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渣浆泵过流件耐磨材料的研究新进展

2014-05-21 17:16:32

渣浆泵广泛应用于煤炭、冶金、矿山和电力等行业，主要用来输送含有硬质颗粒的固液混合物，如泥浆、矿浆和砂浆等。渣浆泵三大过流件叶轮、前护套和后护套在这种高速运动的固液混合物环境下工作，不但要承受物料的冲击磨损，还要承受浆料的腐蚀作用，工况条件较为恶劣。磨损严重是渣浆泵长期存在的较大难题，也是国内外科研的主要方向，特别是对于较大粒径硬质颗粒的工作介质，泵过流件的磨损现象比较突出，过流件的使用寿命十分短暂。

近几十年国内外研究和开发的过流件耐磨材料种类很多，渣浆泵常用的耐磨材料主要有三类：高铬铸铁和镍硬铸铁、橡胶和陶瓷材料以及复合材料。

高铬铸铁和镍硬铸铁：高铬铸铁被誉为“第三代金属抗磨材料”，具有较好的抗磨性能，多用于浆体中含有粗大且尖锐的矿石的加工业。一般合金的硬度决定了过流件对颗粒的抵抗能力，使用具备较高的剪切硬度和抗压强度的材料会提高泵件的耐磨性能。目前国内外应用在渣浆泵叶轮材料方面的金属耐磨材料主要还是普通高铬白口铸铁，普通高铬白口铸铁虽然有很高的耐磨性，但其韧性较差，在承受大颗粒固体颗粒高速冲刷时容易造成叶轮表面材料的脱落，在断面上容易因腐蚀而形成凹坑。另外，由于我国镍资源的稀少而且镍的价格较高，所以镍硬铸铁在我国应用得不是太广泛。

陶瓷材料和橡胶：陶瓷材料虽然具有高硬度、耐磨损和耐腐蚀等特性，但是由于其具有脆性较大的缺点，还是难以在渣浆泵上应用。橡胶可适用于输送大颗粒小于10mm的浆体泵，其抗磨性优于金属材料，故渣浆泵的过流件耐磨材料普遍为耐磨橡胶。目前国内耐磨橡胶技术较先进的为烟台鑫海耐磨胶业有限公司。

复合材料：以综合性能较好的WC陶瓷颗粒作为颗粒增强相和以高碳低合金白口铸铁为基体的复合材料具有较高的硬度和较好的耐冲蚀性能，也可以ZG45为基体，以二次碳化物和渗碳体型碳化物为增强相，通过铸渗工艺制备出用于渣浆泵的铁基表面耐磨材料。但目前以上研究仅停留在实验室阶段，并未应用于实际生产。

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