CN204283906U - 一种复合防腐耐酸耐磨耐高温渣浆泵 - Google Patents

Abstract

一种复合防腐耐酸耐磨耐高温渣浆泵，包括叶轮（1）、泵室（2）、前护盖（3）、后护盖（4），泵室（2）和前护盖（3）、后护盖（4）的钢质外壳（5）内衬有一层铅或铅合金或聚四氟乙烯或耐酸橡胶衬层作为耐酸保护层（6）；在耐酸保护层（6）内侧再衬有一层非金属材料作为耐酸耐磨衬层（8），在耐酸保护衬层（6）和耐酸耐磨衬层（8）之间设有间隙（9），在间隙（9）中填充有耐酸密封隔热材料（7）。本实用新型渣浆泵具有很好的耐酸、耐磨、耐高温性和耐急冷急热性能，在泵送浆料含高浓度强酸，含高硬度颗粒，且高温高压得严苛工况下，有较长的使用寿命。

Description

一种复合防腐耐酸耐磨耐高温渣浆泵

技术领域

本实用新型属冶金、化工、矿山等行业装备中泵送浆料的渣浆泵结构技术领域。

技术背景

在冶金、化工、矿山等行业装备中，在泵送浆料为高温含高浓度强酸、高硬度颗粒的工况条件下，泵的使用寿命取决于叶轮、泵室和护盖在高温高压下的耐酸耐磨性能。目前，耐酸耐磨耐高温渣浆泵主要有金属泵和非金属泵两类，金属泵的材质主要有钛合金、哈氏合金等，非金属泵的材质主要是各种陶瓷（钢衬陶瓷）。钛合金、哈氏合金均有很好的耐酸性能。但在150℃高温工况下，当泵送的浆料含有高浓度（如30%以上）盐酸、王水等强酸。且浆料中含有三价铁离子时，无论是钛合金、哈氏合金，还是其他已知的耐酸金属材料，其耐酸能力大幅下降。当浆料中固体颗粒硬度超过50（HRC）时，所有金属类渣浆泵的使用寿命都很短（一般超不过30天）；非金属陶瓷的耐酸耐磨耐高温性能虽然都很好，但其性脆，在机械应力或热应力的作用下，容易出现裂纹。若泵室、护盖内衬的陶瓷保护层出现裂纹后，泵内含强酸液体直接腐蚀泵室或护盖的金属外壳。外壳很快通孔漏料。此外，非金属材料都存在气孔、高压（高扬程）工况下，强酸液体会逐步渗透至钢质外壳，从而损坏外壳。在冲击负荷或重载起动的情况下，陶瓷叶轮很容易开裂损毁。整体而言，其使用寿命不长。

实用新型内容

本实用新型的渣浆泵，可克服现有渣浆泵存在的主要缺陷，能在高温（不超过200℃）、高浓度(30%以上）强酸（盐酸、硫酸、硝酸、王水等），固体颗粒物硬度不超过80（HRC）的工况条件下长期使用。

本实用新型的目标是通过如下技术方案来实现的。

一种复合防腐耐酸耐磨耐高温渣浆泵，包括叶轮、泵室、前护盖、后护盖，本实用新型特征是：泵室和前护盖、后护盖的钢质外壳内衬有一层铅或聚四氟乙烯或橡胶衬层作为耐酸保护层；在耐酸保护层内侧再衬有一层如碳化硅等非金属材料作为耐酸耐磨衬层，在耐酸保护衬层和耐酸耐磨衬层之间设有间隙，在间隙中填充有耐酸密封隔热材料。

本实用新型叶轮采用耐酸耐磨耐高温非金属材料（如碳化硅等）制成；在叶轮外圆上配装有一个或多个用耐酸耐磨耐高温金属材料（如钽钨合金）制成的金属箍。

本实用新型泵室和前护盖、后护盖内衬的耐酸保护层带有翻边，翻边翻边至法兰上；

本实用新型泵室和前护盖、后护盖的耐酸耐磨衬层采用高温一体烧成。

本实用新型所体现的技术特点是：

1、泵室、护盖：

① 钢质外壳为渣浆泵提供耐压支撑和外部保护；

② 在较低温度下能耐高浓度强酸腐蚀的耐酸保护层为钢质外壳提供最后的防腐保护，使之不被高浓强酸侵蚀损坏；

③密封隔热材料为耐酸保护层降低工作温度，防止耐酸保护层因温度过高而快速老化或损坏，保证其使用寿命；

④ 耐酸耐磨非金属衬层保护密封隔热材料和耐酸保护层不受泵内浆料的直接冲刷，进一步确保其使用寿命；

⑤ 尽管耐酸耐磨衬层在高温高压长时间作用下也会有微裂纹或微气孔穿通渗漏，但只要耐酸保护层不坏，泵室和护盖就能正常工作，因而，其使用寿命很长。

2、叶轮

①用碳化硅等非金属材料制作的叶轮，本身就具有很好的耐酸耐磨耐高温性和耐急冷急热性能，有很高的耐压强度和抗折强度；因而，有较长的使用寿命；

②叶轮外圆配装的耐酸耐磨金属箍可有效防止冲击负荷对叶轮的破坏，进一步提高叶轮的使用寿命。

本实用新型渣浆泵的有益效果是：叶轮用耐酸耐磨耐高温的非金属材料制成，外圆配装的金属箍增强了非金属叶轮的抗冲击性能，使其有更长的使用寿命。泵室和前护盖、后护盖的耐酸耐磨衬层同样为酸耐磨耐高温非金属材料制造，耐酸耐磨耐高温，且耐急冷急热，使用寿命长。虽然长时间使用后，非金属衬层也会产生微裂纹，其内部微气孔会逐步穿通，含酸液体最终会渗透到耐酸保护层的内侧，但只要耐酸保护层不坏，钢质外壳就能正常使用。而耐酸保护层有密封隔热材料的降温保护，不会因温度过高而损坏；又有耐酸耐磨衬层的保护，不受浆料的冲刷磨损，因而使用寿命很长。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

如图1所示 ，一种复合防腐耐酸耐磨耐高温渣浆泵，包括叶轮1、泵室2、前护盖3、后护盖4， 本实用新型特征是：泵室2和前护盖3、后护盖4的钢质外壳5内衬有一层铅或铅合金或聚四氟乙烯或橡胶衬层作为耐酸保护层6；在耐酸保护层6内侧再衬有一层碳化硅作为耐酸耐磨衬层8，在耐酸保护衬层6和耐酸耐磨衬层8之间设有间隙9，在间隙9中填充有耐酸密封隔热材料7。

本实用新型叶轮1采用耐酸耐磨耐高温非金属材料（如采用碳化硅等）制成；在叶轮1外圆上配装有一个或多个用耐酸耐磨耐高温金属材料（如采用钽钨合金）制成的金属箍12。

本实用新型泵室2和前护盖3、后护盖4内衬的耐酸保护层6带有翻边10，翻边10翻边至法兰11上；

本实用新型泵室2和前护盖3、后护盖4的耐酸耐磨衬层8采用高温一体烧成。

    本实用新型泵室2和前护盖3、后护盖4均是四层复合结构，最外层是钢质外壳5，其厚度依据泵的扬程（压力）选择。第二层是耐酸保护层6，其材料依据所泵送的浆料选择。例如，泵送含高浓度盐酸浆料时，选择聚四氟乙烯类材料做耐酸保护衬层。第三层为密封隔热材料7，依据泵的扬程（压力）及介质特征专门配制。其厚度依据泵送浆料的温度选择确定。第四层为非金属耐酸耐磨衬层8，其材料和厚度依据所泵送浆料特性及工作温度、压力（扬程）选择确定。如选用碳化硅材料，碳化硅内衬耐酸耐磨耐高温，对强酸腐蚀和物料冲刷磨损有很强的抵抗能力，尤其是高温下的耐磨性能优越。尽管长时间高温高压下，浓酸介质会通过内部微气孔或微细裂纹逐步渗透，最终到达耐酸保护层6的内侧，但只要耐酸保护层6不坏，钢质外壳5就不会损坏，泵室和护盖就能正常工作。而耐酸保护衬层6有密封隔热材料7的隔热降温保护，其内侧的工作温度会远低于泵内浆料的温度，有利于延长如聚四氟乙烯类耐酸保护层的使用寿命；加之，耐酸耐磨衬层8使得耐酸保护层6不受浆料直接冲刷磨损，因而使用寿命很长。因此，既使耐酸耐磨耐碳化硅衬层8在长时间使用后出现了微裂纹或微气孔穿通渗漏，但在耐酸保护层6正常寿命内，泵室2和前护盖3、后护盖4仍然可以正常工作。而现有非金属耐磨渣浆泵因没有耐酸保护层的存在，一但内衬陶瓷保护层出现了微裂纹或微气孔渗漏，泵室或护盖的钢质外壳很快就会通孔漏料而不能使用。其使用寿命明显会短得多。

叶轮1选用碳化硅材料一体高温烧成，根据扬程、温度等工况条件，可选择不同档次的碳化硅制品。钽钨合金耐酸耐磨耐高温，但昂贵且比重太大，做成叶轮不经济。但用其做成5-10mm厚度的箍，箍在碳化硅叶轮的外圆上，可明显改善碳化硅叶轮的抗冲击性能，延长其使用寿命。本实列渣浆泵扬程150m,流量7-8m3，工作温度120℃，浆料含盐酸30%，含固300g/L。叶轮选用无压烧结碳化硅制品，外圆上配装8mm厚钽钨合金箍。泵室2外壳选用14mm不锈钢板制作，耐酸保护层6选用聚四氟乙烯-乙烯共聚物（ETFE）材料，密封隔热材料7厚度10-20mm，耐酸耐磨衬层8选用氧化物结合碳化硅制品。前护盖3、后护盖4外壳选用25mm厚不锈钢制成。耐酸保护层6选用ETFE材料，密封隔热材料7厚度10-20mm，耐酸耐磨衬层8选用氧化物结合碳化硅制品。

Claims (4)

1.一种复合防腐耐酸耐磨耐高温渣浆泵，包括叶轮（1）、泵室（2）、前护盖（3）、后护盖（4）， 其特征是，泵室（2）和前护盖（3）、后护盖（4）的钢质外壳（5）内衬有一层铅或铅合金或聚四氟乙烯或耐酸橡胶衬层作为耐酸保护层（6）；在耐酸保护层（6）内侧再衬有一层非金属材料作为耐酸耐磨衬层（8），在耐酸保护衬层（6）和耐酸耐磨衬层（8）之间设有间隙（9），在间隙（9）中填充有耐酸密封隔热材料（7）。

2.如权利要求1所述及的一种复合防腐耐酸耐磨耐高温渣浆泵，其特征是：叶轮（1）采用耐酸耐磨耐高温非金属材料制成；在叶轮（1）外圆上配装有一个或多个用耐酸耐磨耐高温金属材料制成的金属箍（12）。

3.如权利要求1所述及的一种复合防腐耐酸耐磨耐高温渣浆泵，其特征是：泵室（2）和前护盖（3）、后护盖（4）内衬的耐酸保护层（6）带有翻边（10），翻边（10）翻边至法兰（11）上。

4.如权利要求1所述及的一种复合防腐耐酸耐磨耐高温渣浆泵，其特征是：泵室（2）和前护盖（3）、后护盖（4）的耐酸耐磨衬层（8）采用一体。