專(zhuān)利名稱(chēng)：微晶玻璃防腐泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用非金屬材料制成的防腐蝕泵。
在石油、化工、化纖、食品、醫(yī)藥等行業(yè)大量需要防腐蝕泵?，F(xiàn)有的防腐蝕泵有以下幾種一是采用不銹鋼泵、銅質(zhì)泵等貴重金屬制成。雖然，這些貴重金屬材料有一定抗腐蝕能力，但由于它們的耐腐蝕性能差、壽命短、成本高，其應(yīng)用受到限制;二是非金屬材料泵，如聚四氟乙烯襯里泵，氟塑料合金泵、工程塑料泵等。這些泵有較好的抗腐蝕性能，但它們的耐熱性能、耐冷熱沖擊性能、耐磨性能差，受制作工藝的限制不能達(dá)到金屬泵的設(shè)計(jì)要求，效率低而且氟材料昂貴，也不易廣泛采用。
本發(fā)明的目的是提供一種高強(qiáng)度、耐腐蝕、耐磨、耐冷熱沖擊、壽命長(zhǎng)、制造方法簡(jiǎn)單、成本低、易于大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的防腐蝕泵。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的如

圖1所示，普通離心泵或砂漿泵或液下泵的一般結(jié)構(gòu)主要由泵體1、葉輪3、密封部件4、中間支架6、懸架部件7、軸8構(gòu)成，這些部件由鑄鐵或普通碳鋼制成。在普通離心泵或砂漿泵或液下泵的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上加有用微晶玻璃制成防腐蝕內(nèi)襯，如在泵體1內(nèi)鑲有泵體內(nèi)襯2，在密封部件4內(nèi)鑲有密封部件內(nèi)襯5，并將葉輪3由普通鋼改用微晶玻璃材料。對(duì)于普通磁力泵的結(jié)構(gòu)，如圖3所示，一般由泵體11、葉輪13、泵蓋14、密封隔離套15、外磁鋼總成17、內(nèi)磁鋼總成18、內(nèi)磁鋼外套19、內(nèi)磁鋼密封蓋21、泵軸21構(gòu)成，除磁鋼外，它們都取用普通鑄鐵或普通鋼材制成。本發(fā)明在原有結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上在泵體11內(nèi)鑲有微晶玻璃制成的泵體內(nèi)襯12，在密封隔離套15內(nèi)鑲有微晶玻璃制成的密封隔離套內(nèi)襯16，內(nèi)磁鋼總成18外套有微晶玻璃制成的內(nèi)磁鋼外套19，并且將葉輪13、泵蓋14、內(nèi)磁鋼密封蓋20、泵軸21改用微晶玻璃材料制成。
由于本發(fā)明的過(guò)流部分全部采用高強(qiáng)度(1800-2500公斤/厘米2)、耐強(qiáng)腐蝕(在15%HCL90℃，24小時(shí)損失0.02-0.03毫克/厘米2);在15%Na2CO3·90℃，24小時(shí)損失0.1-0.2毫克/厘米2，耐磨(硬度、威氏740-890)(晶核1微米以下)耐冷熱沖擊(耐溫差最高可達(dá)396℃)的微晶玻璃材料，所以，防腐蝕性能好。如與1Cr18Ni9Ti不銹鋼泵相比較，后者不適宜在鹽酸中使用，在硫酸中使用不穩(wěn)定。在濃度60%、沸騰態(tài)硝酸中使用，年腐蝕率0.24毫米。在濃度70%、沸騰態(tài)磷酸中使用年腐蝕率0.67毫米。在濃度80%，80%草酸中使用，年腐蝕率3-4毫米，前者與后者相比，價(jià)格低廉，前者每噸0.84萬(wàn)元-1.2萬(wàn)元。而后者每噸2.3-2.5萬(wàn)元。
如果微晶玻璃防腐泵與其它非金屬材料防腐泵相比較，聚四氟乙烯泵最高使用溫度150℃，氟塑料合金泵最高使用溫度201℃，普通塑料泵最高使用溫度60℃，本發(fā)明最高使用溫度可達(dá)300℃以上，表現(xiàn)出顯著的優(yōu)越性。聚四氟乙烯和氟塑料合金每噸均在11萬(wàn)以上，是微晶玻璃價(jià)格的8-9倍。而且微晶玻璃防腐泵已經(jīng)有一套比較簡(jiǎn)便的成熟的生產(chǎn)工藝。
總之，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是具有高強(qiáng)度、耐各種腐蝕、耐磨、耐冷熱沖擊、壽命長(zhǎng)、制造方法簡(jiǎn)便、成本低、可大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
圖1為本發(fā)明作為離心泵或砂漿泵或液下泵的結(jié)構(gòu)圖;
圖2為葉輪3為焊接件時(shí)端面9和葉片10結(jié)構(gòu)圖;
圖3為本發(fā)明作為磁力泵的結(jié)構(gòu)圖。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例如圖1所示的微晶玻璃防腐蝕離心泵或砂漿泵或液下泵的主要部件結(jié)構(gòu)圖、泵體1、密封部件4、中間支架6、懸架部件7用普通鑄鐵制成。軸8用15號(hào)鋼制成。泵體內(nèi)襯2、葉輪3、密封部件內(nèi)襯5均由微晶玻璃材料制成。其微晶玻璃材料按重量計(jì)配比為二氧化硅(SiO2)81.5%，碳酸鋰(LiCO3)12%，硝酸銀(AgNO3)0.015%，硝酸鉀(KNO3)3.5%，氫氧化鋁[AL(OH)3]3%，氧化鈰(CeO2)0.013%。制作方法之一是將以上材料制成的粉料攪拌均勻，依次加入高溫坩鍋或池窯里，在1400-1450℃的溫度內(nèi)，經(jīng)26小時(shí)熔化，然后用300-500公斤的壓力將以上熔化物料在模具內(nèi)壓制成為微晶玻璃部件。制造以上微晶玻璃部件的第二個(gè)方法是將熔化的微晶玻璃料澆注在加溫到600-750℃的模型內(nèi)而制成，澆注時(shí)的模具材料采用耐火土與熟石膏按重量比3∶1混合均勻適當(dāng)加水制成。制造以上微晶玻璃部件的第三種方法是將熔化的微晶玻璃物料冷卻，并磨成200-300目的粉料，填充到模型里，放入電爐內(nèi)升溫到1100-1200℃，保溫1-2小時(shí)即可。這種模型材料仍采用耐火土與熟石膏按重量比3∶1混合均勻后適當(dāng)加水制成。
葉輪3除按上述方法制作外，還可以如圖2所示分為端面9和葉片10粘接而成，其粘接方法是將微晶玻璃物料磨成200-300目的粉，又將按重量比為氧化鉛(SbO)20-26%、氧化鋅(ZnO)25-35%、三氧化二硼(B2O3)15-25%，二氧化硅(SiO2)20-25%的材料熔化、冷卻后球磨成200-300目的粉料。以上二類(lèi)材料按重量比為5∶2，攪拌均勻，用水調(diào)和成粘稠液體，涂與端面9和葉片10的接觸部位，放入馬弗爐內(nèi)以2-3℃/分的速率升溫到540℃，保溫16小時(shí)，繼續(xù)升溫到850℃，保溫2小時(shí)，以1-2℃的速度降到500℃，繼續(xù)自然降溫到300℃出爐。
用上述方法制成1HV55-50-162-L微晶玻璃防腐蝕離心泵，揚(yáng)程H30米，流量Q25米3/小時(shí)，功率5.5千瓦。制成1HV-ZK50-40-161-L微晶玻璃防腐蝕砂漿泵，其揚(yáng)程H30米，流量Q20米3/小時(shí)，功率5.5千瓦。還制制成1HV-YB50-40-160-L微晶玻璃防腐液下泵，其揚(yáng)程H35米，流量Q15米，功率5.5千瓦。以上三種微晶玻璃防腐蝕泵，經(jīng)四個(gè)月的試用，在防腐蝕性能和泵性能參數(shù)方面均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，有廣泛推廣應(yīng)用價(jià)值。
本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例如圖3所示微晶玻璃防腐磁力泵的主要部件結(jié)構(gòu)圖，其泵體11用鑄鐵制成，密封隔離套15用30＃鋼制成。外磁鋼總成17用鑄鋼和磁鋼制成。內(nèi)磁鋼芯成18用45＃鋼和磁鋼制成。泵體內(nèi)襯12、葉輪13、泵蓋14、密封隔離套內(nèi)襯16、內(nèi)磁鋼外套19、內(nèi)磁鋼密封蓋20、泵軸21均由微晶玻璃材料制成。密封隔離套內(nèi)襯16和內(nèi)磁外套19因壁薄由吹制成型方法制成，進(jìn)行研磨后，放入馬弗爐內(nèi)晶化處理，然后將密封隔離套15與密封隔離套內(nèi)襯16、內(nèi)磁鋼總成18與內(nèi)磁鋼外套19用環(huán)氧樹(shù)脂粘接在一起。泵體內(nèi)襯12、葉輪13、泵蓋14、內(nèi)磁鋼密封蓋20、泵軸21的制造方法與第一個(gè)實(shí)施例中泵體內(nèi)襯2、葉輪3、密封部件內(nèi)襯5的制造方法相同。
用這種方法制成1HV50-32-160-CQ微晶玻璃磁力泵，其揚(yáng)程H32米，流量Q15米3/小時(shí)，電機(jī)功率5.5千瓦，經(jīng)四個(gè)月試用，在防腐蝕性能和泵性能參數(shù)各項(xiàng)指標(biāo)，均達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，有廣泛的推廣價(jià)值。
權(quán)利要求
1.一種由在泵軸8上套有葉輪3的轉(zhuǎn)動(dòng)部件裝在泵體1、密封部件4共同構(gòu)成的內(nèi)腔中并使泵軸8穿過(guò)密封部件4的中心孔、通過(guò)中間支架6和懸架部件7所構(gòu)成的防腐泵，其特征在于泵體1內(nèi)鑲有泵體內(nèi)襯2、在密封部件4內(nèi)鑲有密封部件內(nèi)襯5，泵體內(nèi)襯2、葉輪3和密封部件內(nèi)襯5由微晶玻璃制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐泵，其特征在于泵體內(nèi)襯2、葉輪3、密封部件內(nèi)襯5的材料配比(按重量計(jì))為二氧化硅(SiO2)81.5%，碳酸鋰(LiCO3)12%，硝酸銀(AgNO3)0.015%，硝酸鉀(KNO3)3.5%，氫氧化鋁[AL(OH)3]3%，氧化鈰(CeO2)0.013%制成的粉料攪拌均勻，依次加入高溫坩鍋或池窯里，在1400-1450℃的溫度內(nèi)，經(jīng)26小時(shí)熔化，然后用300-500公斤的壓力將以上熔化物料在模具內(nèi)壓制成為微晶玻璃部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐泵，其特征在于泵體內(nèi)襯2、葉輪3和密封部件內(nèi)襯5的成型方法是將熔化的微晶玻璃料澆注在加溫到600-751℃的模型內(nèi)，模型材料采用耐火土與熟石膏按重量比3∶1混合均勻適當(dāng)加水制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐泵，其特征在于泵體內(nèi)襯2、葉輪3和密封部件內(nèi)襯5的成型方法是將熔化的微晶玻璃物料直接冷卻并磨成200-300目的粉料，填充到模型里，放入電爐內(nèi)升溫到1100-1200℃，保溫1-2小時(shí)即可，其模型材料采用耐火土與熟石膏按重量比3∶1混合均勻后適當(dāng)加水制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐泵，其特征在于葉輪3的端面9、葉片10的粘接方法是將微晶玻璃物料磨成200-300目的粉，又將按重量比為氧化鉛(SbO)20-26%、氧化鋅(ZnO)25-35%、三氧化二硼(B2O3)15-25%，二氧化硅(SiO2)20-25%的材料熔化、冷卻后球磨成200-300目的粉料，以上二類(lèi)材料按重量比為5∶2，攪拌均勻，用水調(diào)和成粘稠液體，涂與端面9和葉片10的接觸部位，放入馬弗爐內(nèi)以2-3℃/分的速率升溫到540℃，保溫16小時(shí)，繼續(xù)升溫到850℃，保溫2小時(shí)，以1-2℃的速度降到500℃，繼續(xù)自然降溫到300℃出爐。
6.一種由泵體11、葉輪13、泵蓋14、密封隔離套15、外磁鋼總成17、內(nèi)磁鋼總成18、內(nèi)磁鋼密封蓋20、泵軸21組成的防腐泵，其特征在于泵體11內(nèi)鑲有泵體內(nèi)襯12，密封隔離套15內(nèi)鑲有密封隔離套內(nèi)襯16，內(nèi)磁鋼總成18外套有內(nèi)磁鋼外套19，泵體內(nèi)襯12、葉輪13、泵蓋14、密封隔離套內(nèi)襯16、內(nèi)磁鋼外套19、內(nèi)磁鋼密封蓋20、泵軸21由微晶玻璃制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的防腐泵，其特征在于密封隔離套內(nèi)襯11、內(nèi)磁鋼外套19由吹制成型工藝制成，進(jìn)行研磨后放入馬弗爐內(nèi)晶化處理，然后將密封隔離套15、密封隔離套內(nèi)襯16、內(nèi)磁鋼總成11與內(nèi)磁鋼外套19用氧樹(shù)脂粘接在一起。
全文摘要
本發(fā)明是一種非金屬材料防腐蝕泵，其主要結(jié)構(gòu)是將防腐的離心泵、砂漿泵、液下泵、磁力泵的過(guò)流部件，如泵體內(nèi)襯、密封部件、葉輪、軸、泵蓋、內(nèi)磁鋼外套、內(nèi)磁鋼密封蓋等部件采用高強(qiáng)度微晶玻璃材料制成，這些防腐蝕泵，具有很高的抗酸、堿等性能，耐磨性能，并且冷熱沖擊性能好，制造方法簡(jiǎn)單，成本低，便于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C03C10/12GK1058636SQ9110852
公開(kāi)日1992年2月12日 申請(qǐng)日期1991年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月31日
發(fā)明者及同寅 申請(qǐng)人:及同寅