鉱山廃水産業における高クロムポンプの使用

Apr 12, 2023

産業採掘は過酷なビジネスであり、現場の脱水やスラリーの移動に使用されるポンプは摩耗の矢面にさらされます。 高クロム鉄の摩耗部品を備えたスラリー ポンプは、他の材料で作られた機器をすぐにダメにしてしまうプロセス流体を使用している場合でも、一体型コンポーネントの寿命を延ばすことを目的として設計されています。

鉱業および鉱物生産業界では、スラリーの移動が命です。 スラリーは、懸濁液中に固形物を含む濃厚で粘性のある流体であり、従来の化学ポンプや水ポンプでは移動が困難なことがよくあります。 そのため、重労働を行うために高揚程のスラリーポンプが採用されています。

スラリーは、大量の粉砕固体を簡単に移動できるため、産業用途で定期的に使用されています。 採掘、石油・ガス掘削、発電など、深掘りを伴う現場では、採取した土を効率的に移動する方法が必要です。 水を導入すると、スラリーポンプを使用して固形物を現場から汲み出すことができます。 輸送車両を使用して材料を機械的に移動する場合と比較して、ポンプは高速かつ安価です。

水中スラリー ポンプは鉱業全体で広く使用されています。 高流量、低速、高スラリー濃度により、ポンプコンポーネントの摩耗や劣化が深刻になる恐れがあります。 部品の摩耗の原因となるのは、スラリー自体の高い粘度と摩耗性です。 これは、間違ったポンプを使用すると、水中スラリー ポンプの寿命が短くなり、多くの場合 1 か月以下の寿命になる可能性があることを意味します。

定期的なポンプの分解、修理、設置には、コンポーネントのコストだけでなく、ダウンタイムや潜在的なビジネスの損失によるコストがかかるため、費用がかかります。

産業採掘におけるスラリーポンプへの要求をより深く理解するには、鉱山を想像してください。 洞窟の奥深くにあるのかもしれない。 雨季なので、余分な水と砂がたくさんあり、取り除く必要があります。 彼らは大量の物質を発掘し、移動させています。 石、水、土、泥が混ざり合った状態で、あらゆるものをポンプで送り出す際に、これらの固体の研磨材がポンプに導入されます。

産業用採掘用途には過酷で劣化した条件があり、未硬化の金属部品が針葉樹をサンドペーパーで磨くように摩耗します。 砂や砂利の多い水中でインペ​​ラが回転すると、ポンプはすぐに摩耗します。

スラリー ポンプは、鉱物や石炭の流出物などが採掘される場所で広く使用されています。これは、スラリー中にさらに高濃度の研磨粒子が含まれていることを意味します。 摩耗の原因となるのは、スラリー内の材料だけではなく、ポンピングプロセス全体です。 スラリーのポンピングプロセスは、逆さまのブレンダーに例えることができます。

ボリュートはピッチャーのようなもので、インペラーはブレードのようなものです。 回転すると力が発生し、圧力が発生してスラリーが押し出されます。 インペラの力と粒子が互いにこすり合う砂状の水があり、大量の熱と圧力が発生します。

これは絶え間ない摩耗、高圧、熱による完璧な嵐であり、ポンプのコンポーネントが急速に劣化する原因となります。

一般的な材料では、部品は研磨されたように摩耗します。 文字通りコンポーネントを無駄にしてしまいます。 最初に穴があり、その後基本的にそれ自体が侵食されて無になります。 物事が劣化し始めると、ユーザーは油圧の損失や漏れに気づき始めます。 それは穴の開いたストローで水を吸うようなものかもしれません。

最も一般的に、スラリーによる摩耗が最も大きくなる部品は、インペラ、摩耗プレート、シャフト スリーブ、メカニカル シール面、リップ シール、およびボリュートです。

ポンプの寿命を延ばす方法はいくつかあります。 一例としては、スラリーがパイプラインの底に沈殿しないようにしながら、ポンプを可能な限り完全に水中に入れて運転することが挙げられます。 より低い水深でスラリーをポンピングすると、ポンプ部品の寿命が短くなります。 乱流によりキャビテーションが発生し、故障につながる可能性があります。

また、流量が高くなるとポンプが摩耗する可能性が高くなるため、BEP に最も近いポンプを運転することが重要です。 理想的には、ポンプは、材料がパイプラインの底に沈殿しないように流量を十分に高く保ちながら、最高の効率点で動作する必要があります。

現実の世界では、鉱山でこれらのベスト プラクティスが採用されている場合でも、ポンプは摩耗し続けます。 それが鉱業の厳しい現実です。

鉱山廃水ポンプの分野では、ポンプの寿命を延ばすための 1 つの解決策は、高クロム鉄コンポーネントです。 高クロム鋳造プロセスにより、温度、圧力、摩耗による摩耗が起こりにくい耐久性のある表面が作成されます。

クロム鋳造は単なる表面耐久性を超えています。 高クロム鉄鋳造部品は、耐久性と剛性の完璧な融合を実現します。 クロム鋳造は、長期間にわたって維持されるレベルの強度を達成できるという利点があります。

高クロム合金は、炭化クロムの存在によって硬度が得られます。 硬くて耐食性の高い炭化クロムは耐火性化合物であり、膨大な温度と圧力下でも強度を維持します。

合金の特定の組成に応じて、クロム炭化物の存在により、ビッカース硬度試験を使用してポンプ部品の硬度が最大 1,800HV (ビッカース硬度) まで増加する可能性があります。

このプロセスには、硬度を生み出す特別な熱処理が含まれます。 高クロム合金の質感により、耐摩耗性もさらに向上します。

ポンプコンポーネントを高クロム鋳造品にアップグレードすることを検討する場合、ユーザーのニーズに合わせてソリューションを調整できるサプライヤーと協力することが重要です。 鉱業は本質的に多額の費用がかかる事業であり、すでに厳しい監視や規制を受ける傾向にあります。 オペレータが最も避けたいのは、低品質コンポーネントの早期磨耗による追加のシャットダウンや停止です。

Jomary Rivera は、Industrial Flow Solutions のアプリケーション エンジニアです。 Matthew Phillips は、Industrial Flow Solutions のアプリケーション エンジニアです。 詳細については、flowsolutions.com をご覧ください。