濃漿泵(如螺桿泵、柱塞泵、隔膜泵等)專為輸送高濃度、高黏度或含大顆粒的漿體設(shè)計,在輸送高濃度礦漿時相比普通渣漿泵具有顯著優(yōu)勢。以下是具體分析:
特性 | 普通渣漿泵(離心式) | 濃漿泵(正位移式) |
---|---|---|
適用濃度范圍 | ≤40%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) | 40%~80%(可輸送膏狀礦漿) |
揚程穩(wěn)定性 | 隨濃度升高急劇下降 | 幾乎不受濃度影響 |
流量控制精度 | 需閥門調(diào)節(jié),能耗高 | 脈沖小,流量精確可調(diào)(±1%) |
耐磨損性 | 葉輪高速沖刷磨損快 | 低速運行,磨損降低50%~70% |
汽蝕敏感性 | 極易汽蝕(NPSHr要求高) | 自吸能力強,抗汽蝕 |
能耗效率 | 濃度>30%時效率<50% | 效率保持60%~75% |
工作原理:
正位移泵(如螺桿泵)通過密閉腔體推進漿體,不受流體黏度影響。
案例:某金礦輸送65%濃度氰化尾礦(黏度>5000cP),螺桿泵流量保持設(shè)計值95%,而離心泵僅剩30%。
無離心力限制:
可輸送固液比達4:1的膏體(如陶瓷行業(yè)75%濃度的釉料)。
大顆粒通過能力:
單螺桿泵可通過粒徑≤轉(zhuǎn)子螺距1/4的固體(如Φ50mm的礦石顆粒)。
剪切敏感性介質(zhì):
蠕動泵(如Verderflex)輸送絮凝劑溶液時不破壞分子鏈結(jié)構(gòu)。
磨損控制:
柱塞泵的陶瓷柱塞壽命可達8000小時(濃度60%鐵礦漿)。
橡膠襯里螺桿泵定子耐磨損性比金屬葉輪高3倍。
密封解決方案:
采用雙端面機械密封+沖洗液(如石墨/碳化硅配對),防止礦漿侵入。
節(jié)能顯著:
在輸送70%濃度銅精礦時,隔膜泵比多級離心泵節(jié)能40%(功率從55kW降至33kW)。
自動化兼容:
柱塞泵可通過PLC實現(xiàn)壓力-流量閉環(huán)控制,匹配壓濾機變阻力工況。
泵型 | 最佳濃度范圍 | 特點 | 典型品牌 |
---|---|---|---|
單螺桿泵 | 40%~75% | 耐磨損,適合含顆粒介質(zhì) | Netzsch、莫諾泵 |
柱塞泵 | 50%~80% | 超高壓力(可達20MPa) | GEHO、威海雙輪 |
隔膜泵 | 30%~70% | 無泄漏,適合腐蝕性礦漿 | LEWA、米頓羅 |
蠕動泵 | 20%~60% | 無閥門,維護簡單 | Verderflex、沃森馬洛 |
流變特性測試
測定礦漿的屈服應(yīng)力(τ?)和塑性黏度(μ?),確保泵的推進力滿足:
(為剪切速率)
功率計算修正
濃度 | 修正系數(shù)(相對于清水) |
---|---|
50% | 1.8~2.2 |
70% | 2.5~3.0 |
耐磨件壽命預(yù)測
:磨損件壽命(小時)
:材料常數(shù)(橡膠取500,陶瓷取1200)
:固體濃度(%)
:顆粒中值粒徑(mm)
定期檢查:
螺桿泵定子每500小時測量內(nèi)徑膨脹(>3%需更換)。
隔膜泵液壓油每2000小時更換。
防固化停機:
長時間停泵前需用清水沖洗流道(尤其對磷酸鹽類礦漿)。
振動監(jiān)測:
安裝加速度傳感器,振動值>7.1mm/s時預(yù)警。
項目 | 離心渣漿泵(30%濃度) | 螺桿泵(60%濃度) |
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設(shè)備成本 | 1x | 1.8x |
能耗(kWh/t) | 5.2 | 3.1 |
年維護費用 | ¥12萬 | ¥7萬 |
3年總成本 | ¥156萬 | ¥128萬 |
濃漿泵通過正位移原理和耐磨設(shè)計,解決了高濃度礦漿輸送中的核心痛點,尤其適合:
濃度>40%的精礦/尾礦輸送
需精確計量的藥劑添加
高壓壓濾機進料工況
選型時建議聯(lián)合廠家進行介質(zhì)試驗,避免因流變特性不匹配導(dǎo)致性能偏差。
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