Máy bơm bùn trong khai thác mỏ

Một nhà máy chế biến quặng sắt đang vận hành một máy bơm bùn xử lý vật liệu có hàm lượng rắn 35%, bao gồm các hạt quặng sắt. Tốc độ bơm là 980 vòng/phút với vận tốc bùn khoảng 4 m/s.

Trong điều kiện khắc nghiệt này, cánh quạt bằng gang crôm cao ban đầu có tuổi thọ trung bình chỉ 45 ngày. Đội bảo trì đã làm việc hiệu quả "quanh năm suốt tháng" để thay thế cánh quạt – hoặc đang trong quá trình thay thế hoặc chuẩn bị cho lần tiếp theo.

Máy bơm đã được trang bị lại với cánh quạt bằng gốm silicon carbide (SiC) nguyên khối. Với mật độ khoảng 3,1 g/cm³ (so với ~7,6 g/cm³ đối với gang crôm cao), cánh quạt gốm cũng mang lại quán tính quay thấp hơn và giảm tải trọng cho ổ trục. Khả năng chống ăn mòn vượt trội của nó đặc biệt có giá trị trong môi trường bùn có tính axit.

Ngoài tuổi thọ phục vụ kéo dài, cánh quạt gốm còn mang lại hai lợi ích bất ngờ:

1. Tiêu thụ năng lượng thấp hơn: Bề mặt gốm vẫn nhẵn theo thời gian, trong khi cánh quạt bằng sắt trở nên thô ráp khi bị mài mòn. Mức tiêu thụ năng lượng bơm đo được thấp hơn khoảng 8% với cánh quạt gốm.

2. Bảo vệ thiết bị hạ nguồn: Các mảnh kim loại từ cánh quạt sắt bị mài mòn làm hỏng đường ống và van hạ nguồn. Mạt gốm mài mòn bao gồm bột siêu mịn không gây hư hại thứ cấp.

Thời gian hoàn vốn cho cánh quạt gốm nguyên khối phụ thuộc vào ba điều kiện:

• Độ cứng của các hạt rắn trong bùn (lợi thế lớn nhất khi độ cứng Mohs ≥ 6)

• Tính liên tục của hoạt động bơm (hoạt động liên tục hơn = lợi tức cao hơn)

• Chi phí tiếp cận bảo trì (mỏ ở xa hoặc dưới lòng đất có lợi tức cao nhất)