一、 前言

　　在磷酸的生产中，矿石的磨浆系统作为磷酸生产的关键工序，决定了后续生产的有效磷提取的成败，也是后续生产效率的关键，渣浆泵作为生产输送的关键设备，对系统设备的高效运行起着主要作用。

　　磷矿料浆中矿浆粒径较粗，100目过筛约68%，矿浆浓度在55--60%，且以保康白竹磷矿为主，磷矿莫氏硬度为5--6，ＳiＯ2含量为22--24%，因而粘度较大、流动性差，这些固体颗粒对机器设备造成严重的磨蚀，尤其对渣浆泵等转动设备更是如此。针对磷矿浆生产中的强磨蚀，近些年来，我国在金属材料上不断改进，从最开始的Cr15到现在使用的Cr27铁素体型高铬钢用于磷料浆输送泵的叶轮和蜗壳。设备正常运转周期也提升至2~4个月。在生产过程中泵实际使用寿命较短，维修费用较高，维修工作量大，对连续生产造成了较大的压力。

　　从实际使用上看，金属材料在泵的使用上已达到上限，我们在生产过程中使用过6家国内大型渣浆泵厂家产品，均无明显突破，使用时间差别不大。从材料应用而言，目前金属泵的挖潜已到设备使用极限，处于金属材料应用的瓶颈状态。面对目前我国磷复肥/磷化工行业产能过剩、国内外市场竞争加剧的格局，如何实现长周期安全、低成本运行成为磷矿浆生产企业、装备企业需共同面对的问题。

　　二、 目前金属泵的使用情况

　　南漳龙蟒磷制品有限公司是我国较早涉足磷化工的工业企业之一。磷矿浆磨浆装置的安全高效、低成本运行是我公司不断追求的目标。

　　我公司磨选车间生产矿浆浓度在55--60%，且以保康白竹磷矿为主，磷矿莫氏硬度为5--6，ＳiＯ2含量为22--24%。流量100m3/h、扬程80m使用的金属泵为xx125/570。由于料浆的强磨蚀性，叶轮使用2个月就需更换，泵体使用3--4个月后泵体的喉舌部位就会磨穿，同时泵体的入口处变薄，泵体的使用寿命较短。经过与厂家不断沟通，更换材质，我们先后使用了多种高铬材料，最后生产的备件最多可以勉强使用不到4个月。这为我公司的检修人员带来了较大的工作强度，库存压力大。

　　基于这种检修和更换备件频繁的情况，我公司积极在市场寻求可替代的新材料新技术。经了解国外有专门把碳化硅材料做成泵的厂家，经搜索湖北托马斯流体技术有限公司是一家专业生产碳化硅泵的厂家。我们技术人员与他们联系沟通考察，经过多次技术交流、论证，我们南漳龙蟒磷制品有限公司领导决定尝试使用碳化硅泵产品。

　　三、 碳化硅泵材料的优势

　　氮化硅结合碳化硅制品，质地坚硬，莫氏硬度约为9，在非金属材料中属于硬度材料，仅次于金刚石，超强耐磨性是非常稳定的材料。化学稳定性好，能耐几乎所有的无机酸（除氢氟酸外）以及多种有机酸的腐蚀，并具有优良的抗氧化性。它具有优异的耐腐蚀性能、耐磨蚀性能、足够的热稳定性，其耐磨耐腐性远远超过不锈钢所具有的性能。

　　湖北托马斯流体技术有限公司组织专人并聘请国外专家共同研究开发碳化硅结合氮化硅材料用于制作泵及其备品备件，经过多年的不懈努力，经过从实验室到用户现场使用验证，反复修改制作工艺，终于取得了突破性进展，彻底解决了传统工艺中该产品脆性大，在安装使用中易于开裂，安装连接不便等缺陷，并采用特殊的工艺大大降低了其使用的风险，解决了许多用户长期不能解决的难题。

　　碳化硅结合氮化硅制作的渣浆泵是一种非金属耐腐蚀材料，它具有优异的耐腐蚀性能（除氢氟酸和热浓碱外）、耐磨蚀性能、足够的热稳定性，尤其在处理湿氯、氯水、盐水、盐酸、醋酸等介质时，其耐腐蚀性远远超过耐酸不锈钢所具有的性能，陶瓷泵及其部件还有耐磨，不老化、不污染、易处理、环保的优点，己广泛地用于石油、化工、化肥、制药、食品、造纸、冶炼、化纤以及军工等众多工业领域。

　　目前，湖北托马斯公司已成功开发出各种耐磨蚀耐腐蚀系列泵及其备品备件产品，广泛应用于矿山、冶金、磷化工、电厂、钢厂、石油化工、煤化工、造纸等行业；开发出的脱硫喷嘴、旋流器广泛应用于电厂、钢厂、矿山、冶金等行业。可根据用户现场要求进行测绘制作，也可以按照用户的要求进行产品设计和开发。

　　四、 碳化硅泵在磨浆工位上的使用

　　湖北托马斯流体技术有限公司生产的碳化硅泵（ZVT100/50流量1003/h、扬程80m），于2018年6月1日在南漳我公司脱镁一级泵工位上安装（全公司工况最恶烈，渣浆寿命最短工位）使用，至今已使用有1年有余，在进行例行检查时未发现过流件明显的磨蚀现象。按原来过流件更换的4个月计算已达到了原金属泵的3倍以上的使用寿命，确保生产装置长期平稳运行，降低了维护成本，节省了人力物力。为公司创造了良好效益，同时降低工人劳动强度。为公司下步对渣浆泵改型提供了全新思路。

　　泵短节：渣浆泵的是进口短节的更换更是让人觉得可惜，短节没有使用2个月，就因为恶劣的工况，迅速磨蚀、腐蚀穿孔，只能丢弃，最后，作为废品卖掉，实在让人惋惜。我公司联系湖北托马斯流体技术有限公司的技术人员根据渣浆泵的使用现状、工况环境、碳化硅材料的施工特点、材料特性，一起制定维修方案。

　　丢弃的泵短接修复方案为：

　　⑴ 需加工旧的短节磨损内表面。

　　⑵对涂覆表面进行化学清洗和喷砂处理，以去除涂覆表面上的油污、杂质，增加粘接表面积。

　　⑵ 在里面镶嵌烧结碳化硅。

　　⑶ 采用树脂碳化硅进行粘结。

　　⑷ 对短接两端法兰密封面进行涂覆树脂碳化硅处理，以确保法兰密封性能。

　　(5)对树脂碳化硅涂覆层进行热处理固化，并消除固化层内部应力集中，并交付使用

　　现短节经修复后使用已将近一年，使用情况良好，也给我们设备使用维护提供了新思路、新方法，大大降低了设备使用维护成本。

  

　　五、 碳化硅泵在磷矿应用的经济分析

　　脱镁一级泵根据目前渣浆泵ZVT100/50的使用情况，初步估算可以达到4倍以上的使用寿命，而且还在正常使用中。按4倍的寿命估计，碳化泵比金属泵要少更换4套备件，过流件需更换的有：叶轮、泵体、前后泵盖，一个备件更换周期节省的成本为：备件的价格+仓储保管+人工费

　　2、修复泵短节以前的旧短节只能丢弃，最后，作为废品卖掉，现经修复焕发第二春，作为新备件使用，而且，还可以不断修复重复使用，减少采购成本。

　　六、 结束语

　　经过磷矿脱镁一级泵使用中不断检验，我们龙蟒也不断尝试在磷酸的其他工位开始使用，也带来了较好的使用效果。从最开始的使用到现在，备件的更换及维护量减少都给我们带来了事实上的效益。脱镁磷矿渣浆泵及短节的修复更是给我们提供了设备维护的新思路。也为公司创造了实实在在的价值。

　　作者简介］谢虎元（1974--）南漳龙蟒磷制品有限公司总经理

　　丁久伟（1976--）南漳龙蟒磷制品有限公司设备维修大班长