Обработка гидроциклонов

Когда говорят про обработку гидроциклонов, обычно представляют банальную замену футеровки. Но на деле это комплексная работа с давлением, углами входа и даже температурой пульпы. Многие проектировщики до сих пор недооценивают влияние турбулентности на износ соплового узла.

Почему керамика — но не любая

В прошлом году на обогатительной фабрике в Кемерово наблюдали интересный случай: гидроциклон с алюминиевой футеровкой проработал 3 месяца, тогда как соседний агрегат с керамикой — больше года. Но нюанс в том, что во втором случае стояла самозащитная керамика от ООО Шаньси Хуачжань Технолоджи износостойких материалов. Их технология спекания даёт плотность до 3,9 г/см3 — для абразивных пульп с крупностью до 2 мм это критически важно.

Коллеги с Урала как-то пробовали экономить на материале, поставили дешёвый оксид алюминия. Результат — эрозия по стыкам уже через 800 часов. Пришлось экстренно менять весь пакет футеровки, включая коническую секцию. Теперь всегда проверяем сертификаты на твёрдость по Шору.

Кстати, на сайте hzwear.ru есть хорошие схемы по монтажу центробежных труб — там показаны зазоры, которые многие монтажники игнорируют. Мы поначалу тоже не придали значения, пока не получили вибрацию на стволе гидроциклона.

Реальная диагностика без приборов

Бывает, что лазерные толщиномеры недоступны. Тогда смотрим на паттерны износа: если в верхней части цилиндра появляются 'дорожки' глубиной 1-2 мм — это признак кавитации. Особенно часто такое на пульпах с высоким содержанием глины.

Однажды на золотоизвлекательной фабрике столкнулись с асимметричным износом конуса. Оказалось, проблема в смещённом питающем патрубке — его отлили с отклонением 3 градуса от оси. Пришлось фрезеровать посадочное место под футеровку с юстировкой.

Сейчас для быстрой проверки используем метод цветных меток: наносим несмываемую краску на внутреннюю поверхность перед пуском. Через сутки смотрим распределение потока. Дешёво, но эффективно — сразу видно зоны максимальной эрозии.

Монтажные ошибки, которые дорого обходятся

Самая частая ошибка — перетяжка стяжных болтов. Особенно на больших гидроциклонах диаметром от 500 мм. Когда болты закручивают с моментом выше 120 Н·м, керамическая футеровка получает микротрещины. Они не видны при осмотре, но после 200 часов работы дают о себе знать локальными выкрашиваниями.

Помню случай на угольной шахте: после замены футеровки гидроциклон начал 'прыгать' на рабочих оборотах. При разборке обнаружили, что монтажники не выставили радиальный зазор между корпусом и футеровкой — был всего 1 мм вместо требуемых 3-5 мм. Вибрация уничтожила подшипниковый узел за неделю.

Сейчас всегда требуем использовать динамометрические ключи и шаблоны центровки. Кстати, у китайских коллег из ООО Шаньси Хуачжань Технолоджи в паспортах на оборудование есть подробные таблицы моментов затяжки для разных диаметров — это экономит время на подбор параметров.

Тонкости работы с песком и шламами

Для песков с модулем крупности 1,5-2,0 мм оптимальный угол конуса — 20 градусов. Но если в пульпе есть глинистые частицы, лучше снизить до 15 — иначе будут забивы в песковом насадке. Проверяли на кварцевых песках в Карелии: при изменении угла с 20 на 15 градусов срок службы футеровки вырос на 40%.

Интересный эффект наблюдали на медной руде: при температуре пульпы выше 45°C износ ускоряется в 1,8 раза. Пришлось ставить систему охлаждения на питающий трубопровод. Хотя в технической литературе про температурный фактор почти не пишут.

Сейчас для абразивных шламов рекомендуем использовать гидроциклоны с комбинированной футеровкой: в зоне наибольшего износа — керамика от hzwear.ru, в остальных частях — полиуретан. Такое решение продлевает межремонтный период до 14 месяцев.

Практика против теории

В учебниках пишут про оптимальное давление 0,15-0,25 МПа. Но на практике часто работаем на 0,35 — особенно при классификации крупных фракций. Главное — следить за равномерностью подачи. Если есть пульсации, футеровка выходит из строя в 3 раза быстрее.

Недавно пробовали ставить гидроциклон с изменяемой геометрией — дорогое удовольствие, но для переменных нагрузок оказалось оправданно. Правда, пришлось дорабатывать посадочные места под футеровку — заводские допуски не учитывали наши условия эксплуатации.

Сейчас рассматриваем вариант с футеровкой из карбида кремния для участка с максимальным износом. Коллеги из ООО Шаньси Хуачжань Технолоджи износостойких материалов обещают испытать образцы в наших условиях. Если подтвердят заявленную твёрдость в 9,1 по Моосу — будет прорыв для переработки корундовых шламов.