在输送电解铝废渣(含高硬度颗粒、弱腐蚀性浆液)时，立式柱塞泵的堵塞主要源于粗颗粒卡滞、浆液沉积、杂质缠绕三大原因。针对这些问题，可从预处理、设备设计、操作控制、维护保养四个维度采取预防措施，具体方法如下：

　　一、浆液预处理：从源头减少堵塞诱因

　　电解铝废渣浆液需经预处理，降低进入泵体的 “堵塞风险物质”，是较根本的预防手段：

　　严格控制颗粒粒径

　　采用振动筛(筛孔 3-5mm) 或滚筒筛对破碎后的废渣进行分级，强制去除>5mm 的粗颗粒(如大修渣中的耐火砖块、铝灰中的金属铝块)，避免其进入泵体后卡滞阀芯或柱塞。

　　对细磨后的浆液，可增设水力旋流器，分离出粒径>1mm 的重质颗粒(如石英砂)，减少泵内流道的磨损和沉积。

　　优化浆液浓度与流动性

　　通过在线浓度计监控，将浆液固含量稳定在25%-35%(铝灰渣)或30%-40%(大修渣)，避免因浓度过高(>45%)导致浆液呈 “膏状” 流动不畅，或浓度过低(<20%)引发颗粒沉降。

　　若浆液黏度较高(如含黏土成分)，可添加少量分散剂(如碳酸钠)，降低颗粒间凝聚力，改善流动性。

　　清除纤维与杂质

　　在泵的进料管前加装格栅式除杂器(栅距 5-10mm)，拦截废渣中混入的保温棉、塑料布、铁丝等异物，防止其缠绕泵阀或堵塞流道。

　　对铝电解炭渣等含碳质纤维的浆液，可采用磁选 + 筛分联合工艺，先去除铁磁性杂质，再分离纤维状颗粒。

　　二、泵体结构与选型：适配废渣特性，减少堵塞点

　　立式柱塞泵的结构设计需针对电解铝废渣的 “高磨蚀、多颗粒” 特性，从源头规避易堵塞区域：

　　流道与阀组优化

　　选择大口径流道设计(进料口直径≥100mm)，流道转弯处采用 “圆角过渡”(曲率半径≥5 倍管径)，减少颗粒在直角、锐角处的沉积。

　　阀组(进料阀、排料阀)采用全通径陶瓷球阀或楔形闸阀，阀芯与阀座间隙≥3mm，避免传统截止阀的 “节流式” 结构导致颗粒卡滞;阀腔内部做 “镜面抛光”(粗糙度 Ra≤0.8μm)，降低浆液附着概率。

　　防沉积与自清洁设计

　　泵体底部增设斜向冲洗口，停机时可通入高压清水(0.8-1.0MPa)冲洗泵腔，清除残留浆液(尤其针对含氟化物的废渣，避免干燥后结块)。

　　部分型号可配置 “反冲式” 进料阀 ，在泵停止进料时，通过短暂反向水流冲击阀座，抖落附着的颗粒。

　　材质匹配减少磨损性堵塞

　　柱塞与泵套采用氮化硅陶瓷配对(硬度 HV1200-1500)，减少颗粒冲刷导致的间隙增大(间隙>0.5mm 时易漏浆并混入空气，引发气蚀性堵塞)。

　　进料管采用超高分子量聚乙烯(UHMWPE) 或衬刚玉陶瓷管，内壁光滑且耐磨，降低浆液因摩擦阻力过大导致的流速骤降和沉积。

　　三、操作与运行控制：动态适配浆液状态

　　通过合理的运行参数调节，避免因操作不当引发的堵塞：

　　阶梯式压力与流量控制

　　启动初期采用低压大流量(0.5-0.8MPa，流量为额定值的 120%)，利用高流速冲散浆液中的小颗粒团，防止其在泵内聚集;待浆液稳定进入压滤机后，逐步提升压力至 1.5-2.0MPa，降低流量至额定值的 70%-80%。

　　配备PLC 变频系统，根据进料管压力传感器反馈(压力骤升通常预示堵塞)，自动降低流量并短暂反向冲洗(部分泵支持 10-20 秒反向运转)，排除轻微堵塞。

　　避免长时间低负荷运行

　　若压滤机进料中断(如滤板闭合延迟)，需在 5 分钟内关停泵或切换至 “循环模式”(浆液回至原料罐)，防止浆液在泵腔静置沉积(尤其含铝 hydroxide 等易絮凝成分时，30 分钟内即可形成软垢)。

　　进料罐搅拌与防沉降

　　泵的进料罐需配备潜水搅拌器(转速 300-500r/min)或气动搅拌装置，确保浆液均匀悬浮，避免底部颗粒沉降形成 “死区”(沉积厚度>10cm 时，易被泵吸入形成高浓度颗粒团)。

　　四、维护保养：定期清除潜在堵塞风险

　　日常检查与清理

　　每 4 小时检查进料滤网(建议为抽屉式设计，便于拆卸)，清除附着的纤维或粗颗粒，避免滤网堵塞导致进料量骤降、浆液在泵内循环沉积。

　　每日停机后，拆开泵的排气阀和排污阀，排出泵腔底部的残留浆液和沉淀颗粒;对阀组进行手动操作(开关 5-10 次)，清除阀芯与阀座间的卡滞物。

　　易损件定期更换

　　陶瓷柱塞表面出现深度>0.2mm 的划痕时及时更换(划痕会导致浆液涡流，加速颗粒沉积);阀组密封圈(建议用氟橡胶材质)每 1000 小时更换一次，防止密封不严导致的漏浆和空气混入。

　　每 3 个月检查泵体内衬(如橡胶衬里)是否出现鼓包或磨损，若内衬脱落形成 “凸台”，会成为颗粒沉积的核心，需及时修复或更换。

　　定期系统冲洗

　　每周用5%-10% 的稀盐酸(针对氟化物沉淀)或清水冲洗整个管路和泵体(关闭压滤机进料阀，浆液循环回罐)，清除内壁附着的结垢(如 NaF、Al (OH)₃结晶)，冲洗时间不少于 30 分钟。

　　总结

　　防止立式柱塞泵堵塞的核心逻辑是 “源头控制颗粒与杂质 + 设备结构适配 + 动态运行调节 + 定期维护清除”。针对电解铝废渣的特殊性，需重点强化预处理环节的筛分除杂和浆液浓度控制，同时通过大口径流道、耐磨材质、智能控制等设计减少堵塞风险，较终实现泵的稳定运行(建议将堵塞停机时间控制在每月<2 小时)。