一种高效耐磨矿浆泵叶轮的制备方法与流程

文档序号:15457722发布日期:2018-09-15 01:37

本发明涉及一种矿浆泵,具体涉及一种高效耐磨矿浆泵叶轮的制备方法。



背景技术:

矿浆泵通常是指通过借助泵的叶轮的旋转作用使固、液混合介质能量增加的一种机械,主要用于矿山、电厂、疏浚、冶金、化工、建材及石油等行业领域。矿浆泵的运行原理是,在离心力的作用下,液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量,以高速离开叶轮边缘进入蜗形泵壳。在蜗形泵壳中,液体由于流道的逐渐扩大而减速,又将部分动能转变为静压能,最后以较高的压力流入排出管道,送至需要场所。液体由叶轮中心流向外缘时,在叶轮中心形成一定的真空,由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处的压力,液体便被连续压入叶轮中。

矿浆泵是选矿厂扬送矿浆用的设备,是尾矿水力输送系统的主要设备,尾矿泵站的主机。有离心式矿浆泵和往复式矿浆泵两类。

矿浆泵的叶轮在运转过程中,由于受到高速高温并携带有硬质颗粒的矿浆浆料的冲刷,使得叶轮表面材料磨损严重,在如此苛刻的工况下,叶轮的寿命非常短,需要频繁的更换以确保矿浆泵的可靠、稳定运行,而叶轮的频繁更换必然会造成生产的中断,大大的降低了生产效率,增加了企业的生产成本。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明提供一种高效耐磨矿浆泵叶轮的制备方法,耐磨度高、使用时间久,且制作简单。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种高效耐磨高效耐磨矿浆泵叶轮的制备方法,包括以下步骤:

1)按照以下比例配备耐磨材料:金属合金粉末50%~70%、陶瓷高分子材料20%~40%、二甲基硅油5%~15%,升温至800~1000℃,在氩气的保护下进行熔炼;

金属合金粉末的组分如下:C:0.3~0.8%、Si:2~4%、WC:10~15%、Co:0.5~1%、Fe:5~10%、B:2~3%、CrB2:10~20%、余量为Ni;

陶瓷高分子材料的组分如下:按重量计份,煅炉甘石粉30~40份、陶瓷微粒10~20份、纳米二氧化钛5~10份、四氧化三钴5~7份,将上述原料熔融后放入球磨机混合球磨8~10H,将所得混合物料与金属合金粉末混合后进行熔炼;

2)低压浇注:物理降温,浇注温度为700~800℃,石膏模具的预热温度为200~300℃;

3)脱模:将浇注后的模具进行脱模,得到叶轮毛坯;

4)将叶轮毛坯放入浸渍液中进行真空浸渍处理,保压5~10min,浸渍液的组分为:苯甲酰氯5~10份、过氧化二苯甲酰10~15份、乙醇50~70份;

5)经过浸渍处理后的叶轮毛坯真空煅烧淬火,温度800~1000℃,煅烧30min,自然风干,即得成品。

进一步的,所述的步骤1)中所述耐磨材料的密度为8.2~8.4g/m3

进一步的,所述的步骤1)中所述耐磨材料的孔隙率为0~3%。

进一步的,步骤1)中所述的煅炉甘石粉的粉末粒径为60~70nm,所述纳米二氧化钛的粒径为80~100nm。

进一步的,制备后的叶轮表面进行活化处理。经过活化处理后的叶轮耐腐蚀性能提高。

与现有技术相比,经过本方法处理的叶轮,1)表面粗糙度符合Ra3.2的要求,通过先将陶瓷高分子材料处理后再与金属一起熔融,减小了偏析现象,使叶轮表面平滑,进一步提高工作效率,且经过浸渍液的浸渍,一定程度上提高了密封性;

2)以Ni为主要组成,提高了叶轮的耐磨性能,再经高温淬火处理,使处理过的叶轮表面更加均匀,其硬度可达80~90HRC,具有较好的耐磨性和耐腐蚀性,硬度高,从而延长了叶轮的使用寿命,降低了企业的生产成本。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本申请进行详细说明。

实施例1

1)按照以下比例配备耐磨材料:耐磨材料的密度为8.2g/m3,所述耐磨材料的孔隙率为0%。

金属合金粉末50%、陶瓷高分子材料20%、二甲基硅油5%,升温至800℃,在氩气的保护下进行熔炼;

金属合金粉末的组分如下:C:0.3%、Si:2%、WC:10%、Co:0.5%、Fe:5%、B:2%、CrB2:10%、余量为Ni;

陶瓷高分子材料的组分如下:按重量计份,煅炉甘石粉30份、陶瓷微粒10份、纳米氧化钛5份、四氧化三钴5份,将上述原料熔融后放入球磨机混合球磨8H,将所得混合物料与金属合金粉末混合后进行熔炼;

所述的煅炉甘石粉的粉末粒径为60nm,所述纳米二氧化钛的粒径为80nm。

2)低压浇注:物理降温,浇注温度为700℃,石膏模具的预热温度为200℃;

3)脱模:将浇注后的模具进行脱模,得到叶轮毛坯;

4)将叶轮毛坯放入浸渍液中进行真空浸渍处理,保压5min,浸渍液的组分为:苯甲酰氯5份、过氧化二苯甲酰10份、乙醇50份;

5)经过浸渍处理后的叶轮毛坯真空煅烧淬火,温度800℃,煅烧30min,自然风干,即得成品。制备后的叶轮表面进行活化处理。

叶轮的性能见表1。

实施例2

1)按照以下比例配备耐磨材料:耐磨材料的密度为8.3g/m3,所述耐磨材料的孔隙率为2%。

金属合金粉末60%、陶瓷高分子材料30%、二甲基硅油10%,升温至900℃,在氩气的保护下进行熔炼;

金属合金粉末的组分如下:C:0.5%、Si:3%、WC:12%、Co:0.7%、Fe:7%、B:2.5%、CrB2:15%、余量为Ni;

陶瓷高分子材料的组分如下:按重量计份,煅炉甘石粉35份、陶瓷微粒15份、纳米氧化钛8份、四氧化三钴6份,将上述原料熔融后放入球磨机混合球磨9H,将所得混合物料与金属合金粉末混合后进行熔炼;

所述的煅炉甘石粉的粉末粒径为65nm,所述纳米二氧化钛的粒径为90nm。

2)低压浇注:物理降温,浇注温度为750℃,石膏模具的预热温度为250℃;

3)脱模:将浇注后的模具进行脱模,得到叶轮毛坯;

4)将叶轮毛坯放入浸渍液中进行真空浸渍处理,保压7min,浸渍液的组分为:苯甲酰氯7份、过氧化二苯甲酰12份、乙醇60份;

5)经过浸渍处理后的叶轮毛坯真空煅烧淬火,温度900℃,煅烧30min,自然风干,即得成品。制备后的叶轮表面进行活化处理。

叶轮的性能见表1。

实施例3

1)按照以下比例配备耐磨材料:耐磨材料的密度为8.4g/m3,所述耐磨材料的孔隙率为3%。

金属合金粉末70%、陶瓷高分子材料40%、二甲基硅油15%,升温至1000℃,在氩气的保护下进行熔炼;

金属合金粉末的组分如下:C:0.8%、Si:4%、WC:15%、Co:1%、Fe:10%、B:3%、CrB2:20%、余量为Ni;

陶瓷高分子材料的组分如下:按重量计份,煅炉甘石粉40份、陶瓷微粒20份、纳米氧化钛10份、四氧化三钴7份,将上述原料熔融后放入球磨机混合球磨10H,将所得混合物料与金属合金粉末混合后进行熔炼;

所述的煅炉甘石粉的粉末粒径为70nm,所述纳米二氧化钛的粒径为100nm。

2)低压浇注:物理降温,浇注温度为800℃,石膏模具的预热温度为300℃;

3)脱模:将浇注后的模具进行脱模,得到叶轮毛坯;

4)将叶轮毛坯放入浸渍液中进行真空浸渍处理,保压10min,浸渍液的组分为:苯甲酰氯5份、过氧化二苯甲酰10份、乙醇50份;

5)经过浸渍处理后的叶轮毛坯真空煅烧淬火,温度1000℃,煅烧30min,自然风干,即得成品。制备后的叶轮表面进行活化处理。

叶轮的性能见表1。

对照例1

1)按照以下比例配备耐磨材料:金属合金粉末50%,升温至800℃,在氩气的保护下进行熔炼;

金属合金粉末的组分如下:C:0.3%、Si:2%、WC:10%、Co:0.5%、Fe:5%、B:2%、CrB2:10%、余量为Ni;

按照浇注、脱模、煅烧的顺序制得成品。叶轮的性能见表1。

对照例2

金属合金粉末的组分如下:C:0.3%、Si:2%、WC:10%、Co:0.5%、Fe:5%、B:2%、CrB2:10%、余量为Ni;

按照浇注、脱模、后将叶轮毛坯放入浸渍液中进行真空浸渍处理,保压10min,浸渍液的组分为:苯甲酰氯5份、过氧化二苯甲酰10份、乙醇50份;经过浸渍处理后的叶轮毛坯真空煅烧淬火,温度1000℃,煅烧30min,自然风干,即得成品。叶轮的性能见表1。

对照例3

陶瓷高分子材料的组分如下:按重量计份,煅炉甘石粉40份、陶瓷微粒20份、纳米氧化钛10份、四氧化三钴7份,将上述原料熔融后放入球磨机混合球磨10H,将所得混合物料与金属合金粉末混合后进行熔炼;

将上述高分子材料直接喷涂在现有的传统叶轮的表面后,放入浸渍液中进行真空浸渍处理,保压10min,浸渍液的组分为:苯甲酰氯5份、过氧化二苯甲酰10份、乙醇50份;经过浸渍处理后的叶轮毛坯真空煅烧淬火,温度1000℃,煅烧30min,自然风干,即得成品。叶轮的性能见表1。

表1

强度单位mpa,硬度单位HRC,耐腐性为放在10%的氢氧化钠中处理浸泡7天。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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