非金属耐磨材料在矿山过流设备中的选择与应用.doc

非金属耐磨材料在矿山过流设备中的选择与应用 (大冶有色金属股份有限公司铜山口铜矿，湖北 大冶 435122) 摘 要：设备过流件的磨损和腐蚀是影响矿山、冶金、石油、化工、电力等行业生产和可持续发展的重要因素之一，本文简要介绍和分析了不同类型耐磨材料在过流设备上对比和主要影响因素，通过对其主要性能进行测试和现场试验，表明非金属耐磨材料在过流设备上的使用具有良好的市场前景和广泛的社会经济效益。 关键词：非金属耐磨材料、耐磨度、过流件、工况条件 Application of Nonmetal Wear-resistant Materials in over-current device ( Daye Non-Ferrous Metals Company, Hubei Daye, 435100 ) Abstract:This paper introduces methods and influencing factors of nonmetal wear-resistant coating materials based on over-current device.the industry trial has been completed in the mineral processing plant, to show it has a bright prospect of being applied. Key words: Nonmetal wear-resistant materials, wear-proof degree, operating mode condition 前言 在冶金、化工、矿山、电力、石油等工业生产过程中，过流设备的磨损和腐蚀是不可避免的，工况条件的不同使这些过流件的使用寿命也存在着很大的差异，给企业正常生产和设备维护带来很大困难，生产成本也不断加大。据不完全统计，2010年我国因磨损和腐蚀造成的经济损失在9500亿元, 机电产品失效原因的70%属于磨损和腐蚀,约有80%的机器零部件都是因为磨损而失效。 铜山口铜矿是大冶有色金属公司的主要生产矿山之一,1985 年建成投产, 选矿工艺流程为碎矿-磨矿-浮选-脱水, 经过铜钼混合浮选、铜硫分离、铜钼分离, 目前，矿山选矿处理能力由原设计的99万t/a（3000t/d） 矿浆中的固体颗粒以大的冲击角高速冲击泵体表面，使泵体表面依次产生弹性变形和塑性变形，塑性变形不能恢复导致材料破坏；固体颗粒反复高速冲击泵体表面，塑变反复进行，造成疲劳破坏。 2、剥蚀 固体颗粒以较小角度高速冲击泵体表面，当平行于物体表面的分速度较高时，粒子能量足以使材料表面发生剥蚀。尖锐颗粒使部件表面产生切削破坏，磨损形态为沟槽状痕迹；圆形颗粒使部件表面产生犁切破坏，磨损形态为波纹状痕迹。 3、研磨破坏 这是固体颗粒进入到两部件之间受压且有相对运动时发生的磨损失效形式。由于两滑移面对粒子的压碾作用，形成脆性破坏或塑性破坏。同时，被碾碎的颗粒碎片还会进一步引起小角度剥蚀破坏。 实际工况条件下，过流件的磨损过程十分复杂，实际表现出来的磨损现象也不能简单地归为某一种基本磨损类型，而往往是基本类型的复合或派生，如气蚀磨损、冲蚀磨损和微动磨损等，此外，过流件的使用寿命往往还受工况条件的影响，如流速、矿浆（砂浆）浓度、压力、酸碱性等，一般情况下，过流件的气蚀磨损和冲蚀磨损都存在，往往汽蚀的存在进一步加快了过流件的磨损的进程，气蚀磨损严重者，其扩展深度可达20mm以上，甚至穿透过流件的基体。气蚀磨损和冲蚀磨损都称为侵蚀磨损，它们都可以看成疲劳磨损的派生形式，就本质上来说，都是由于机械力造成的表面疲劳破坏，但液体的化学和电化学作用加速了它们的破坏速度。 二、过流件主要破坏部位 从我矿选矿流程中使用的碴浆泵的使用情况来看，由于磨损机理不同，各泵位之间的磨损也不一样。一般情况下，当小角度剥蚀占主导地位时，磨损较为严重，主要的破坏部位为叶轮、泵壳、前后护板等过流部件。在吸嘴和叶轮叶片根部主要的磨损方式为剥削磨损，涡流的增加使磨损加剧。叶轮磨损严重的，往往以大角度冲击破坏为主，吸入侧有因涡流而引起的破坏，当（矿浆）泥浆进入叶轮后，速度由轴向变为径向，由于惯性作用，泥浆颗粒仍以较大的轴向速度冲击叶轮，且频率很高，引起严重破坏；另外，进入叶轮和泵壳之间的硬颗粒引起研磨破坏。在泵壳内，（矿浆）泥浆中的固体粒子在弯曲流道内，由于离心力的作用撞击泵壳内壁，由于泵壳的水力设计特点决定了不可能为大角度冲击，均为小角度犁切或切削磨损。 三、影响碴浆泵磨损的因素 1、固体颗粒粒度对磨损的影响 大颗粒往往传递更高的冲击能量，使磨损加剧。细颗粒能形成滑移层，保护过流部件免受冲击磨损，虽然滑移也产生磨损，但大大降