Nghiên cứu lựa chọn hợp lý máy bơm ly tâm dùng để bơm cấp liệu ở phân xưởng tuyển than vàng danh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT - GIANG QUỐC KHÁNH NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN HỢP LÝ MÁY BƠM LY TÂM DÙNG ĐỂ BƠM CẤP LIỆU Ở PHÂN XƯỞNG TUYỂN THAN VÀNG DANH NGÀNH : KÝ THUẬT MÁY VÀ THIẾT BỊ MỎ, DẦU KHÍ Mà SỐ : 60.52.12 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS VŨ NAM NGẠN HÀ NỘI - 2011 MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC KÝ HIỆU TRONG LUẬN VĂN DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu 2.1 Đối tượng nghiên cứu 2.2 Phạm vi nghiên cứu Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu 5.1 Phương pháp thống kê 5.2 Phương pháp khảo sát 5.3 Phương pháp phân tích, tổng hợp Ý nghĩa khoa học thực tiễn 10 Cấu trúc luận văn 10 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ MÁY BƠM LY TÂM BƠM DÒNG HỖN HỢP HAI PHA RẮN-LỎNG TRONG NƯỚC VÀ TRÊN THẾ GIỚI 11 1.1 Máy bơm bùn ly tâm vận chuyển quặng giới 11 1.2 Máy bơm ly tâm dùng nhà máy tuyển Việt Nam 13 1.3 Tình hình sử dụng máy bơm bùn ly tâm phân xưởng tuyển than Vàng Danh 15 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA VẬT LIỆU RẮN TRONG DÒNG HỖN HỢP HAI PHA RẮN-LỎNG ĐẾN SỰ LÀM VIỆC CỦA MÁY BƠM BÙN LY TÂM 24 2.1 Các loại vật liệu rắn dòng hỗn hợp hai pha rắn-lỏng bơm tuyển phân xưởng tuyển than Vàng Danh 24 2.1.1 Vật liệu rắn dòng hỗn hợp huyền phù tiêu chuẩn 24 2.1.2 Vật liệu rắn dòng hỗn hợp huyền phù không tiêu chuẩn 26 2.1.3 Vật liệu rắn dòng hỗn hợp máy bơm cấp hạt 27 2.1.4 Vật liệu rắn dòng hỗn hợp bùn than 28 2.2 Nghiên cứu tác động hạt rắn dòng hỗn hợp hai pha đến hiệu làm việc máy bơm ly tâm phân xưởng tuyển than Vàng Danh 29 2.2.1 Cơ sở lý thuyết 29 2.2.2 Các máy bơm bùn ly tâm Phân xưởng tuyển than Vàng Danh ảnh hưởng yếu tố gây mòn hỏng 38 2.3 Sử dụng phần mềm Matlab 7.04 nghiên cứu ảnh hưởng hạt rắn đến BCT máy bơm bùn ly tâm 44 2.3.1 Cơ sở lý thuyết 44 2.3.2 Giải hệ phương trình vi phân quỹ đạo chuyển động hạt theo hai phương hướng kính hướng vòng 49 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN MÁY BƠM BÙN LY TÂM PHÙ HỢP VỚI HỖN HỢP HAI PHA RẮN-LỎNG TẠI PHÂN XƯỞNG TUYỂN THAN VÀNG DANH 63 3.1 Nghiên cứu tính tốn thơng số kết cấu BCT máy bơm bùn ly tâm phù hợp với hỗn hợp hai pha rắn-lỏng phân xưởng tuyển than Vàng Danh 63 3.1.1 Nghiên cứu, tính tốn thông số kết cấu BCT phù hợp với hỗn hợp hai pha bơm tuyển Vàng Danh 63 3.1.2 Tính tốn thiết kế BCT máy bơm bùn ly tâm phù hợp với hỗn hợp hai pha rắn –lỏng 69 3.2 Đề xuất vật liệu chế tạo máy bơm-bơm dòng hỗn hợp hai pha rắn-lỏng 75 3.2.1 Bọc cao su 75 3.2.2 Vật liệu chống mòn phi kim loại 76 3.2.3 Hợp kim chống ăn mòn 77 3.3 Lựa chọn máy bơm bùn ly tâm phù hợp với hỗn hợp hai pha rắn-lỏng cho phân xưởng tuyển than Vàng Danh 78 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85 Kết luận 85 Kiến nghị 86 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 DANH MỤC KÝ HIỆU TRONG LUẬN VĂN GIẢI THÍCH KÝ HIỆU Ađ Động năng, (J) Ah Diện tích cản hạt,(m2) BCT Bánh công tác VXO Vỏ xoắn ốc Cv , CT Nồng độ vận tải hạt rắn theo thể tích, theo trọng lượng dịng hỗn hợp, (%) C Hệ số cản động học hạt rắn dh, dhtb Đường kính tính tốn đường kính trung bình hạt rắn,(m) D1, D2 Đường kính ngồi bánh công tác, (m) Hlt Cột áp lý thuyết bơm, (m) Q Lưu lượng dòng hỗn hợp rắn-lỏng, (m3/s)  , h , n Lần lượt khối lượng riêng hỗn hợp, pha rắn nước, (kg/m3) 1 ,  Lần lượt góc vào góc cánh dẫn, (độ) h , n Tương ứng góc nghiêng quỹ đạo hạt nước, (độ) 1 ,  Hệ số tính đến chiều dầy cánh dẫn cửa vào cửa BCT  ,h Lần lượt góc bao cánh dẫn góc bao vị trí hạt, (độ)  Tốc độ góc bánh cơng tác, (rad/s) w r ,h , w u ,h Lần lượt vận tốc hạt theo phương hướng kính hướng vịng, (m/s) w r ,n , w u ,n Lần lượt vận tốc phần tử nước theo phương hướng kính hướng vịng, (m/s) mh Khối lượng trung bình hạt rắn, (kg) n Tốc độ quay động máy bơm, (v/ph) Tỷ trọng dung dịch Là tỷ số khối lượng riêng dung dịch với khôi lượng riêng nước (tỷ trọng dung dịch =   n ) DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sơ đồ hệ thống máy bơm huyền phù tiêu chuẩn không tiêu chuẩn 19 Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống máy bơm cấp hạt 20 Hình 1.3 Sơ đồ hệ thống máy bơm hỗn hợp bùn than 22 Hình 2.1 Sự ảnh hưởng chung dòng bùn đến đặc tính bơm .29 Hình 2.2 Sự ảnh hưởng kích thước hạt rắn đến độ mài mịn BCT 31 Hình 2.3 Sơ đồ khối Simulink đồ thị ∆V = f (CV ) 34 Hình 2.4 Những dạng phá hủy trực tiếp bề mặt công tác hạt rắn 35 Hình 2.5 Cường độ mài mịn chi tiết phụ thuộc góc chảy tới  37 Hình 2.6 Đặc tính chuyển động hạt rắn cánh dẫn (tiết diện kinh tuyến) 39 Hình 2.7 Đặc tính chuyển động hạt rắn cánh dẫn(tiết diện vĩ tuyến) 39 Hình 2.8 Quỹ đạo chuyển động hạt rắn vỏ xoắn ốc MB bùn ly tâm 40 Hình 2.9 Bánh cơng tác máy bơm cấp hạt METSO HG–150 41 Hình 2.10 Bánh công tác máy bơm cấp hạt METSO VS80 L180 42 Hình 2.11 Bánh cơng tác máy bơm huyền phù tiêu chuẩn METSO HM–200 42 Hình 2.12 BCT máy bơm huyền phù không tiêu chuẩn METSO HM–150 43 Hình 2.13.BCT máy bơm huyền phù khơng tiêu chuẩn METSO HM–150 44 Hình 2.14 Sự phân bố lực tác dụng lên hạt rắn tam giác tốc độ tương đối hai pha rắn-lỏng BCT .45 Hình 2.15 Đặc tính  (r ) máy bơm METSO-HM200 55 Hình 2.16 Quỹ đạo chuyển động hạt rắn máng dẫn BCT .56 Hình 2.17 Đặc tính  (r ) máy bơm METSO – HM150 57 Hình 2.18.Quỹ đạo chuyển động hạt rắn máng dẫn BCT 57 Hình 2.19 Đặc tính  (r ) máy bơm METSO – HG150 58 Hình 2.20.Quỹ đạo chuyển động hạt rắn máng dẫn BCT 59 Hình 2.21 Đặc tính  (r ) máy bơm WARMAN 100E – MP .60 Hình 2.22.Quỹ đạo chuyển động hạt rắn máng dẫn BCT 61 Hình 3.1 Mặt cắt BCT máy bơm cấp hạt với góc  = 250 65 Hình 3.2 BCT Bơm huyền phù tiêu chuẩn với góc  = 210 66 Hình 3.3 BCT MB huyền phù khơng tiêu chuẩn với góc  = 27 67 Hình 3.4 Mặt cắt BCT máy bơm bùn than với góc  = 250 68 Hình 3.4 Các kích thước tính tốn bánh cơng tác 74 Hình 3.5 Chương trình Matlab-Simulink tính tốn thơng số BCT 81 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Thơng số kỹ thuật bơm METSO-HM200 17 Bảng 1.2 Thông số kỹ thuật bơm METSO-HM150 18 Bảng 1.3 Thơng số ký thuật máy bơm METSO-HG150 .21 Bảng 1.4 Thơng số kỹ thuật máy bơm WARMAN100E-MP 22 Bảng 2.1 Thành phần độ hạt bột quặng manhetit 26 Bảng 2.2 Thành phần độ hạt hỗn hợp huyền phù không tiêu chuẩn 27 Bảng 2.3 Thành phần độ hạt hỗn hợp vật liệu bơm tuyển .28 Bảng 2.4 Ảnh hưởng loại hỗn hợp hai pha đến máy bơm 30 Bảng 3.1 Mối quan hệ số bề rộng cánh, đường kính D1 với số cánh .73 Bảng 3.2 Thành phần cao su dùng bọc cánh dẫn bánh công tác 76 Bảng 3.3 Kết tính tốn Simulink cho máy bơm .82 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Ngày nay, không phạm vi nước mà giới, máy bơm bùn ly tâm sử dụng rộng rãi ngành cơng nghiệp khai thác, chế biến khống sản nói riêng nhiều ngành kinh tế quốc dân khác nói chung như: Trong ngành cơng nghiệp khai thác quặng (quặng sắt, photphat, quặng đồng, bơxít nhơm…); ngành cơng nghiệp khai thác chế biến than, máy bơm bùn ly tâm sử dụng nhà máy tuyển để vận chuyển hỗn hợp thuốc tuyển huyền phù Manhêtit (Fe304), hỗn hợp than + đất đá vào máy tuyển huyền phù, vận chuyển bùn quặng thải từ nhà máy tuyển bải thải, nạo vét lòng moong mỏ lộ thiên,…; Trong ngành kinh tế khác như: nơng nghiệp, máy bơm bùn ly tâm cịn dùng việc nạo vét lịng sơng, kênh rạch, ao hồ; Trong khai thác cát sông, máy bơm bùn ly tâm dùng để hút cát từ đáy sông mỏ cát lên bãi tập trung; Trong công nghiệp xây dựng, máy bơm bùn ly tâm sử dụng để vận chuyển hỗn hợp xi măng tươi lên cơng trình cao tầng… Tuy nhiên, máy bơm ly tâm làm việc với hỗn hợp hai pha rắn – lỏng khác (tạm gọi bùn), vị trí chi tiết bị mịn hỏng, tốc độ mòn hỏng, chế độ vận hành…cũng khác Vì vậy, nhằm đảm bảo tính kinh tế, kỹ thuật làm việc với loại hỗn hợp bùn khác nhau, máy bơm bùn ly tâm sử dụng phải khác như: kích thước bơm, vật liệu chế tạo bơm, thông số cấu trúc bánh công tác, chế độ vận hành máy bơm Hiện nay, đa số loại máy bơm bùn ly tâm sử dụng nước nhập từ nước Việc sử dụng máy bơm để bơm hỗn hợp bùn cụ thể dây chuyền sản xuất thường sử dụng theo định tính, ước lượng theo kinh nghiệm sử dụng mà chưa có nghiên cứu lựa chọn phù hợp thức Dẫn đến việc sử dụng máy bơm khơng phù hợp với hỗn hợp hai pha công tác, làm cho tốc độ mòn hỏng chi tiết bơm tăng lên, làm tăng khối lượng công việc sửa chữa phục hồi, ảnh hưởng đến độ tin cậy dây chuyền sản xuất, làm tăng giá thành sản phẩm, gây lãng phì kinh tế…Vì vậy, phải đặt vấn đề nghiên cứu, sử dụng phù hợp máy bơm bùn ly tâm với loại hỗn hợp hai pha rắn – lỏng cụ thể cần thiết đề tài “Nghiên cứu lựa chọn hợp lý máy bơm bùn ly tâm để bơm cấp liệu Phân xưởng tuyển than Vàng Danh” mang tính cấp thiết Đối tượng phạm vi nghiên cứu 2.1 Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu máy bơm bùn ly tâm phân xưởng tuyển than Vàng Danh, tác dụng gây mòn hỏng dòng hỗn hợp hai pha rắn-lỏng bơm tuyển Nghiên cứu, lựa chọn số thông số bánh cơng tác (BCT) phù hợp với dịng hỗn hợp hai pha 2.2 Phạm vi nghiên cứu Sử dụng phần mềm Matlap-Simulink 7.04 để nghiên cứu số tính chất dịng hỗn hợp hai pha rắn-lỏng phân xưởng tuyển than Vàng Danh tác động gây mịn hỏng chúng đến bánh cơng tác (BCT) máy bơm ly tâm Từ đó, lập chương trình tính tốn BCT máy bơm bùn sử dụng chung cho mỏ khác Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu tác động hạt rắn dòng hỗn hợp hai pha rắn-lỏng, bơm tuyển Phân xưởng tuyển than Vàng Danh tới làm việc máy bơm bùn ly tâm Từ đó, nghiên cứu lựa chọn máy bơm bùn ly tâm sử dụng phù hợp với loại dòng hỗn hợp hai pha rắn-lỏng cần vận chuyển, giảm mòn hỏng máy bơm-nhằm nâng cao tuổi thọ làm việc cho máy bơm, đảm bảo độ tin cậy làm việc dây chuyền tuyển, mang lại hiệu kinh tế cho phương pháp tuyển Nhiệm vụ nội dung nghiên cứu - Tổng quan việc sử dụng loại máy bơm bùn ly tâm–bơm dòng hỗn hợp hai pha rắn-lỏng sử dụng Thế giới, Việt Nam Phân xưởng tuyển than Vàng Danh - Nghiên cứu loại vật liệu rắn dòng hỗn hợp bơm tuyển than ảnh hưởng chúng đến làm việc máy máy bơm bùn - Nghiên cứu, lựa chọn máy bơm ly tâm phù hợp với loại vật liệu bơm tuyển Phân xưởng tuyển than Vàng Danh Phương pháp nghiên cứu 5.1 Phương pháp thống kê Qua tài liệu tham khảo, kết cơng trình nghiên cứu nước, kết thu từ quan sat thực tế để xác định sở khoa học cần thiết cho đề tài 5.2 Phương pháp khảo sát Khảo sát lấy số liệu thực tế thành phần, độ hạt, khối lượng riêng hạt rắn…trong dòng hỗn hợp hai pha, thơng số cấu trúc máy bơm bùn ly tâm sử dụng Phân xưởng tuyển than Vàng Danh số Công ty khác Khảo sát tác động gây mòn hỏng loại hạt rắn dòng hỗn hợp hai pha khác đến chi tiết công tác bơm bùn ly tâm, từ có đánh giá yếu tố gây mòn hỏng hạt rắn đến máy bơm bùn ly tâm thực tế, để làm kiểm chứng sở lý thuyết 5.3 Phương pháp phân tích, tổng hợp Tổng hợp, phân tích đánh giá kết khảo sát thực nghiệm, kết nghiên cứu lý thuyết nhà khoa học nước Thế giới có liên quan, kết hợp với nghiên cứu thực tế tác động gây mòn hỏng hạt rắn dòng hỗn hợp hai pha Phân xưởng tuyển than Vàng Danh làm sở tính tốn lựa chọn máy bơm bùn ly tâm cho phù hợp 73 Từ kết nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm nhiều chuyên gia khẳng định rằng:“các hạt rắn khỏi bánh cơng tác có góc lớn từ 22 ÷ 320”, cần phải ý kết hợp với việc lựa chọn góc vào cánh dẫn 1 cho phù hợp, cho góc vào 1 ln ln lớn góc  Việc lựa chọn góc  cần phải dựa vào điều kiện môi trường làm việc cụ thể, tùy ý thay đổi nhiều trị số góc  ảnh hưởng trực tiếp đến cột áp máy bơm, dựa vào quỹ đạo chuyển động hạt rắn để định việc lựa chọn góc  Khi thiết kế máy bơm thực tế thơng số lấy từ kết việc chạy chương trình Matlab 7.04 lập Sau tính tốn xong thay vào phương trình (3.18), ta suy giá trị u2 (bằng cách giải phương trình bậc 2, biến u2) Đường kính ngồi bánh cơng tác [13]: D2 = u2 60  n (3.24) - Số cánh dẫn bánh công tác: Số lượng cánh dẫn ảnh hưởng nhiều đến điều kiện chảy dòng mang hạt, đồng thời cánh dẫn nơi mà hạt rắn đến va đập, gây tượng mài mòn Từ công trinh nghiên cứu cho thấy với máy bơm bùn khơng nên chọn số cánh dẫn q nhiều, khơng tiết diện dịng chảy bị thu hẹp, tốc độ dòng chảy tăng lên, lượng đập hạt rắn vào cánh dẫn tăng làm cánh dẫn bị phá hủy nhanh Máy bơm bùn ly tâm nên chọn số cánh dẫn máy bơm nước sạch, chọn theo bảng sau [5]: Bảng 3.1 Mối quan hệ số bề rộng cánh, đường kính D1 với số cánh b1 D1 0,98 0,72 0,57 0,47 Z b1 – chiều rộng cánh dẫn lối vào bánh cơng tác, m; D1 – Đường kính điểm vào máy bơm, m 74 - Độ rộng cánh dẫn cửa [13]: b2 = Q  D2 C2 r (3.25) - Lựa chọn chiều dày cánh dẫn s: Được lựa chọn dựa vào kết nghiên cứu số cơng trình nghiên cứu máy bơm bùn ly tâm sau [5]: + Với máy bơm cỡ trung bình cơng suất từ 50kW ÷ 100kW dùng bơm dịng hỗn hợp có chứa hạt rắn: dh = (5 ÷ 10)mm;  h = (2000 ÷ 3500)kg/m3; Cv ≤ 30%, nên chọn chiều dày cánh dẫn s = (15 ÷ 25)mm + Với máy bơm cỡ lớn cơng suất từ N > 100kW dùng bơm dịng hỗn hợp có chứa hạt rắn: dh = ≥ 10mm;  h = ≥ 3000kg/m3; Cv ≥ 20%, nên chọn chiều dày cánh dẫn s = (25 ÷ 30)mm + Với máy bơm cỡ nhỏ công suất N ≤ 50kW, dùng bơm dịng hỗn hợp có chứa hạt rắn: dh ≤ 5mm;  h ≤ 3000kg/m3; Cv ≤ 20%, nên chọn chiều dày cánh dẫn s = (10 ÷ 20)mm Chiều dày cánh dẫn phía ngồi bánh công tác, mặt sau cánh tăng dần khoảng từ (10 ÷ 15)% b2 b1 S Ds De D D tr D1 d sh d hb Hình 3.4 Các kích thước tính tốn bánh công tác 75 3.2 Đề xuất vật liệu chế tạo máy bơm-bơm dòng hỗn hợp hai pha rắnlỏng Mét yếu tố quan trọng ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ máy bơm bùn làm việc mỏ nhà máy tuyển than, quặng vật liệu chế tạo chóng HiƯn trªn ThÕ giíi cịng nh­ ë ViƯt Nam quan tâm nhiều đến vật liệu có tính chống mòn cao để chế tạo máy bơm bùn Vật liệu chế tạo máy bơm bùn cần phải có yêu cầu đặc biệt Bánh công tác chịu tải trọng lớn mà cần độ bóng, độ xác cao biên dạng làm việc phức tạp khả gia công cắt gọt sau đúc Vì vậy, vật liệu chế tạo bánh công tác cần có độ bền học độ cứng, độ dai va đập, độ chịu mòn mà phải có tính đúc tốt Mặt khác, bề mặt lắp ghép làm kín cần gia công nên vật liệu đúc BCT cần phải có tính gia công tốt Sau số loại vật liệu giải pháp công nghệ đà áp dụng để chế tạo chi tiết máy bơm bùn ly tâm: 3.2.1 Bc cao su Cao su loại vật liệu chống chịu tốt ăn mòn nước mỏ chịu mài mòn hạt rắn nước ta nay, nguồn cao su thiên nhiên sẵn rẻ tiền Vì vậy, áp dụng vật liệu cao su để bọc cho BCT VXO làm tăng thời gian phục vụ máy bơm bùn Việt Nam đà có nhiều nơi sử dụng loại máy bơm như: Mỏ sắt Trại Cau, Mỏ thiếc Tĩnh Túc mỏ Vàng Danh (năm 1990) Tuy nhiên, máy bơm loại làm việc với hiệu chưa thật cao, yếu điểm công nghệ chế tạo cần khắc phục như: - Cao su sản xuất nước chưa đạt đặc tính kỹ thuật chống mòn cao; - Công nghệ bọc ép cao su chưa đạt độ bóng bề mặt mức cao nên gây ma sát lớn, làm tổn thất ma sát dòng chảy qua máy bơm, đồng thời tạo điều kiện cho hạt rắn cắt xén bề mặt chi tiết nhanh; 76 - Lớp keo dán cao su với lõi kim loại chưa đạt yêu cầu cao nên độ bền dính kết thấp Năm 1990, Viện máy mỏ kết hợp với Công ty cao su Sao Vµng vµ Má than Vµng Danh đà nghiên cứu thử nghiệm bọc lót BCT máy bơm bùn ly tâm BC342, đề xuất thành phần hỗn hợp cao su bọc bánh công tác bảng sau [3]: Bảng 3.2 Thành phần cao su dùng bọc cánh dẫn bánh cơng tác Tû lƯ theo Khèi l­ỵng TT Thành phần cao su (%) (g) Cao su tù nhiªn 5000 100 Axit Steastic 140 2,8 Parafin 130 2.5 Oxit kÏm 500 10 Phßng l·o D 150 Xóc tiÕn A 45 0,9 Xúc tiến Đ 22 0,45 Bột than đen 2500 50 L­u huúnh 220 4,5 Theo kÕt qu¶ thớ nghiệm Karêlin số tác giả khác, vật liệu cao su chịu mài mòn hạt rắn đến va đập góc lớn 300, góc độ khác chúng bị mòn nhanh vật liệu kim loại 3.2.2 Vật liệu chống mịn phi kim loại ë c¸c nước công nghiệp phát triển như: Mỹ, Nhật, Đức Trung Quốc Hiện nay, áp dụng vật liệu phi kim loại như: gốm, nhựa, nilon Để sản xuất BCT VXO máy bơm bùn nhằm nâng cao tuổi thọ làm việc chúng Loại vật liệu có nhiều ưu điểm như: - Chịu ăn mßn hãa häc n­íc má cã tÝnh axít; - Đạt độ bóng bề mặt cao nên ma sát nhỏ; - Các chi tiết có khối lượng nhỏ, giá thành rẻ Tuy nhiên, chúng có nhược điểm như: dễ bị gÃy, vỡ va đập học 77 3.2.3 Hợp kim chống ăn mịn HiƯn nay, hÇu loại máy bơm bùn dùng nước giới, chi tiết chủ yếu chế tạo loại hợp kim, có nhiều ưu điểm: - Chịu va đập học, bị biến dạng tác dụng ngoại lực; - Dễ tạo độ cứng bóng bề mặt chi tiết máy nên làm giảm đáng kể ma sát cho dòng chảy qua máy bơm, tuổi thọ chi tiết máy cao; - Dễ tạo phôi dễ gia công chi tiết; - Có thể chế tạo chi tiết có độ cứng theo yêu cầu kỹ thuật sản xuất; - Việc sử dụng hợp kim để chế tạo chi tiết máy bơm bùn có hình thức nh­ sau: 3.2.3.1 Phủ lên bề mặt chi tiết lp hp kim chng mũn Những hợp kim có khả chống mòn tốt thường có giá thành cao nên để giảm chi phí nguyên liệu cho việc chế tạo chi tiết hợp kim, để xử lý nhanh chóng chi tiết sau bị mòn hỏng, người ta đà áp dụng công nghệ phun phủ lên mặt chi tiết công tác lớp hợp kim có khả chịu ăn mòn hóa học chịu ăn mòn học cao Phương pháp đảm bảo độ cứng bề mặt độ dẻo dai cần thiết lõi chi tiết nên có khả chống mài mòn chống đập học Trung Quốc đà áp dụng phủ lớp hợp kim lên bề mặt cánh dẫn, hợp kim có thành phần như: C- Cr; C- Cr-B; C-Ni-Cr-B; C-Mn, kết cho thời gian làm việc chúng tương ®èi cao 3.2.3.2 Dùng hợp kim chống mài mòn VËt liệu hợp kim chống mòn để chế tạo máy bơm bùn, phải đảm bảo thành phần tỷ lệ kim loại trong hợp kim, nhìn chung chúng có đặc điểm như: 78 - Để tăng độ cứng, tăng tính chịu nhiệt, tăng độ ổn định chịu mòn mỏi tác dụng va đập học hạt rắn cần tăng Cr (được gọi hợp kim Crôm cao) tăng Ni, W, Mo; - Để tăng tính dẻo (chống giòn) vật liệu cần thêm Cu; - Để tăng độ mịn bề mặt cần tăng thêm Ti; Việt Nam, Viện công nghệ - Bộ công thương đà nghiên cứu chế tạo bánh công tác máy bơm bùn gang hợp kim Crôm cao[5]: IX28, thành phần tỷ lệ chất hợp kim bao gåm: C-2,24%; Si-1,5%; Mn0,6%; Cr-28%; Ni-0,6%; P -0,031%; S-0,18% Bánh công tác chế tạo từ hợp kim cho tuổi thọ bánh công tác khoảng 250 ữ 300giờ Liên Xô cũ sử dụng gang hợp kim Crôm cao chịu mài mòn loại IX28H2, thnh phần gồm [5]: C (2,7 ÷ 3%); Si(0,7 ÷ 1,4%); Mn (0,5 ÷ 0,8%); Cr (28 ÷ 30%); Ni (1,5 ÷ 3%); P (0,1%); S (0,08%) Thép hợp kim chịu mài mòn cao loại 35XHB A có thành phần : C (0,32 ÷ 0,4%); Si (0,17 ÷ 0,37%); Mn (0,5 ÷ 0,8%); Cr (17,5%); Ni (1,3 ÷ 1,6%); P (