(一)料漿因素
1、漿料濃度和流速
在同樣的運轉條件下,隨漿料的濃度降低,也即料漿中固體顆粒含量降低,固體顆粒的沖刷作用減弱,渣漿泵配件過(guò)渡部件的使用壽命提高。而漿料流速加大,單位時(shí)間內固體粒子對材料表面沖擊次數增多,材料流失數量增加,研究表明,葉輪的磨損強度與其轉速呈5次方的關(guān)系,所以漿料流速的增大,將加快過(guò)流部件的磨損,降低使用壽命。
2、料漿酸堿度
在因液漿料中使用時(shí),除了固體粒子沖刷造成材料的流失外,漿料的腐蝕作用也會(huì )造成材料的流失,同時(shí)腐蝕和沖蝕磨損間的相互作用_加劇了材料的流失,這一點(diǎn)對PH<4的低合金鋼來(lái)說(shuō)_明顯。而PH>4時(shí),腐蝕作用逐漸減弱,材料磨損以固體粒子的沖刷作用為主。
在酸性沖蝕條件下,不同的酸根對高鉻鑄鐵兩體況磨損速率影響不同。
3、粒子尺寸、硬度和沖擊角度影響
漿料中固體粒子大小,硬度及粒子對材料表面的沖擊角度也對材料的沖蝕磨損產(chǎn)生很 大影響。在礦漿濃度和酸堿度相近時(shí),如果固體粒子尺寸較小,硬度較低,相應的粒子沖擊能量較小,過(guò)流部件的使用壽命可提高6-10倍。而沖擊角度的減小, 有效參與沖蝕磨損的磨料增加及磨料的切削作用加大,使磨損速率增加。SUS403不銹鋼的沖蝕磨損表明,在沖擊角為45度時(shí),磨損速率_。而熱軋 27SiMn在沖擊角為30度時(shí)的沖蝕磨損速率_。
(二)渣漿泵設計因素
除了漿料因素影響使用壽命外,渣漿泵配件過(guò)流部件的水力結構設計也將通過(guò)影響固 體粒子的沖擊角度、沖擊速度和流動(dòng)軌跡而影響其使用壽命。因此,人們對此也進(jìn)行了廣泛的研究,并建立了眾多的模型和計算方法。通過(guò)實(shí)驗和模擬計算相結合的 方法,為過(guò)渡部件(主要是葉輪)的設計提供了理論基礎和指導。
通過(guò)對不同葉片幾何參數做了試驗研究,葉片進(jìn)口安放角為45度,出口安放角為 35度、28.75度和22.5度。葉片線(xiàn)型有單圓弧、雙圓弧、漸開(kāi)線(xiàn)和對數螺線(xiàn)。結果表明,出口角為22.5度葉片效率_,且葉片磨損_小。漸開(kāi)線(xiàn)和 對數螺線(xiàn)的效率基本相同,比單圓弧葉片高5%。
(三)材料本身因素
除了漿料因素和設計因素外,渣漿泵配件過(guò)流部件所選用材料的性能對其使用壽命也有非常重要的影響,對此人們也進(jìn)行了廣泛的研究。
1、材料的硬度
材料在漿體沖蝕作用下的去除機理為變形、犁溝、顯微切削和固體粒子的刺入,所以隨材料硬度的提高,材料抵抗變形、切削和刺入的能力增強,材料的去除數量降低,而磨性提高。
2、材料的韌性
實(shí)驗表明,材料的沖擊韌性與其訂飯沖蝕磨損耐磨性之間并無(wú)明確的相關(guān)性。只是材 料的韌性_其在使用過(guò)程中不會(huì )發(fā)生斷裂,在沖擊磨損為主時(shí),可以阻止沖擊裂紋的產(chǎn)生。因此,在沖蝕磨損條件下,材料的耐磨性主要取決于材料的硬度,提高 材料的強韌性對抗腐蝕沖蝕磨損也是有利的。
3、材料的金相組織決定著(zhù)材料的力學(xué)性能(如硬度、強度和韌性等),由此對材料 的沖蝕磨損耐磨性產(chǎn)生影響。常見(jiàn)的金屬材料的金相組織有鐵素體、珠光體、奧氏體、馬氏體和貝氏體等。鐵素體、珠光體因硬度較低及珠光體的兩相組織,使其抗 磨蝕性能較低,在實(shí)際應用中很少采用。雖然奧氏體硬度也不太高,但在強腐蝕條件下,因其能抵抗介質(zhì)腐蝕而有_應用。馬氏體和貝氏體的高硬度使它們在腐蝕 沖蝕條件下得到了普遍的應用。