如何可以防止立式柱塞泵在輸送電解鋁廢渣時(shí)發(fā)生堵塞
在輸送電解鋁廢渣(含高硬度顆粒、弱腐蝕性漿液)時(shí)，立式柱塞泵的堵塞主要源于粗顆粒卡滯、漿液沉積、雜質(zhì)纏繞三大原因。針對(duì)這些問題，可從預(yù)處理、設(shè)備設(shè)計(jì)、操作控制、維護(hù)保養(yǎng)四個(gè)維度采取預(yù)防措施，具體方法如下：
一、漿液預(yù)處理：從源頭減少堵塞誘因
電解鋁廢渣漿液需經(jīng)預(yù)處理，降低進(jìn)入泵體的 “堵塞風(fēng)險(xiǎn)物質(zhì)”，是較根本的預(yù)防手段：
嚴(yán)格控制顆粒粒徑
采用振動(dòng)篩(篩孔 3-5mm) 或滾筒篩對(duì)破碎后的廢渣進(jìn)行分級(jí)，強(qiáng)制去除>5mm 的粗顆粒(如大修渣中的耐火磚塊、鋁灰中的金屬鋁塊)，避免其進(jìn)入泵體后卡滯閥芯或柱塞。
對(duì)細(xì)磨后的漿液，可增設(shè)水力旋流器，分離出粒徑>1mm 的重質(zhì)顆粒(如石英砂)，減少泵內(nèi)流道的磨損和沉積。
優(yōu)化漿液濃度與流動(dòng)性
通過在線濃度計(jì)監(jiān)控，將漿液固含量穩(wěn)定在25%-35%(鋁灰渣)或30%-40%(大修渣)，避免因濃度過高(>45%)導(dǎo)致漿液呈 “膏狀” 流動(dòng)不暢，或濃度過低(<20%)引發(fā)顆粒沉降。
若漿液黏度較高(如含黏土成分)，可添加少量分散劑(如碳酸鈉)，降低顆粒間凝聚力，改善流動(dòng)性。
清除纖維與雜質(zhì)
在泵的進(jìn)料管前加裝格柵式除雜器(柵距 5-10mm)，攔截廢渣中混入的保溫棉、塑料布、鐵絲等異物，防止其纏繞泵閥或堵塞流道。
對(duì)鋁電解炭渣等含碳質(zhì)纖維的漿液，可采用磁選 + 篩分聯(lián)合工藝，先去除鐵磁性雜質(zhì)，再分離纖維狀顆粒。
二、泵體結(jié)構(gòu)與選型：適配廢渣特性，減少堵塞點(diǎn)
立式柱塞泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需針對(duì)電解鋁廢渣的 “高磨蝕、多顆粒” 特性，從源頭規(guī)避易堵塞區(qū)域：
流道與閥組優(yōu)化
選擇大口徑流道設(shè)計(jì)(進(jìn)料口直徑≥100mm)，流道轉(zhuǎn)彎處采用 “圓角過渡”(曲率半徑≥5 倍管徑)，減少顆粒在直角、銳角處的沉積。
閥組(進(jìn)料閥、排料閥)采用全通徑陶瓷球閥或楔形閘閥，閥芯與閥座間隙≥3mm，避免傳統(tǒng)截止閥的 “節(jié)流式” 結(jié)構(gòu)導(dǎo)致顆粒卡滯;閥腔內(nèi)部做 “鏡面拋光”(粗糙度 Ra≤0.8μm)，降低漿液附著概率。
防沉積與自清潔設(shè)計(jì)
泵體底部增設(shè)斜向沖洗口，停機(jī)時(shí)可通入高壓清水(0.8-1.0MPa)沖洗泵腔，清除殘留漿液(尤其針對(duì)含氟化物的廢渣，避免干燥后結(jié)塊)。
部分型號(hào)可配置 “反沖式” 進(jìn)料閥 ，在泵停止進(jìn)料時(shí)，通過短暫反向水流沖擊閥座，抖落附著的顆粒。
材質(zhì)匹配減少磨損性堵塞
柱塞與泵套采用氮化硅陶瓷配對(duì)(硬度 HV1200-1500)，減少顆粒沖刷導(dǎo)致的間隙增大(間隙>0.5mm 時(shí)易漏漿并混入空氣，引發(fā)氣蝕性堵塞)。
進(jìn)料管采用超高分子量聚乙烯(UHMWPE) 或襯剛玉陶瓷管，內(nèi)壁光滑且耐磨，降低漿液因摩擦阻力過大導(dǎo)致的流速驟降和沉積。
三、操作與運(yùn)行控制：動(dòng)態(tài)適配漿液狀態(tài)
通過合理的運(yùn)行參數(shù)調(diào)節(jié)，避免因操作不當(dāng)引發(fā)的堵塞：
階梯式壓力與流量控制
啟動(dòng)初期采用低壓大流量(0.5-0.8MPa，流量為額定值的 120%)，利用高流速?zèng)_散漿液中的小顆粒團(tuán)，防止其在泵內(nèi)聚集;待漿液穩(wěn)定進(jìn)入壓濾機(jī)后，逐步提升壓力至 1.5-2.0MPa，降低流量至額定值的 70%-80%。
配備PLC 變頻系統(tǒng)，根據(jù)進(jìn)料管壓力傳感器反饋(壓力驟升通常預(yù)示堵塞)，自動(dòng)降低流量并短暫反向沖洗(部分泵支持 10-20 秒反向運(yùn)轉(zhuǎn))，排除輕微堵塞。
避免長時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)行
若壓濾機(jī)進(jìn)料中斷(如濾板閉合延遲)，需在 5 分鐘內(nèi)關(guān)停泵或切換至 “循環(huán)模式”(漿液回至原料罐)，防止?jié){液在泵腔靜置沉積(尤其含鋁 hydroxide 等易絮凝成分時(shí)，30 分鐘內(nèi)即可形成軟垢)。
進(jìn)料罐攪拌與防沉降
泵的進(jìn)料罐需配備潛水?dāng)嚢杵?轉(zhuǎn)速 300-500r/min)或氣動(dòng)攪拌裝置，確保漿液均勻懸浮，避免底部顆粒沉降形成 “死區(qū)”(沉積厚度>10cm 時(shí)，易被泵吸入形成高濃度顆粒團(tuán))。
四、維護(hù)保養(yǎng)：定期清除潛在堵塞風(fēng)險(xiǎn)
日常檢查與清理
每 4 小時(shí)檢查進(jìn)料濾網(wǎng)(建議為抽屜式設(shè)計(jì)，便于拆卸)，清除附著的纖維或粗顆粒，避免濾網(wǎng)堵塞導(dǎo)致進(jìn)料量驟降、漿液在泵內(nèi)循環(huán)沉積。
每日停機(jī)后，拆開泵的排氣閥和排污閥，排出泵腔底部的殘留漿液和沉淀顆粒;對(duì)閥組進(jìn)行手動(dòng)操作(開關(guān) 5-10 次)，清除閥芯與閥座間的卡滯物。
易損件定期更換
陶瓷柱塞表面出現(xiàn)深度>0.2mm 的劃痕時(shí)及時(shí)更換(劃痕會(huì)導(dǎo)致漿液渦流，加速顆粒沉積);閥組密封圈(建議用氟橡膠材質(zhì))每 1000 小時(shí)更換一次，防止密封不嚴(yán)導(dǎo)致的漏漿和空氣混入。
每 3 個(gè)月檢查泵體內(nèi)襯(如橡膠襯里)是否出現(xiàn)鼓包或磨損，若內(nèi)襯脫落形成 “凸臺(tái)”，會(huì)成為顆粒沉積的核心，需及時(shí)修復(fù)或更換。
定期系統(tǒng)沖洗
每周用5%-10% 的稀鹽酸(針對(duì)氟化物沉淀)或清水沖洗整個(gè)管路和泵體(關(guān)閉壓濾機(jī)進(jìn)料閥，漿液循環(huán)回罐)，清除內(nèi)壁附著的結(jié)垢(如 NaF、Al (OH)?結(jié)晶)，沖洗時(shí)間不少于 30 分鐘。
總結(jié)
防止立式柱塞泵堵塞的核心邏輯是 “源頭控制顆粒與雜質(zhì) + 設(shè)備結(jié)構(gòu)適配 + 動(dòng)態(tài)運(yùn)行調(diào)節(jié) + 定期維護(hù)清除”。針對(duì)電解鋁廢渣的特殊性，需重點(diǎn)強(qiáng)化預(yù)處理環(huán)節(jié)的篩分除雜和漿液濃度控制，同時(shí)通過大口徑流道、耐磨材質(zhì)、智能控制等設(shè)計(jì)減少堵塞風(fēng)險(xiǎn)，較終實(shí)現(xiàn)泵的穩(wěn)定運(yùn)行(建議將堵塞停機(jī)時(shí)間控制在每月<2 小時(shí))。