طفرة في تكنولوجيا مضخة السيراميك: تم الكشف عن مضخة السيراميك SiC في معرض التعدين الدولي، وتضاعف عمر الخدمة مرة أخرى
في معرض التعدين الدولي الأخير، جذب الاتجاه الجديد في تكنولوجيا المضخات الكثير من الاهتمام من العاملين في الصناعة. طرحت العديد من الشركات المصنعة مضخات مصنوعة من سيراميك كربيد السيليكون (SiC)، مما يوضح أن هذه التقنية تنتقل من المختبر إلى تطبيقات التعدين في العالم الحقيقي. على وجه الخصوص، بدأت مضخات الملاط ومضخات إزالة الكبريت من الكبريت في رؤية حلول قابلة للتطبيق ومختبرة ميدانيًا-اعتمادًا على هذه المادة.
إن القيود المفروضة على المادة هي التي تحدد في النهاية مستوى الأداء. يصنف مقياس صلابة موس كربيد السيليكون كواحد من أصلب المواد بدرجة أعلى من 9.2، وهي قريبة من صلابة الماس. يجب أن تدرك ذلك، خصوصًا، عند تشغيل الملاط بأحمال ثقيلة وجزيئات خشنة مثل الخام أو المواد الصلبة الأخرى. الأجزاء المبللة (مثل المكره أو الغلاف أو البطانات) في هذه الحالة ستستمر لفترة أطول بكثير مما تفعل عادةً مع المعادن التقليدية. أكدت الأبحاث أن سيراميك SiC يمكنه تحمل التآكل 5 مرات أو أكثر أفضل من الفولاذ المقاوم للصدأ القياسي. بالإضافة إلى ذلك، فإن كربيد السيليكون مستقر في نطاق الأس الهيدروجيني بأكمله من O إلى 14، مما يعني أنه مقاوم للتآكل في المحاليل الحمضية أو القلوية. مع وجود هاتين الميزتين في متناول اليد، تعد مضخات السيراميك خيارًا مثيرًا للاهتمام في البيئة القاسية لمعالجة المعادن والتعدين وإزالة الكبريت الكيميائي- وهي الأماكن التي يكون فيها التآكل والتآكل هو القاعدة السائدة اليوم.
الأرقام الميدانية تحكي القصة الحقيقية. خذ مركزًا لخام الحديد تحول من الدفاعات المصنوعة من حديد الزهر عالي الكروم إلى الدفاعات المصنوعة من السيراميك SiC. كان الطين يحتوي على 35% من المواد الصلبة من حيث الوزن، وكان متوسط عمر الدفاعات القديمة 45 يومًا فقط قبل الاستبدال. بعد الاستبدال، ظلت الدفاعات الخزفية تعمل لمدة 18 شهرًا في المتوسط-أي أطول باثنتي عشرة مرة. انخفضت عمليات التغيير السنوية من ثمانية إلى أقل من عام، وهو انخفاض بنسبة 91%. وأظهرت مجموعة أخرى من الأرقام من مصنع لمعالجة الذهب أن مضخات السيراميك تدوم تسعة أضعاف عمر المضخات المعدنية التي حلت محلها. هذه ليست نتائج مختبرية؛ إنها بيانات الإنتاج الفعلية.
تحسينات الكفاءة ملحوظة بنفس القدر. تصبح الدفاعات المعدنية خشنة عند التآكل، وتتراجع الكفاءة تدريجيًا-أظهر أحد السجلات انخفاضًا بنسبة 15% بعد ثلاثة أشهر. ومن ناحية أخرى، تظل الدفاعات الخزفية سلسة ومقاومة للتآكل، وبالتالي تظل الكفاءة ثابتة حتى بعد عام من الخدمة. وهذا يعني أن التدفق والرأس لا يتلاشى بمرور الوقت. يصل معدل توفير الطاقة المُقاس إلى حوالي 8% مقارنة بالدفاعات المعدنية ذات الحجم نفسه، كما تصل بعض التصميمات الخزفية المحسنة هيدروليكيًا إلى كفاءة المضخة بنسبة 93%. وبجمع هذه الأرقام، يصبح التأثير على تكاليف التشغيل ملموسًا.
كانت الإصدارات السابقة من المضخات الخزفية تعاني من نقطة ضعف: فقد كانت صلبة ولكنها هشة، وكانت مقاومة الصدمات مصدر قلق. وقد عالجت التطورات الأخيرة هذا الأمر بشكل مباشر. بفضل عمليات الصب المفرغة بالكامل، والتركيبات المركبة المكررة، والتصميمات الهيكلية المدعومة ببرامج المحاكاة، تحافظ مضخات SiC اليوم على مزايا التآكل والتآكل بينما تتحمل أحمال الصدمات بشكل أفضل بثلاث مرات من الموديلات القديمة. وفي الوقت نفسه، توفر موانع التسرب المصنوعة من السيراميك والجرافيت مع أنظمة إعادة التدوير ذاتية التبريد عمرًا متواصلًا للختم يصل إلى 8000 ساعة.
في التعدين، القيمة الحقيقية هي وقت توقف أقل. تعمل المناجم على مدار الساعة-أي توقف غير مخطط له للمضخة يعني توقف الخط بالكامل. لا تكلف التغييرات المتكررة في المكره المعدنية قطع الغيار والعمالة فحسب، بل تؤدي أيضًا إلى خسارة الإنتاج. إن تمديد فترات الاستبدال من أشهر إلى سنوات يعني انقطاعات أقل. أفاد أحد مشغلي التعدين أن التحول إلى مضخات السيراميك المصنوعة من كربيد السيليكون قد وفر ستة أرقام سنويًا في تكاليف المعدات، ولكن الأهم من ذلك أنه أدى إلى استقرار العملية برمتها. وهذا النوع من الموثوقية له أهمية أكبر في المواقع النائية أو العمليات تحت الأرض.
وبناء على الردود التي تم تلقيها خلال الحدث، فمن الواضح أن صناعة التعدين تبدي اهتماما كبيرا بهذا النوع من التكنولوجيا. تعد مضخات السيراميك SiC أكثر من مجرد تبادل للمواد، فهي تمثل تحسينًا كاملاً من خلال المواد الحديثة والتصنيع الفائق والتصميم الهيدروليكي الذكي. يجب على أي شخص يواجه مشكلة شديدة في التآكل والتآكل أن يفكر حقًا في هذا الخيار.
