2)浇注成型：

在前泵壳衬成型型腔(12)内浇注树脂碳化硅材料，固化成型；

3)拆模：

将前泵壳模具底板(111)、前泵壳石膏模芯(114)、前泵壳模具盖板(112)、O型圈槽成型块(115)依次拆除，前泵壳衬(11)制备完成；

所述后泵壳衬(21)的制备方法包括以下步骤：

1)成型模具组装：

所述后泵壳衬(21)的成型模具包括后泵壳模具底板(211)、后泵壳模具盖板(212)、后泵壳辅助定位件(213)及后泵壳石膏模芯(214)；

将后泵壳辅助定位件(213)与后泵壳石膏模芯(214)中固定成为一体，然后将后泵壳辅助定位件(213)与后泵壳模具底板(211)用螺栓固定，再将后泵壳模具底板(211)与后泵壳(2)用螺栓固定，然后将后泵壳模具盖板(212)与后泵壳(2)用螺栓固定；

后泵壳模具底板(211)、后泵壳石膏模芯(214)、后泵壳辅助定位件(213)及后泵壳(2)之间组成后泵壳衬成型型腔(22)；

2)浇注成型：

在后泵壳衬成型型腔(22)内浇注树脂碳化硅材料，固化成型；

3)拆模：

将后泵壳模具底板(211)、后泵壳石膏模芯(214)、后泵壳模具盖板(212)依次拆除，后泵壳衬(21)制备完成；

所述前泵盖衬(31)的制备方法包括以下步骤：

1)成型模具组装：

所述前泵盖衬(31)的成型模具包括前泵盖模具盖板(311)，前泵盖模具底板(312)，前泵盖石膏模芯A(313)和前泵盖石膏模芯B(314)；

将前泵盖石膏模芯A(313)放入前泵盖模具底板(312)上的安装位，再将前泵盖石膏模芯B(314)放在前泵盖石膏模芯A(313)上的安装位，然后将前泵盖(3)与前泵盖模具底板(312)用螺栓固定，前泵盖(3)、前泵盖模具盖板(311)及前泵盖模具底板(312)用螺栓固定；

前泵盖模具底板(312)、前泵盖石膏模芯A(313)、前泵盖石膏模芯B(314)、前泵盖模具底板(312)、前泵盖(3)之间形成前泵盖衬成型型腔(32)；

2)浇注成型：

在前泵盖衬成型型腔(32)内浇注树脂碳化硅材料，固化成型；

3)拆模：

将前泵盖模具盖板(311)、前泵盖模具底板(312)、前泵盖石膏模芯B(314)和前泵盖石膏模芯A(313)依次拆除，前泵盖衬(31)制备完成；

所述后泵盖衬(41)的制备方法包括以下步骤：

1)成型模具组装：

所述后泵盖衬(41)成型模具包括后泵盖模具盖板(411)、后泵盖模具连接板(412)及后泵盖石膏模芯(413)；

将后泵盖石膏模芯(413)放入后泵盖模具盖板(411)上的安装位，然后将后泵盖模具盖板(411)、后泵盖模具连接板(412)及后泵盖(4)用螺栓固定；

后泵盖模具盖板(411)、后泵盖模具连接板(412)、后泵盖(4)、后泵盖石膏模芯(413)之间形成了后泵盖衬成型型腔(42)；

2)浇注成型：

在后泵盖衬成型型腔(42)内浇注树脂碳化硅材料，固化成型；

3)拆模：

将后泵盖模具盖板(411)、后泵盖模具连接板(412)、后泵盖衬石膏模芯(413)依次拆除，后泵盖衬(41)制备完成；

所述叶轮衬(52)的制备方法包括以下步骤：

1)成型模具组装：

叶轮衬(52)的成型模具包括外模A(521)、外模B(522)、外模C(523)、锥形筒(524)、硅胶模芯(525)；

将外模A(521)与叶轮骨架(51)用螺栓固定，然后将锥形筒(524)与叶轮骨架(51)用螺栓固定，再将硅胶模芯(525)分片装入叶轮骨架(51)的叶片间隙中，并与锥形筒(524)粘结固定，然后将外模B(522)与外模A(521)螺栓固定，再将外模C(523)与外模B(522)螺栓固定；

外模A(521)、外模B(522)、外模C(523)、硅胶模芯(525)、叶轮骨架(51)之间形成了叶轮衬成型型腔(53)；

2)浇注成型：

在叶轮衬成型型腔(53)内浇注树脂碳化硅材料，树脂碳化硅材料填充至叶轮衬成型型腔(53)内，同时注入叶轮骨架(51)的通孔中，固化成型后形成一体；

3)拆模：

将金属外模C(523)、金属外模B(522)、金属外模A(521)、锥形筒(524)、硅胶模芯(525)依次拆除，叶轮衬(52)制备完成；

步骤三、整机组装，内衬树脂碳化硅的脱硫泵制备完成。

6.根据权利要求5所述的内衬树脂碳化硅的脱硫泵的制备方法，其特征在于：所述树脂碳化硅由碳化硅粉体和改性环氧树脂组成，所述碳化硅的含量为84～88wt％，所述改性环氧树脂的含量为12～16wt％。

7.根据权利要求6所述的内衬树脂碳化硅的脱硫泵的制备方法，其特征在于：所述改性环氧树脂由65～70wt％的环氧树脂，25～30wt％的固化剂，2.5～4.5wt％的增韧剂，0.5～1.5wt％的偶联剂组成。

8.根据权利要求7所述的内衬树脂碳化硅的脱硫泵的制备方法，其特征在于：所述固化剂为二氨基二苯基甲烷、异佛尔酮二胺、邻苯二甲酸酐、六氢苯二甲酸酐中的一种，所述增韧剂为羧基液体丁腈橡胶、端羧基液体丁腈橡胶、聚硫橡胶、液体硅橡胶、聚醚、聚砜、聚酰亚胺、纳米碳酸钙、纳米二氧化钛中的一种，所述偶联剂为硅烷偶联剂。

9.根据权利要求6所述的内衬树脂碳化硅的脱硫泵的制备方法，其特征在于：所述碳化硅粉体的组成为，

12～20目的碳化硅粉体，5～15wt％；

20～36目的碳化硅粉体，25～35wt％；

36～70目的碳化硅粉体，20～30wt％；

70～100目的碳化硅粉体，5～15wt％；

150～180目的碳化硅粉体，20～30wt％。

10.根据权利要求5～9任一所述的内衬树脂碳化硅的脱硫泵的制备方法，其特征在于：所述浇注成型按照如下步骤进行，

步骤1)、碳化硅粉体处理：

将碳化硅粉体放入丙酮中浸泡0.5h～2h，然后清洗20～30分钟，烘干；

步骤2)、树脂碳化硅材料制备：

将步骤1的碳化硅粉体与改性树脂混合，搅拌均匀得到树脂碳化硅材料；

步骤3)、浇注：

将树脂碳化硅材料在真空条件下注入成型的型腔中；

步骤4)、固化：

在50～60℃下，保温7～8h，升温至90～100℃，保温10～12h，然后升温至130～150℃，保温10～12h。