Utilisation de pompes à haute teneur en chrome dans l'industrie des eaux usées minières

Apr 12, 2023

L'exploitation minière industrielle est une activité difficile, et les pompes utilisées pour assécher les sites et déplacer les boues supportent le poids de l'usure. Les pompes à boues avec pièces d'usure en fer à haute teneur en chrome sont spécialement conçues pour prolonger la durée de vie des composants intégrés, même en travaillant avec des fluides de traitement qui endommageraient rapidement les équipements fabriqués à partir d'autres matériaux.

Dans l'industrie minière et de la production minérale, le déplacement des boues est le nom du jeu. Le lisier, le fluide épais et visqueux contenant des solides en suspension, est souvent difficile à déplacer avec des pompes chimiques ou à eau traditionnelles. Des pompes à lisier à haute tête sont donc recrutées pour effectuer le levage lourd.

Les boues sont régulièrement utilisées dans les applications industrielles car elles permettent de déplacer plus facilement de grands volumes de solides pulvérisés. Tout site impliquant des fouilles profondes (exploitation minière, forage pétrolier et gazier, production d'électricité, etc.) nécessite une méthode efficace pour déplacer la terre extraite. L'introduction d'eau permet de pomper les solides hors du site à l'aide d'une pompe à lisier. Par rapport aux matériaux en mouvement mécanique utilisant des véhicules de transport, les pompes sont plus rapides et moins chères.

Les pompes à boue submersibles sont largement répandues dans l'industrie minière. Un débit élevé, des vitesses lentes et des concentrations élevées de boue menacent les composants de la pompe d'une usure et d'une dégradation importantes. Contribuer à l'usure des pièces sont la haute viscosité et l'abrasivité de la boue elle-même. Cela signifie que les pompes à lisier submersibles peuvent avoir une courte durée de vie, souvent aussi courte qu'un mois ou moins si la mauvaise pompe est utilisée.

Le démontage, la réparation et l'installation constants de la pompe coûtent cher non seulement en raison des coûts des composants, mais aussi en raison des coûts élevés des temps d'arrêt et de la perte d'activité potentielle.

Pour mieux comprendre les exigences d'une fouille industrielle sur les pompes à boues, imaginez une mine. Cela pourrait être au fond d'une grotte. C'est peut-être la saison des pluies, il y a donc beaucoup d'eau et de sable qui doivent être enlevés. Ils creusent et déplacent des tonnes de matériaux. Il y a ce mélange de pierres, d'eau, de saleté et de boue, et pendant qu'ils pompent tout, ces matériaux solides et abrasifs sont introduits dans la pompe.

Il existe des conditions difficiles et dégradantes dans les applications minières industrielles, où les composants métalliques non durcis s'usent comme un bois tendre sur du papier de verre. Chaque fois que la turbine tourne dans de l'eau chargée de sable ou de gravier, les pompes s'usent rapidement.

Les pompes à boues se trouvent largement dans les endroits où des éléments tels que les eaux de ruissellement des minéraux et du charbon sont extraits, ce qui signifie qu'une concentration encore plus élevée de particules abrasives se trouve dans la boue. Ce ne sont pas seulement les matériaux contenus dans le lisier mais l'ensemble du processus de pompage qui entraînent l'usure. Le processus de pompage de la boue peut être comparé à un mélangeur inversé.

La volute est comme la cruche, et la roue est comme les pales. Quand il tourne, il y a une force qui crée une pression et expulse le lisier. Il y a la force de la roue et cette eau granuleuse avec des particules qui se frottent les unes contre les autres, ce qui crée une grande quantité de chaleur et de pression.

C'est une tempête parfaite d'abrasion constante, de haute pression et de chaleur qui provoque la dégradation rapide des composants de la pompe.

Avec des matériaux typiques, les pièces s'usent comme si elles étaient poncées. Il gaspille littéralement les composants. Il y a d'abord des trous, puis il s'érode fondamentalement à néant. Lorsque les choses commencent à se dégrader, les utilisateurs commencent à remarquer des pertes et des fuites hydrauliques. Cela peut être comme aspirer de l'eau à travers une paille trouée.

Le plus souvent, les pièces les plus exposées à l'abrasion des boues sont la roue, la plaque d'usure, les chemises d'arbre, les faces de garniture mécanique, les joints à lèvres et la volute.

Il existe plusieurs façons de prolonger la durée de vie d'une pompe. Un exemple consiste à faire fonctionner la pompe immergée autant que possible tout en ne permettant pas au lisier de se déposer au fond des canalisations. Le pompage de boues à faible submersion réduira la durée de vie des pièces de la pompe. entraînant une cavitation due à des turbulences pouvant entraîner une défaillance.

De plus, faire fonctionner les pompes les plus proches du BEP est essentiel car des débits plus élevés créent plus de potentiel d'usure de la pompe. Idéalement, la pompe doit fonctionner à son meilleur point d'efficacité tout en maintenant le débit à un débit suffisamment élevé pour que le matériau ne puisse pas se déposer au fond du pipeline.

Dans le monde réel, même lorsqu'une mine utilise ces meilleures pratiques, les pompes continuent de s'user. C'est la dure réalité de l'exploitation minière industrielle.

Dans le domaine des pompes à eaux usées minières, une solution pour prolonger la durée de vie de la pompe consiste à utiliser des composants en fer à haute teneur en chrome. Le processus de moulage à haute teneur en chrome crée des surfaces durables qui sont moins sujettes à l'usure due à la température, à la pression et à l'abrasion.

La coulée de chrome peut aller au-delà de la simple durabilité de la surface. Les pièces en fonte à haute teneur en chrome peuvent offrir le mélange parfait de durabilité et de rigidité. Le moulage au chrome peut être avantageux car il permet d'atteindre un niveau de résistance qui se maintient dans le temps.

Les alliages à haute teneur en chrome tirent leur dureté de la présence de carbures de chrome. Durs et résistants à la corrosion, les carbures de chrome sont un composé réfractaire et ils conservent leur résistance à des températures et des pressions immenses.

Selon la composition spécifique de l'alliage, la présence de carbures de chrome peut augmenter la dureté d'une pièce de pompe jusqu'à 1 800 HV (dureté Vickers) en utilisant le test de dureté Vickers.

Le processus implique un traitement thermique spécifique qui produit de la dureté. La texture de l'alliage à haute teneur en chrome offre également une résistance à l'usure supplémentaire.

Lors de l'examen de la mise à niveau des composants de la pompe vers ceux de la variété de fonte à haute teneur en chrome, il est important de travailler avec un fournisseur qui peut adapter les solutions aux besoins des utilisateurs. L'industrie minière apporte avec elle des opérations intrinsèquement coûteuses qui sont déjà sujettes à une surveillance et à des réglementations exigeantes. La dernière chose dont un opérateur a besoin, ce sont des arrêts et arrêts supplémentaires dus à l'usure prématurée de composants de mauvaise qualité.

Jomary Rivera est ingénieur d'applications chez Industrial Flow Solutions. Matthew Phillips est ingénieur d'applications chez Industrial Flow Solutions. Pour plus d'informations, rendez-vous sur flowsolutions.com.