Шламовый насос муниципального строительства для транспортировки осадка сточных вод

II. Эластомер

Обычно используемые в шламовых насосах эластомеры можно разделить на три категории: натуральный каучук, полиуретан и синтетические эластомеры.
Натуральный каучук
Когда в качестве материала облицовки используется натуральный каучук, он демонстрирует превосходную устойчивость к эрозии твердых частиц диаметром 12 мм (1/2 дюйма). Однако при нанесении на крыльчатки его устойчивость к частицам диаметром более 6 мм (1/4 дюйма) значительно снижается. Кроме того, натуральный каучук имеет ограниченную адаптируемость к средам, содержащим острые твердые частицы. Тем не менее, новая формула, препятствующая порезу, в некоторой степени исправила этот недостаток. Из-за своей относительно мягкой текстуры натуральный каучук легко порезать или порвать крупными-твердыми частицами или мусором. При использовании в схемах измельчения (таких как шаровые мельницы, барабаны мельниц полу-самоизмельчения и вибрационные сита с ямами для сбора воды в мельницах) регулирование размера ситовых отверстий и состояния ситового материала является ключевым фактором для обеспечения его стабильной работы.
Натуральный каучук имеет уникальный режим отказа при запаздывающем восстановлении, при котором накопление внутреннего тепла может вызвать реакции термического разложения и десульфурации, что приводит к резкому ухудшению механических свойств. Чтобы избежать этого риска, окружную скорость рабочего колеса обычно контролируют на уровне ниже 27,5 м/с (5400 футов/мин), чтобы предотвратить термическую деградацию в области всасывающей втулки вблизи внешнего края рабочего колеса.
Натуральный каучук плохо переносит масла, растворители и сильные кислоты. После контакта он склонен к значительному объемному расширению, снижению износостойкости и существенному снижению механической прочности. Более того, он не подходит для применений, где температура жидкости превышает 75 градусов. Для химических веществ или высоких-температурных сред необходимо использовать синтетические эластомеры, а конкретные типы следует выбирать на основе сочетания конкретной химической среды и рабочей температуры.
2. Полиуретан
Полиуретан, как разновидность синтетического эластомера, образуется путем смешивания двух жидких химикатов с последующим отверждением после заливки. Этот материал демонстрирует превосходную устойчивость к мелким твердым частицам и в некоторых сценариях применения работает лучше, чем натуральный каучук.
Хотя полиуретан и не является типичным материалом, устойчивым к химической коррозии, он все же демонстрирует значительно лучшую стойкость к химическому расширению, чем натуральный каучук. В таких сценариях, как схемы флотации, содержащие различные химикаты, срок его службы может быть намного дольше, чем у натурального каучука. Кроме того, полиуретан можно использовать в качестве футеровки насоса для рабочих колес со скоростью вращения более 27,5 м/с (5400 футов/мин) (в таких условиях натуральный каучук больше не применим), а также он подходит для редких случаев, когда мусор может повредить резиновое рабочее колесо.
В связи с тем, что твердость полиуретана по Шору обычно выше, чем у обычного натурального каучука, его характеристики могут быть ограничены при работе с грубыми и острыми частицами. Такие частицы склонны вызывать шелушение на его поверхности. Кроме того, химическая структура полиуретана делает его подверженным «гидролизу» (особый вид разрушения эластомеров), особенно при воздействии сильных кислот или сильных оснований; однако за счет конкретных усовершенствований рецептуры его устойчивость к гидролизу может быть значительно повышена. Верхний предел применимой температуры полиуретана составляет 70 градусов, и он будет разрушаться под воздействием углеводородов.
3. Синтетический эластомер
При синтезе эластомерных смесей полимерный компонент натурального каучука заменяют полимерами специального состава. Эти специально разработанные полимеры могут выдерживать определенные химические среды или рабочие температуры. Этот процесс модификации обычно требует использования новых армирующих добавок, отвердителя и других специализированных добавок, совместимых с выбранным синтетическим каучуком.
Хотя синтетические эластомеры превосходят натуральный каучук по химической стойкости и термостойкости, существует фундаментальный компромисс-: их износостойкость обычно ниже, чем у натурального каучука с оптимизированным составом. Эти характерные различия возникают из соображений приоритетности при проектировании материалов. - Синтетические эластомеры повышают свою адаптируемость к окружающей среде за счет регулирования молекулярной структуры, но ухудшают свои фрикционные свойства. Это обеспечивает решающую основу для выбора материала в конкретных условиях работы, а именно, необходимо найти целевой баланс между устойчивостью к окружающей среде и износостойкостью.

III. Износостойкие-/эрозионностойкие-литейные сплавы

Износостойкий-литой сплав подходит для внутренней гильзы и рабочего колеса шламовых насосов и может работать в ситуациях, когда резиновые материалы не подходят, в том числе с крупными или острыми частицами, высоким напором (высокая скорость вращения рабочего колеса), высокими рабочими температурами и с высоким содержанием углеводородов.
При применении пульпы центробежных насосов наиболее часто используемой серией сплавов является белый чугун с высоким-хромом. Этот тип сплава основан на железе, в котором равномерно распределены карбиды металлов, составляющие от 15% до 55% объема. Эти карбиды могут иметь твердость более 1200HV, что придает сплаву превосходную стойкость к эрозии. Однако присутствие твердых карбидов приводит к снижению ударной вязкости и комплексных механических свойств материала. - Белое железо с высоким содержанием-хрома склонно к хрупкому разрушению при ударе. В настоящее время благодаря-углубленным исследованиям этого типа материалов и постоянной оптимизации конструкции шламовых насосов можно эффективно уменьшить отказы, вызванные хрупким разрушением.
Белый чугун с высоким-хромом соответствует требованиям большинства условий труда и обладает хорошей устойчивостью к различным химическим веществам. Однако из-за недостаточной кислотостойкости большинство продуктов подходят только для сред с pH выше 4. Для сильно эрозионных кислотных условий с pH 1 или ниже, хотя доступны специальные варианты чугуна с высоким-хромом, их износостойкость немного ниже, чем у традиционных моделей.
Для сценариев с чисто коррозионными условиями или там, где требуется особая ударопрочность, можно выбрать серии из литой стали и никелевых сплавов. В очень легких растворах, где среда чрезвычайно агрессивна, можно использовать дуплексную нержавеющую сталь или аустенитную нержавеющую сталь; для суспензии с наибольшей коррозионной активностью необходимо выбирать сплавы на основе никеля-. Следует подчеркнуть, что эти стали и никелевые сплавы не рассчитаны на износостойкость. Улучшение их коррозионной стойкости обычно происходит за счет износостойкости, поэтому их обычно не рекомендуют для сценариев, связанных с эрозионными твердыми частицами.

IV. Керамика

Обычно используемую керамику в шламовых насосах можно разделить на три категории: керамика на основе полимеров-, функциональная керамика. Керамические материалы обладают превосходной коррозионной стойкостью и износостойкостью, но имеют длительные производственные циклы и высокие трудности обработки, что приводит к относительно высоким производственным затратам.
Керамика на-полимерной основе
Эпоксидная композитная керамика: на основе эпоксидной смолы обладает отличной адгезией, коррозионной стойкостью и стабильностью размеров. Частицы оксида алюминия и карбида кремния, а также коротко-волокна используются в качестве керамических армирующих фаз. После отверждения они образуют композиционный материал с высокой прочностью и твердостью, обладающий лучшей стойкостью к химической коррозии, чем материалы на основе полиуретана-, и умеренной ударопрочностью. Они обычно используются для покрытия внутренней футеровки шламовых насосов или местных -износостойких компонентов (таких как внутренняя футеровка корпусов насосов и кромки рабочих колес), особенно в шламовых средах со средней концентрацией кислотных или щелочных химических сред.
Виниловая композитная керамика: Виниловая смола сочетает в себе прочность и химическую стойкость эпоксидной смолы, а также свойства отверждения ненасыщенного полиэстера. Использование оксида алюминия, карбида кремния и т. д. в качестве армирующих фаз в сочетании с керамическими волокнами/усами значительно повышает ударопрочность и сопротивление разрыву материала. Подходит для сценариев обработки шламовых шламов со средним размером частиц и сложной химической средой.
Композиционная керамика на основе полиуретана-. В качестве матрицы используется полиуретан (ПУ), а в качестве армирующих фаз керамики используются обычные твердые керамические частицы, такие как оксид алюминия (Al₂O₃), карбид кремния (SiC) и диоксид циркония (ZrO₂). Благодаря дисперсионному упрочнению керамических частиц износостойкость и ударопрочность полиуретана значительно повышаются, при этом сохраняется гибкость полиуретана, что позволяет ему противостоять эрозии и износу, вызванным твердыми частицами мелкого и среднего размера. Он подходит для сценариев, связанных с химическими средами или суспензиями средней износостойкости, например, в контурах флотации и транспортировке хвостов. Особенно при замене традиционного натурального каучука он может сбалансировать химическую стойкость и износостойкость.
2. Функциональная керамика
Глиноземная керамика (Al₂O₃ керамика): Глиноземная керамика является самой ранней функциональной керамикой, применяемой в шламовых насосах. Чем выше его твердость и износостойкость, а также химическая стабильность (кроме растворов сильных щелочей и плавиковой кислоты), тем ниже стоимость. Он обычно используется для внутренней облицовки, защитной втулки и местного износостойкого -слоя рабочего колеса шламовых насосов, особенно подходит для перекачивания шлама средней интенсивности износа, но имеет более высокую хрупкость и плохую ударопрочность.
Керамика из карбида кремния (керамика SiC): керамика из карбида кремния (особенно SiC, спеченный в результате реакции- и SiC, спеченный-без давления) обладает чрезвычайно высокой износостойкостью, отличной коррозионной стойкостью (не устойчив к плавиковой кислоте и сильным окисляющим кислотам), хорошей теплопроводностью, устойчивостью к высоким температурам и превосходной стойкостью к термическому удару по сравнению с керамикой из глинозема. Они подходят для условий интенсивного-технического обслуживания, сильной-коррозии или высоких-температурных суспензий, таких как суспензии высокой-концентрации, содержащие острые частицы (например, кварцевый песок, металлический шлак) или химические суспензии, содержащие кислоту/щелочь-. Они часто используются в качестве износостойких компонентов-, таких как рабочие колеса, передние защитные пластины и щелевые кольца шламовых насосов.
Керамика, упрочненная цирконием (керамика ZrO₂): эта керамика упрочняется стабилизаторами, такими как оксид иттрия (Y₂O₃), и обладает чрезвычайно высокой вязкостью разрушения (в 3-5 раз выше, чем у керамики из глинозема) и износостойкостью. Они обладают высокой твердостью (твердость по шкале Мооса от 8,5 до 9) и превосходной коррозионной стойкостью (за исключением плавиковой кислоты): они подходят для применений, где частицы в суспензии имеют определенную степень воздействия (например, крупнозернистый шлак, песок и гравий), и могут использоваться для таких компонентов, как рабочие колеса и износостойкие -футеровки, компенсируя хрупкость традиционной керамики и более стабильно работая при средней интенсивности износа и ударопрочности. условия.

Код

Название материала
Тип

Описание функции
A04

ULTRACHROME® 24 % хрома, устойчивый к коррозии-серый чугун
Белый чугун
Сплав А04 — это разновидность белого чугуна, специально разработанная для операций сверления и нарезания резьбы. Коррозионная стойкость A04 не так хороша, как у A05, и обычно он не-устойчив к коррозии. А04 используется для герметизации переходников, сальников и сливных устройств.
A05

ULTRACHROME® 27% хрома, устойчивый к коррозии-серый чугун
Белый чугун
Сплав А05 — это износостойкий-белый чугун, который исключительно хорошо работает в различных условиях эрозии, включая умеренные коррозионные среды. Высокая износостойкость А05 объясняется наличием в его микроструктуре твердых карбидов.
A25

Сталь Ni-Cr-Mo
Литая сталь

Сплав А25 – это разновидность легированной стали, обладающая умеренной износостойкостью и высокими механическими свойствами. Этот сплав используется для изготовления крупных отливок, где прочность имеет первостепенное значение, например, корпус насоса для гравия.
A49

ULTRACHROME® 28 % низкоуглеродистый высокоуглеродистый-низкохромистый-углеродистый белый чугун
Белый чугун
Сплав А49 — это коррозионно--стойкий белый чугун, подходящий для коррозионных условий с низким уровнем pH. Однако существует также проблема эрозионного износа. Этот сплав особенно подходит для обессеривания дымовых газов (ДДГ) и других умеренно агрессивных шламов.
A53

ULTRACHROME® Аустенитная нержавеющая сталь с высоким-хромистым белым чугуном
Белый чугун
Сплав А53 — это сплав с высокой-стойкостью к коррозии и умеренной коррозионной стойкостью. A53 можно использовать в приложениях с низким уровнем pH, таких как условия фосфатов или некоторые приложения для удаления диоксида серы, где также существуют проблемы эрозии.
A61

HYPERCHROME® Белый чугун с высоким содержанием хрома 30% Cr
Белый чугун
Сплав А61 представляет собой заэвтектический белый чугун. Благодаря наличию в матрице сплава большой объемной доли твердых и износостойких-карбидов хрома он обладает чрезвычайно высокой коррозионной стойкостью.
A68

HYPERCHROME® Белый чугун с высоким содержанием хрома 30% Cr
Белый чугун
Сплав А68 представляет собой заэвтектический белый чугун. Подходит для условий высокого износа и обладает умеренной коррозионной стойкостью. Его следует использовать в тех случаях, когда требуется стойкость к коррозии, аналогичная сплаву Ultrachrome A05, и более высокий уровень износостойкости, чем у сплава Hyperchrome® A61.
A241

ULTRACHROME® 32% хромистый белый чугун с высоким содержанием хрома
Белый чугун
Сплав А241 представляет собой -стойкий и ударостойкий-белый чугун. Он был оптимизирован для применений, в которых удар приводит к потере материала. По сравнению с A61, A241 обладает превосходной ударопрочностью, а по сравнению с A05 — превосходной коррозионной стойкостью.
C21

13% хромированная сталь
Мартенситная нержавеющая сталь
Сплав C21 представляет собой полностью закаленную нержавеющую сталь 420C.
C23

CF-8M Нержавеющая сталь
Аустенитная нержавеющая сталь

Сплав C23 — нержавеющая сталь CF-8M. C23 обладает отличной коррозионной стойкостью, но его устойчивость к коррозии низкая. Это литейный эквивалент 316SS.
C26

CD-4MCuN Нержавеющая сталь
Дуплекс из нержавеющей стали
Сплав C26 представляет собой дуплексную нержавеющую сталь CD-4M CuN. Он более устойчив к коррозии, чем C23, но обычно имеет меньшую коррозионную стойкость. Это литой эквивалент 2205SS.
D21

Чугун с шаровидным графитом (чугун с шаровидным графитом)
Чугун
Сплав Д21 представляет собой марку ковкого чугуна сероватого цвета и используется в качестве стандартного материала для корпусов и рам насосов.
D25

Высокопрочный-ковкий чугун (чугун с шаровидным графитом)
Чугун
Сплав D25 — это запатентованный ковкий чугун, используемый для изготовления сосудов высокого-давления, требующих высочайшей механической прочности.
N02

Сплав 63% Ni 30% Cu
Коррозионно--стойкий никелевый сплав
Сплав N02 — это никель-медный сплав, который пригоден для работы в агрессивных средах, но имеет низкую износостойкость. N02 также известен как сплав монеля.
N22

Сплав 58Н 22Cr 12Mo
Коррозионно--стойкий никелевый сплав
N22 — чрезвычайно устойчивый к коррозии-сплав, используемый в чрезвычайно жестких условиях, которым не могут противостоять даже аустенитные и аустенитные суперсплавы. N22 также известен как Hastelloy® C-22®.
J32

70% покрытие из карбида вольфрама 420SS
Нержавеющая сталь с керамическим-покрытием
J32 — это металл-композитное покрытие, состоящее на 70 % из карбида вольфрама и подложки из нержавеющей стали 420. Применяется для втулок вала в агрессивных условиях.
J37

Покрытие из 70% карбида вольфрама CD4-MCUN
Дуплексная нержавеющая сталь с керамическим-покрытием
J37 — это металл-композитное покрытие, состоящее на 70 % из карбида вольфрама и подложки из дуплексной нержавеющей стали. Используется для втулок вала в агрессивных и абразивных условиях.
J39

80% покрытие из карбида вольфрама 420SS
Нержавеющая сталь с керамическим-покрытием
J39 — это металло-керамическое композитное покрытие, состоящее на 80 % из мелкозернистого карбида вольфрама и основы из нержавеющей стали 420. Он используется для втулок вала в условиях чрезвычайно абразивного износа и имеет более высокую износостойкость по сравнению с J32.
R35

Резина Linatex® премиум-класса
Натуральный каучук
R35 Linatex premium — это мягкий и высокоэластичный натуральный каучук, оптимизированный для абразивного истирания мелкими частицами.
R55

Разгрузочная футеровка мельницы изготовлена ​​из натурального каучука.
Натуральный каучук
Натуральный каучук R55 представляет собой компаунд, специально разработанный для решения проблем, связанных с широко распространённым шламом при разгрузке шлифовальных машин.
R508

Разгрузочная футеровка мельницы изготовлена ​​из натурального каучука.
Натуральный каучук
Натуральный каучук R508 представляет собой компаунд, специально разработанный для самых требовательных применений, обладающий чрезвычайно высокой устойчивостью к разрыву и прочностью на разрыв.
S01

EPDM резина
Синтетический эластомер
S01 — синтетический эластомер с превосходной кислотостойкостью и устойчивостью к озону. Он в основном используется в качестве герметика из-за его низкой остаточной деформации при сжатии.
S12

Нитриловый каучук
Синтетический эластомер
S12 — это тип синтетического каучука, обычно используемый при работе с жирами, маслами и воском. S12 имеет умеренную коррозионную стойкость.
S21

Бутиловый (IIR) каучук
Синтетический эластомер
Синтетический каучук S21 демонстрирует превосходную химическую стабильность, хорошую термостойкость и стойкость к окислению, но имеет плохую коррозионную стойкость. S21 используется в кислых средах.
S31

Хлорсульфированный полиэтилен
Синтетический эластомер
S31 — антиоксидантный и термостойкий эластомер. Обладает превосходной химической стабильностью по отношению к кислотам и углеводородам.
S42

Полибутадиен
Синтетический эластомер
S42 — это высокопрочный-синтетический эластомер, динамические характеристики которого лишь немного ниже, чем у натурального каучука. S42 обладает превосходной термостойкостью и маслостойкостью. Обычно его используют в ситуациях, когда натуральный каучук на основе углеводорода-разлагается.
S51

Фторсиликоновый полимер
Синтетический эластомер
Синтетический эластомер S51 демонстрирует превосходную стойкость к маслам и химикатам при высоких температурах, но имеет низкую коррозионную стойкость.
U38

Износостойкий-полиуретан
Полиуретановый эластомер
U38 — это -стойкий к эрозии материал, который хорошо работает с эластомерами и подходит для борьбы с загрязнениями. Это объясняется высокой прочностью U38 на разрыв и растяжение. Однако его эрозионная стойкость не так хороша, как у натурального каучука (каучук R55ª).
Y08

Нитрид кремния в сочетании с карбидом кремния.
Керамика

Y08 — это -износостойкая керамика, которая хорошо работает при износе мелкими частицами, но имеет низкую устойчивость к ударам твердых тел и эрозии более -1 мм.