Neste projeto, a nossa bomba foi utilizada principalmente na secção de transferência de lama de sulfato de zinco de um sistema de fundição de zinco por via húmida. As condições de funcionamento são basicamente consistentes com a tecnologia de processo húmido atualmente utilizada por muitas fundições de zinco no Vietname.
Descrição geral do projeto
O cliente é uma grande empresa de fundição de zinco com uma produção anual de lingotes de zinco de aproximadamente 150.000 toneladas. O processo utiliza um fluxo convencional de fundição por via húmida, que inclui lixiviação, purificação e eletrólise.
Na secção de lixiviação, uma lama de sulfato de zinco com elevada acidez e elevado teor de sólidos tem de ser continuamente bombeada para os sistemas subsequentes de purificação e eletrólise. Isto coloca grandes exigências à estabilidade da bomba e à fiabilidade da vedação.
Requisitos de bombagem
- Tipo de lama: Lama de lixiviação de sulfato de zinco
- Conteúdo sólido: Aproximadamente 30%-40%
- Concentração de ácido sulfúrico: H₂SO₄ cerca de 10%-15%
- Temperatura de funcionamento: 60-80 ℃
- Caudal necessário: 80 m³/h
- Cabeça: 60 m
Esta condição de funcionamento é comum nas fundições de zinco no Vietname e é também caracterizada por forte corrosão, desgaste severo e longos ciclos de funcionamento contínuo.
Principais questões no local
Nas condições de funcionamento originais, o cliente deparou-se com os seguintes problemas:
- A lama contém ácido e um elevado teor de sólidos, o que torna difícil para os invólucros metálicos convencionais das bombas lidar com a corrosão e o desgaste ao mesmo tempo.
- O funcionamento contínuo a longo prazo resultou num desgaste severo do impulsor e das partes molhadas, levando a uma elevada frequência e custos de manutenção.
- Os vedantes mecânicos convencionais não tinham estabilidade suficiente, apresentando riscos de fugas e afectando a estabilidade do sistema de eletrólise a jusante.
- O cliente esperava resolver os problemas acima referidos e, ao mesmo tempo, reduzir o consumo de energia e os custos de manutenção.
Modelo de bomba e solução de configuração
Com base nas condições de bombagem acima referidas, selecionámos a bomba de polpa Changyu UHB série 100UHB-ZKD-80-60 resistente à corrosão e ao desgaste. O design estrutural e a seleção de materiais foram especificamente adaptados aos requisitos da transferência de lamas ácidas.
Razões para a seleção
Revestimento da bomba
Importado modificado UHMW-PE (polietileno de peso molecular ultra-elevado) foi utilizado como material de revestimento para as partes molhadas. Este material oferece uma resistência ao desgaste 7 a 10 vezes superior à do aço inoxidável e aproximadamente 30% superior à de outros materiais plásticos resistentes ao desgaste, ao mesmo tempo que oferece uma excelente resistência à corrosão por ácido sulfúrico.
Estrutura do impulsor
Foi adotado um design de impulsor semi-aberto, com um núcleo de aço e uma camada exterior de UHMW-PE. Esta estrutura responde eficazmente a condições de lamas com elevado teor de sólidos, reduz a erosão das partículas no impulsor e mantém a eficiência de funcionamento.
Método de selagem
Foi aplicada uma estrutura de vedação dinâmica desenvolvida pelo próprio, combinada com um sistema de arrefecimento. Durante o funcionamento contínuo, a lama permanece livre de sedimentação e de fugas, evitando qualquer impacto na pureza do eletrólito de zinco.
Desempenho operacional efetivo
A bomba tem estado em funcionamento contínuo no local há mais de 18 meses, com um desempenho estável e sem paragens não planeadas.
Os principais resultados de exploração até à data são os seguintes
- Desgaste do impulsor: aproximadamente 0,2 mm
- Disponibilidade de equipamento: 99.8%
- Eficiência hidráulica: aproximadamente 72%
- Poupança anual de custos de eletricidade: aproximadamente USD 17.000
- Redução dos custos anuais de manutenção e de peças sobresselentes: aproximadamente 15.000 USD
Com a melhoria da estabilidade do bombeamento, a secção de eletrólise do zinco também funciona mais suavemente. A taxa de qualificação dos lingotes de zinco aumentou em cerca de 6%, gerando benefícios anuais adicionais de cerca de 450 000 USD.
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