하수 슬러지 운반용 시립 엔지니어링 슬러리 펌프

II. 엘라스토머

슬러리 펌프에 일반적으로 사용되는 엘라스토머는 천연 고무, 폴리우레탄 및 합성 엘라스토머의 세 가지 범주로 분류할 수 있습니다.
천연고무
천연고무를 라이닝 소재로 사용하면 직경 12mm(1/2인치)의 고체 입자에 대해 우수한 내식성을 나타냅니다. 그러나 임펠러에 적용하면 직경이 6mm(1/4인치)를 초과하는 입자에 대한 저항성이 크게 감소합니다. 또한 천연 고무는 날카로운 고체가 포함된 매체에 대한 적응성이 제한적입니다. 그럼에도 불구하고, 새로운 절단 방지 제제는 이 결함을 어느 정도 개선했습니다. 천연 고무는 상대적으로 부드러운 질감으로 인해 대형-고형물이나 파편에 의해 잘리거나 찢어지기 쉽습니다. 연삭 회로(예: 볼 밀, 반-자기 연삭 밀 드럼 및 연삭기 물 수집 피트 진동 스크린)에 사용되는 경우 스크린 구멍 크기 및 스크린 미디어 상태의 조절은 안정적인 작동을 보장하는 핵심 요소입니다.
천연고무는 내부에 열이 축적되면 열분해 및 탈황 반응이 촉발되어 기계적 성질이 급격하게 저하되는 독특한 지연회복 실패 양상을 가지고 있습니다. 이러한 위험을 방지하기 위해 임펠러의 원주 속도는 일반적으로 임펠러 외부 가장자리 근처 석션 라이너 영역의 열 저하를 방지하기 위해 27.5m/s(5400ft/min) 미만으로 제어됩니다.
천연고무는 오일, 용제, 강산에 대한 내성이 약합니다. 접촉 후에는 부피가 크게 팽창하고 내마모성이 감소하며 기계적 강도가 크게 감소하는 경향이 있습니다. 또한, 유체 온도가 75도를 초과하는 용도에는 적합하지 않습니다. 화학 물질이나 고온-온도 환경의 경우 합성 엘라스토머를 사용해야 하며, 특정 화학 매체와 작동 온도의 조합에 따라 특정 유형을 선택해야 합니다.
2. 폴리우레탄
폴리우레탄은 합성 엘라스토머의 일종으로 두 가지 액체 화학 물질을 혼합한 후 붓고 경화시켜 형성됩니다. 이 소재는 미세한 고체 입자에 대한 저항력이 뛰어나며 일부 적용 시나리오에서는 천연 고무보다 성능이 뛰어납니다.
화학적 부식에 강한 일반적인 소재는 아니지만 폴리우레탄은 여전히 ​​천연 고무보다 훨씬 더 우수한 화학적 팽창 저항성을 나타냅니다. 다양한 화학 물질이 포함된 부유 회로와 같은 시나리오에서는 천연 고무보다 수명이 훨씬 길어질 수 있습니다. 또한, 폴리우레탄은 회전 속도가 27.5m/s(5400ft/min) 이상인 임펠러용 펌프 라이너로 사용할 수 있으며(이 조건에서는 천연 고무는 더 이상 적용할 수 없음) 파편이 고무 임펠러를 손상시킬 수 있는 경우에도 적합합니다.
폴리우레탄의 쇼어 경도는 일반적으로 기존 천연 고무보다 높기 때문에 거칠고 날카로운 입자를 처리할 때 성능이 제한될 수 있습니다. 이러한 입자는 표면이 벗겨지는 경향이 있습니다. 또한, 폴리우레탄의 화학 구조는 특히 강산이나 강염기에 노출될 때 "가수분해"(엘라스토머의 특정 고장 모드)에 취약합니다. 그러나 특정 제제 개선을 통해 가수분해 저항성을 크게 향상시킬 수 있습니다. 폴리우레탄의 적용온도 상한은 70도이며, 탄화수소에 의해 분해됩니다.
3. 합성 엘라스토머
엘라스토머 화합물의 합성에서 천연고무의 고분자 성분은 특수하게 제조된 고분자로 대체됩니다. 특별히 제조된 이러한 폴리머는 특정 화학적 환경이나 작동 온도를 견딜 수 있습니다. 이 변형 과정에는 일반적으로 선택한 합성 고무와 호환되는 새로운 강화제, 경화제 및 기타 특수 첨가제의 사용이 필요합니다.
합성 엘라스토머는 내화학성과 내열성 측면에서 천연 고무보다 성능이 뛰어나지만 근본적인 균형이 있습니다.- 합성 엘라스토머의 내마모성은 일반적으로 최적화된 구성을 갖춘 천연 고무보다 내마모성이 낮습니다. 이러한 특징적인 차이점은 재료 설계의 우선순위 고려 사항에서 발생합니다. - 합성 엘라스토머는 분자 구조 조절을 통해 환경 적응성을 향상시키지만 마찰 특성은 저하됩니다. 이는 특정 작업 조건에서 재료 선택을 위한 중요한 기초를 제공합니다. 즉, 환경 내성과 내마모성 사이에 균형을 맞춰야 합니다.

III. 내마모성/내식성-내마모성 주조 합금

내마모성{0}}주조 합금은 슬러리 펌프의 내부 라이너와 임펠러에 적합하며 크거나 날카로운 입자, 높은 헤드(높은 임펠러 회전 속도), 높은 작동 온도 및 탄화수소가 풍부한 고무 재료를 포함하여 고무 재료가 부적절한 시나리오에서 작동할 수 있습니다.
원심 펌프 슬러리 적용 시 고-크롬 백철이 가장 일반적으로 사용되는 합금 시리즈입니다. 이 유형의 합금은 철을 기반으로 하며, 금속 탄화물이 전체 부피의 15~55%를 차지하며 내부에 균일하게 분산되어 있습니다. 이 탄화물은 1200HV 이상의 경도를 가질 수 있어 합금에 탁월한 내식성을 제공합니다. 그러나 단단한 탄화물이 존재하면 재료의 인성과 전반적인 기계적 성질이 감소합니다. - 고-크롬 백철은 충격을 받을 때 부서지기 쉽습니다. 현재 이러한 유형의 재료에 대한 심층적인 연구와 슬러리 펌프 설계의 지속적인 최적화를 통해 취성 파괴로 인한 고장을 효과적으로 완화할 수 있습니다.
고-크롬 주백철은 대부분의 작업 조건의 요구 사항을 충족할 수 있으며 다양한 화학 물질에 대한 내성이 뛰어납니다. 그러나 내산성이 부족하기 때문에 대부분의 제품은 pH가 4보다 큰 환경에만 적합합니다. pH가 1 이하인 부식성이 높은 산성 조건의 경우 전용 고-크롬 주백철 옵션을 사용할 수 있지만 내마모성은 기존 모델보다 약간 낮습니다.
순수한 부식성 조건이나 특별한 충격 저항이 필요한 시나리오의 경우 주강 및 니켈 합금 시리즈를 선택할 수 있습니다. 매질이 극도로 부식성이 있는 매우 가벼운 슬러리에서는 이중 스테인리스강 또는 오스테나이트계 스테인리스강을 사용할 수 있습니다. 부식성이 가장 강한 슬러리의 경우 니켈{1}} 기반 합금을 선택해야 합니다. 이러한 강철과 니켈 합금은 내마모성을 위해 설계되지 않았다는 점을 강조해야 합니다. 내식성 향상은 일반적으로 내마모성을 희생하므로 일반적으로 부식성 고체와 관련된 시나리오에는 권장되지 않습니다.

IV. 도예

슬러리 펌프에 일반적으로 사용되는 세라믹은 폴리머- 기반 세라믹, 기능성 세라믹의 세 가지 범주로 분류할 수 있습니다. 세라믹 재료는 내식성과 내마모성이 우수하지만 생산주기가 길고 가공 난이도가 높아 생산 비용이 상대적으로 높습니다.
폴리머-기반 세라믹
에폭시 복합 세라믹: 에폭시 수지를 기반으로 우수한 접착력, 내식성, 치수 안정성을 가지고 있습니다. 산화알루미늄 및 탄화규소 입자는 단축-절단 섬유와 함께 세라믹 강화 상으로 사용됩니다. 경화 후 강도와 경도가 높은 복합재료를 형성하며, 폴리우레탄-계 재료보다 화학적 내식성이 우수하고 내충격성이 중간 정도입니다. 이는 일반적으로 슬러리 펌프의 내부 라이닝 코팅 또는 국부적 마모 방지 부품(예: 펌프 케이싱의 내부 라이닝 및 임펠러 가장자리)에 사용되며, 특히 중간 농도의 산성 또는 알칼리성 화학 매체가 있는 슬러리 환경에서 사용됩니다.
비닐 복합 세라믹: 비닐 수지는 에폭시 수지의 인성과 내화학성, 불포화 폴리에스테르의 경화 특성을 결합합니다. 알루미나, 탄화규소 등을 강화상으로 사용하고 세라믹 섬유/휘스커와 결합하면 소재의 내충격성과 인열 저항성이 크게 향상됩니다. 중간 입자 크기와 복잡한 화학적 환경을 갖춘 슬래그 슬러리 처리 시나리오에 적합합니다.
폴리우레탄- 기반 복합 세라믹: 폴리우레탄(PU)을 모체로 사용하여 산화알루미늄(Al2O₃), 탄화규소(SiC), 지르코니아(ZrO2)와 같은 일반적인 경질 세라믹 입자를 세라믹 강화상으로 사용합니다. 세라믹 입자의 분산 강화를 통해 폴리우레탄의 내마모성과 내충격성이 크게 향상되는 동시에 폴리우레탄의 유연성은 유지되어 미세 내지 중간 크기의 고체 입자로 인한 침식 및 마모에 저항할 수 있습니다.- 부양 회로 및 광미 운송과 같은 화학 매체 또는 중간 마모성 슬러리와 관련된 시나리오에 적합합니다. 특히 기존 천연고무를 대체할 경우 내화학성과 내마모성의 균형을 이룰 수 있습니다.
2. 기능성 세라믹
알루미나 세라믹(Al2O₃ 세라믹): 알루미나 세라믹은 슬러리 펌프에 적용된 최초의 기능성 세라믹입니다. 경도와 내마모성이 높을수록, 화학적 성능 안정성(강알칼리성 용액과 불화수소산 제외)이 높아질수록 비용은 낮아집니다. 이는 일반적으로 슬러리 펌프 임펠러의 내부 라이닝, 보호 슬리브 및 국부 마모- 저항층에 사용되며 특히 중간 마모 강도의 슬러리를 처리하는 데 적합하지만 취성이 더 높고 충격 저항이 낮습니다.
탄화규소 세라믹(SiC 세라믹): 탄화규소 세라믹(특히 반응-소결 SiC 및 무압력-소결 SiC)은 알루미나 세라믹에 비해 매우 높은 내마모성, 우수한 내식성(불화수소산 및 강산화성 산에 저항하지 않음), 우수한 열 전도성, 고온 저항 및 우수한 열충격 저항성을 갖습니다. 날카로운 입자(예: 석영 모래, 금속 슬래그)가 포함된 고농도 슬러리 또는 화학 슬러리가 포함된 산/알칼리-와 같은 높은-유지보수, 강한-부식 또는 고온-슬러리 조건에 적합합니다. 이는 임펠러, 전면 가드 플레이트, 슬러리 펌프의 마모 링과 같은 핵심 내마모성 부품으로 자주 사용됩니다.
지르코니아 강화 세라믹(ZrO2 세라믹): 이트륨 산화물(Y2O₃)과 같은 안정제로 강화된 세라믹으로, 매우 높은 파괴 인성(알루미나 세라믹의 3-5배)과 내마모성을 갖습니다. 이 제품은 높은 경도(8.5~9 등급 범위의 모스 경도)와 뛰어난 내식성(불화수소산 제외)을 갖추고 있습니다. 이는 슬러리의 입자가 어느 정도 충격을 받는 응용 분야(예: 굵은 입자 슬래그, 모래 및 자갈)에 적합하며 임펠러 및 내마모성 라이너와 같은 구성 요소에 사용할 수 있어-전통 세라믹의 취성을 보완하고 중간 마모 강도 및 중간 마모 강도에서 보다 안정적으로 작동합니다. 충격에 강한 조건.

암호

재료 이름
유형

기능 설명
A04

ULTRACHROME® 24% 크롬 부식-저항성 회주철
백주철
A04 합금은 드릴링 및 태핑 작업을 위해 특별히 설계된 일종의 백철입니다. A04의 내식성은 A05만큼 좋지 않으며 일반적으로 내식성이 없습니다-. A04는 어댑터, 스터핑 박스, 배출 장치 밀봉에 사용됩니다.
A05

ULTRACHROME® 27% 크롬 부식-저항성 회주철
백주철
A05 합금은 일종의 내마모성 백주철로, 가벼운 부식 환경을 포함한 다양한 침식 조건에서 탁월한 성능을 발휘합니다. A05의 높은 내마모성은 미세 구조에 단단한 탄화물이 존재하기 때문입니다.
A25

Ni-Cr-Mo 강
주강

A25 합금은 적당한 내마모성과 높은 기계적 성질을 지닌 합금강의 일종입니다. 이 합금은 자갈용 펌프 케이싱과 같이 인성이 가장 중요한 대형 주물에 사용됩니다.
A49

ULTRACHROME® 28% 크롬 저탄소 고-저 크롬-탄소 백주철
백주철
A49 합금은 낮은 pH 부식 조건에 적합한 내식성 백주철입니다. 그러나 침식 마모 문제도 있습니다. 이 합금은 특히 연도가스 탈황(FGD) 및 기타 부식성이 중간 정도인 슬러리 응용 분야에 적합합니다.
A53

ULTRACHROME® 오스테나이트계 스테인리스강 고-크롬 백주철
백주철
A53 합금은 중간 정도의 내부식성을 지닌 높은 내부식성-저항성 합금입니다. A53은 인산염 조건이나 침식 문제가 있는 특정 이산화황 제거 응용 분야와 같은 낮은 pH 응용 분야에 사용할 수 있습니다.
A61

HYPERCHROME® 30% Cr 고크롬 백주철
백주철
A61 합금은 과공정 백주철입니다. 합금 매트릭스에 높은 부피 비율의 경질 및 내마모성{2}}크롬 탄화물이 존재하기 때문에 매우 높은 내식성을 갖습니다.
A68

HYPERCHROME® 30% Cr 고크롬 백주철
백주철
A68 합금은 과공정 백철입니다. 높은 마모 조건에 적합하며 내식성이 약합니다. Ultrachrome A05 합금과 유사한 내식성과 Hyperchrome® A61 합금보다 더 나은 내마모성이 요구되는 응용 분야에 사용해야 합니다.
A241

ULTRACHROME® 32% 크롬 고크롬 백철
백주철
A241 합금은 내마모성 및 내충격성-백주철입니다. 충격으로 인해 재료 손실이 발생하는 응용 분야에 최적화되었습니다. A61에 비해 A241은 내충격성이 우수하고, A05에 비해 내식성이 우수합니다.
C21

13% 크롬강
마르텐사이트계 스테인리스강
C21 합금은 완전히 경화된 420C 스테인리스강입니다.
C23

CF-8M 스테인레스 스틸
오스테나이트계 스테인리스강

C23 합금은 CF-8M 스테인리스강입니다. C23은 내식성이 우수하지만 내식성이 좋지 않습니다. 316SS와 동등한 주조물입니다.
C26

CD-4MCuN 스테인레스 스틸
듀플렉스 스테인레스 스틸
C26 합금은 CD-4M CuN 이중 스테인리스강입니다. C23보다 내식성은 더 높지만 일반적으로 내식성은 떨어집니다. 이는 2205SS와 동등한 주조물입니다.
D21

구상흑연주철(SG철)
주철
D21 합금은 연성철의 회색빛을 띠는 등급으로 펌프 케이싱 및 프레임의 표준 소재로 사용됩니다.
D25

고강도 연성철(SG 철)-
주철
D25 합금은 가장 높은 기계적 강도를 요구하는 고압 용기에 사용되는 독점적인 연성철입니다.
N02

63% Ni 30% Cu 합금
부식-저항성 니켈 합금
N02 합금은 부식성 환경에 적합하지만 내마모성이 떨어지는 니켈{1}}구리 합금입니다. N02는 모넬 합금으로도 알려져 있습니다.
N22

58N 22Cr 12Mo 합금
부식-저항성 니켈 합금
N22는 내식성이 매우 뛰어난 합금으로, 오스테나이트 및 오스테나이트 초합금도 견딜 수 없는 매우 가혹한 용도에 사용됩니다. N22는 Hastelloy® C-22®로도 알려져 있습니다.
J32

70% 텅스텐 카바이드 코팅 420SS
세라믹-코팅 스테인레스 스틸
J32는 70% 텅스텐 카바이드와 420 스테인리스강 기판으로 구성된 금속{1}}세라믹 복합 코팅입니다. 부식성 조건의 샤프트 슬리브에 사용됩니다.
J37

70% 텅스텐 카바이드 코팅 CD4-MCUN
세라믹-코팅 듀플렉스 스테인리스 스틸
J37은 70% 텅스텐 카바이드와 이중 스테인리스강 기판으로 구성된 금속-세라믹 복합 코팅입니다. 부식성 및 마모성 조건의 샤프트 슬리브에 사용됩니다.
J39

80% 텅스텐 카바이드 코팅 420SS
세라믹-코팅 스테인레스 스틸
J39는 80%의 미세한 입자의 텅스텐 카바이드와 420 스테인리스강 기판으로 구성된 금속-세라믹 복합 코팅입니다. 마모가 매우 심한 조건의 샤프트 슬리브에 사용되며 J32에 비해 내마모성이 더 높습니다.
R35

Linatex® 프리미엄 고무
천연고무
R35 Linatex 프리미엄은 미립자 슬러리 마모 응용 분야에 최적화된 부드럽고 탄력성이 뛰어난 천연 고무입니다.
R55

공장의 배출 라이닝은 천연 고무로 만들어졌습니다.
천연고무
R55 천연 고무는 연삭기 배출 응용 분야에서 흔히 발생하는 광범위한 슬러리 분포를 해결하기 위해 특별히 설계된 화합물입니다.
R508

공장의 배출 라이닝은 천연 고무로 만들어졌습니다.
천연고무
R508 천연 고무는 가장 까다로운 응용 분야를 위해 특별히 고안된 화합물로 매우 높은 인열 저항성과 인장 강도를 특징으로 합니다.
S01

EPDM 고무
합성 엘라스토머
S01은 내산성과 내오존성이 뛰어난 합성 엘라스토머입니다. 압축 영구 변형 특성이 낮기 때문에 씰링 용도에 주로 사용됩니다.
S12

니트릴 고무
합성 엘라스토머
S12는 지방, 오일 및 왁스와 관련된 응용 분야에 일반적으로 사용되는 합성 고무 유형입니다. S12는 적당한 내식성을 가지고 있습니다.
S21

부틸(IIR) 고무
합성 엘라스토머
S21 합성고무는 우수한 화학적 안정성, 우수한 내열성 및 내산화성을 나타내지만 내식성은 열악합니다. S21은 산성 환경에서 사용됩니다.
S31

클로로술폰화 폴리에틸렌
합성 엘라스토머
S31은 항산화 및 내열성-탄성중합체입니다. 산과 탄화수소에 대한 화학적 안정성이 뛰어납니다.
S42

폴리부타디엔
합성 엘라스토머
S42는 천연 고무보다 약간 낮은 동적 성능을 지닌 고강도 합성 엘라스토머입니다. S42는 내열성과 내유성이 우수합니다. 일반적으로 탄화수소- 기반 천연고무가 분해되는 상황에 사용됩니다.
S51

불소실리콘 중합체
합성 엘라스토머
S51 합성 엘라스토머는 고온에서 오일 및 화학물질에 대한 탁월한 저항성을 나타내지만 내식성은 열악합니다.
U38

내마모성-폴리우레탄
폴리우레탄 엘라스토머
U38은 엘라스토머 응용 분야에서 우수한 성능을 발휘하고 "불순물" 문제에 적합한 침식{1}저항성 소재입니다. 이는 U38의 높은 인열강도와 인장강도에 기인합니다. 그러나 내식성은 천연고무(R55ª 고무)만큼 좋지 않습니다.
Y08

탄화규소와 결합된 질화규소
도예

Y08은 미세 입자 마모 응용 분야에서 우수한 성능을 발휘하는 내마모성 세라믹이지만 단단한 충격과 -1mm보다 큰 침식에 대한 저항성은 낮습니다.