Anwendung für die Eisenerzaufbereitung und -klassierung mittels Pumpen – Südafrika
Prozesskontext und Betriebsumgebung
Eine Eisenerzmine in Südafrika Das Unternehmen betreibt im Rahmen seines Mineralaufbereitungsverfahrens einen Mahl- und Klassierkreislauf. In dieser Prozessstufe muss die aus der Mühle austretende Suspension zu nachgeschalteten Klassierern und Hydrozyklonen transportiert werden.
Die geförderte Suspension enthält einen hohen Anteil an groben, harten Feststoffen, darunter kantiger Kies und Bruchstücke von Erzpartikeln, die beim Zerkleinern entstehen. Ein stabiler Suspensionstransport in diesem Bereich ist unerlässlich, um die Mahlleistung aufrechtzuerhalten und eine gleichbleibende Klassierleistung zu gewährleisten.
Aufgrund der Anwesenheit großer, abrasiver Partikel ist das Pumpensystem einem erhöhten mechanischen Verschleiß und einer anhaltenden hydraulischen Belastung ausgesetzt, wodurch die Materialauswahl der Pumpe und die Konstruktion entscheidend für die Betriebssicherheit sind.
Die Feldbedingungen stellten mehrere Einschränkungen für die Schlammtransportausrüstung dar:
- Hoher Feststoffgehalt mit großer Partikelgrößenverteilung
- Überwiegend scharfkantige, harte Mineralfragmente
- Dauerbetrieb abgestimmt auf die Laufzeit der Mühle
- Beschleunigter Verschleiß von Hydraulikkomponenten unter abrasiven Strömungsbedingungen
Diese Bedingungen stellten Anforderungen sowohl an die Abriebfestigkeit als auch an die mechanische Integrität. Herkömmliche Pumpenkonfigurationen wiesen eine verkürzte Lebensdauer der Verschleißteile und längere Wartungsintervalle auf, was die Verfügbarkeit des Kreislaufs und die Betriebskontinuität beeinträchtigte.
Kingda KSH Hochleistungs-Schlammpumpe
Um dem von Abrieb dominierten Betriebsprofil gerecht zu werden, wurde eine auf Verschleißfestigkeit optimierte Schlammpumpenkonfiguration im Mahl- und Klassierkreislauf eingesetzt.
Zu den wichtigsten technischen Merkmalen gehörten:
- Spiralgehäuse aus hochchromhaltiger Legierung, dadurch erhöhte Härte und Beständigkeit gegen Gleitabrieb
- Laufrad aus hochchromhaltiger Legierung, ausgelegt für die Toleranz gegenüber groben und kantigen Feststoffen bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der hydraulischen Stabilität
- Verstärkte Wellen- und Lageranordnung zur Unterstützung des Dauerbetriebs unter hoher Feststoffbelastung
Die gewählte Konfiguration sollte die lokale Erosion im Spiralgehäuse und im Laufradbereich reduzieren und gleichzeitig die für die nachgeschaltete Klassieranlage erforderlichen gleichmäßigen Ausflussbedingungen gewährleisten.
Operative Leistung
Nach der Inbetriebnahme zeigte das Pumpensystem ein stabiles Verhalten unter abrasiven Schlammbedingungen:
- Die Verschleißraten der primären medienberührenden Bauteile wurden im Vergleich zu früheren Materialkonfigurationen reduziert.
- Die Wartungsintervalle wurden aufgrund des geringeren Bauteilverschleißes verlängert.
- Die hydraulische Leistung blieb trotz variabler Schlammzusammensetzung konstant.
Das System unterstützte den kontinuierlichen Betrieb des Mahl- und Klassierkreislaufs und trug so zu einer verbesserten Prozessverfügbarkeit und geringeren Unterbrechungen durch Wartungsarbeiten an der Pumpe bei.
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Technischer Kommentar
“In diesem Mahl- und Klassierkreislauf enthielt die Suspension einen hohen Anteil an groben und kantigen Feststoffen, was den Verschleiß an herkömmlichen Pumpenkomponenten beschleunigte.” erklärte ein Projektingenieur, der an der Systemkonfiguration beteiligt war.
“Unser Hauptziel war es, die Verschleißfestigkeit zu verbessern, ohne die hydraulische Stabilität zu beeinträchtigen. Durch die Verwendung von hochchromhaltigen Legierungen für Spiralgehäuse und Laufrad konnten wir den Abrieb deutlich verringern und gleichzeitig eine gleichmäßige Schlammzufuhr zu den Klassierern gewährleisten.”
“Aus betrieblicher Sicht reduzierte die optimierte Pumpenkonfiguration den Wartungsaufwand und ermöglichte einen kontinuierlicheren Mahl- und Klassierprozess. Dies bestätigte, dass die richtige Materialauswahl und die Abstimmung der Pumpenkonstruktion entscheidend für die Handhabung abrasiver Erze sind.”
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