一、前言
在钨精粉的生产中，矿石的磨浆系统作为浮选生产的关键工序，决定了后续生产的钨精粉提取的成败，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。
钨矿料浆中矿浆粒径较粗，矿浆浓度在 55--60%，矿莫氏硬度为 5--7，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。针对钨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料浆输送泵的叶轮和蜗壳。设备正常运转周期也提升至 1~2 个月。在生产中泵实际使 用寿命短，维修费用高，维修工工作量大。
从材料应用而言，金属泵的挖潜已到了设备使用的上限，处于金属材 料应用的瓶颈状态。如何实现长周期安全、低成本运行成为钨矿生产企业、 装备企业需共同面对的问题。
二、目前金属泵的使用情况
宁化行洛坑钨矿有限公司一家采选企业，经营钨、钼及其它矿产的采、选、加工和销售。采矿方式为露天开采，矿石经过破碎、磨矿、粗选、精 选、细泥回收等流程，主要产品为钨精矿，并综合回收铜、钼、铋等精矿。
行洛坑钨矿属低品位矿山，公司秉持“永无满足、不断创新”的理念，重 视技术创新和管理创新，充分利用矿产资源，努力提高回收率，降低生产 成本，走可持续的矿山发展之路。
我公司磨浆车间的棒磨机下的渣浆泵，矿浆浓度在 55--60%，矿浆中含有少量棒料，磨损大。使用的金属泵为 xx150/570 流量 470m3/h、扬程 60m。由于料浆的强磨蚀性，叶轮只能使用 40 天左右就需更换，泵体使用70 天左右泵体的喉舌部位就会磨穿，同时泵体的入口处变薄，泵体的使用寿命很短。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 80 天。这为我公司的检修人员 带来了较大的工作强度。
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。
三、碳化硅泵材料的优势
氮化硅结合碳化硅制品，质地坚硬，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，它同时具有优异的耐腐蚀 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、碳化硅泵在磨机工位上的使用
为了验证碳化硅材料的可行性，我们宁化行洛坑钨矿与湖北托马斯合作，探索生产与金属泵可互换的后泵盖，安装使用 150 天（金属的 2 倍寿 命）后，检修打开后泵盖的磨损量很小，初步确定碳化硅材料使用的可行 性，原来我们担心的棒磨机棒料会打碎碳化硅的事情没有发生，这打消了 我们之前重大疑虑。
由于是磨矿的关键设备，要保证设备能正常运行的前提下，才能进行试用，即要与金属的互换性。在这个前提下，我们又进行了泵体测试，泵 体测试在金属 2 倍的寿命前提下进行，测试效果达到 3 倍的金属寿命。验证结果完全可以把碳化硅材料做成渣浆泵的过流件来使用，实践证明是可行的。
由于验证了材料的可行性，湖北托马斯流体技术有限公司生产了一台全碳化硅材质的泵 ZVT150/60 在宁化行洛坑钨矿有限公司棒磨车间磨矿一级泵工位上使用，至今已使用有八个月之久未出现明显的磨蚀现象，还可以继续使用。按原来金属过流件的使用寿命：叶轮 30 天、泵盖 60 天、泵体 60 天，按更换的 2 个月计算已达到了原金属泵的 4 倍以上的使用寿命。大大降低了使用维护成本，节省了大量的人力物力成本，极大地降低了综合维护成本，为公司创造了良好效益，也给现场检修工人降低了劳动强度。给整个磨矿泵的材料的使用提供了新思路。
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：
（1）需加工旧的短节磨损内表面。
（2）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。
（3）在里面镶嵌烧结碳化硅。
（4）采用树脂碳化硅进行粘结。
（5）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。
（6）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、碳化硅泵在钨矿应用的经济分析
磨矿一级泵根据目前渣浆泵 ZVT150/60 的使用情况，目前估算可以达到 4 倍以上的使用寿命，而且，还可以使用。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
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