[發(fā)明專利]細顆粒包裹大顆粒高濃度漿體管道輸送方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410817995.0
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN104595723A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設計）人: 劉文利;付月丹;劉鑫
• 申請（專利權）人: 攀枝花貝氏體耐磨管道有限公司
• 主分類號: F17D1/14
• 分類號: F17D1/14
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 崔建中

技術領域

本發(fā)明涉及固體顆粒料管道輸送方法技術領域，具體地講是一種細顆粒包裹大顆粒漿體高濃度管道輸送方法。

背景技術

漿體管道輸送是從上世紀50年代興起的一種新運輸方式，它是將固體顆粒物料與液體（即水）混合，采用泵送的方式在管道中運輸。目前，漿體管道輸送按固體顆粒物料的大小分為兩種類型：200目以下的粗固體顆粒，借助液體的紊流在漿體中形成懸浮狀態(tài)，流速大于2米/秒，濃度低于50%，且管道橫斷面上固體顆粒濃度分布不均勻，即形成大顆粒在底部細顆粒在上部的推移質形式，運動中位于底部的大顆粒對管道的磨損較大，使用壽命為5年左右，只適用于短距離大顆粒物料輸送；200目以上的粉末狀顆粒，能均勻懸浮于漿體中，形成均質流體，流速小于2米/秒，濃度大于50%，管道橫斷面上固體顆粒濃度分布均勻，即顆粒均勻分布形成懸浮質形式，對管道的磨損較小，使用壽命大于20年，適用于長距離高濃度漿體輸送。由此可見，目前漿體管道輸送中存在兩種情況，即輸送細顆粒物料，管道磨損小，使用壽命長，輸送粗顆粒物料，管道磨損大，使用壽命短。

國外漿體管道輸送技術起步較早，主要針對200目以上細固體顆粒的長距離高濃度漿體輸送，發(fā)展較為成熟，但一直沿用50年代沒有改進方法的漿體輸送技術。在漿體管道磨損研究中，如國內云南大紅山管道公司的申請專利，只是考慮添加硫酸鈉除氧和加石灰乳調節(jié)PH值對低碳鋼的腐蝕和磨損（201410158707.5一種低磨損的漿體管道輸送系統(tǒng)和方法，201420192707.2一種低腐蝕的漿體管道輸送系統(tǒng)和方法）。我國漿體管道輸送技術也主要應用200目以上細固體顆粒高濃度漿體遠距離長壽命管道輸送技術和200目以下粗固體顆粒低濃度漿體短距離短壽命管道輸送技術。隨著漿體管道輸送技術的應用發(fā)展，諸如對尾礦、泥沙、煤等介質的大小顆粒、高濃度漿體遠距離、長壽命管道輸送中，若滿足高濃度、遠距離、長壽命管道輸送，就需研磨固體顆粒達到200目以上才能符合管道運輸要求，但是必然增加加工研磨和尾端脫水成本；若減小研磨和尾端脫水成本，形成大小顆粒物料進行管道輸送，由于增大了管道的磨損，只能適用于低濃度漿體短距離、短壽命管道輸送。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種細顆粒包裹大顆粒高濃度漿體管道輸送方法，使用不同承壓強度的耐磨管道輸送懸浮漿與大小顆粒物料形成的高濃度漿體，實現遠距離、長壽命、低成本的管道輸送。

實現本發(fā)明目的的技術方案如下：

一種細顆粒包裹大顆粒高濃度漿體管道輸送方法，輸送的固體顆粒料粒徑小于6mm，包括以下步驟：

取固體顆粒料中粒徑小于0.075mm的細顆粒與水混合，形成濃度為10%～40%的懸浮漿；

將懸浮漿與固體顆粒料混合，形成濃度為50%～75%的混合高濃度漿體；

采用泵送的方式在管道中輸送所述混合高濃度漿體，控制漿體流速為1.5m/s～4.5m/s且不低于臨界流速，并施加1MPa～5MPa的絕對壓力；

按以上3個步驟完成漿體在管道中以細顆粒包裹大顆粒的偽均質流體形式的紊流運動，且管壁處形成0.5mm～2mm的黏性底層，減少物料對管道磨損。

進一步地，所述管道是金相組織為針狀貝氏體/板條狀馬氏體復相組織的貝氏體耐磨管道或粒狀貝氏體/針狀鐵素體復相組織的貝氏體耐磨管道。

進一步地，所述固體顆粒料為沙或礦石或煤。

進一步地，所述固體顆粒料為沙，懸浮漿濃度為25%，混合高濃度漿體濃度為60%，流速為2.5m/s，絕對壓力為2Mpa。

進一步地，所述固體顆粒料為礦石，懸浮漿濃度為40%，混合高濃度漿體濃度為50%，流速為4.5m/s，絕對壓力為5MPa。

進一步地，所述固體顆粒料為精礦，懸浮漿濃度為20%，混合高濃度漿體濃度為75%，流速為3.5m/s，絕對壓力為3MPa。

進一步地，所述固體顆粒料為煤，懸浮漿濃度為10%，混合高濃度漿體濃度為50%，流速為1.5m/s，絕對壓力為1Mpa。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的漿體管道輸送方法，填補了國內外針對最大粒徑為6mm的大小固體顆粒料形成的高濃度漿體遠距離長壽命低成本管道輸送技術的空白，能夠提高輸送介質顆粒大小的多樣性，并滿足遠距離安全、有效運輸的前提下，節(jié)約成本，延長管道使用壽命，可靠、經濟、環(huán)保。

附圖說明

圖1是本發(fā)明細顆粒包裹大顆粒高濃度漿體管道輸送的橫剖面圖。

圖2是本發(fā)明細顆粒包裹大顆粒高濃度漿體管道輸送的縱剖面圖。