Destacar:
Aplicação de placas cerâmicas resistentes ao desgaste em calhas de mineração
Descrição do produto
O ambiente de trabalho dos chutes de mineração é extremamente desafiador, e seus mecanismos de desgaste são complexos e diversos, manifestando-se principalmente como três problemas principais: primeiro, desgaste erosivo, onde partículas de minério de alta dureza caem de altura, impactando a parede interna do chute a velocidades de dezenas de metros por segundo, causando fortes efeitos de corte e lascamento, especialmente em áreas como cantos de chute e pontos de queda de material, onde o desgaste é mais concentrado; em segundo lugar, o desgaste por impacto, onde o impacto periódico de grandes blocos de minério leva facilmente à deformação e rachaduras das placas de revestimento, podendo até causar danos à base do chute; e em terceiro lugar, o desgaste corrosivo, onde o ambiente úmido nas minas subterrâneas e os meios ácidos e alcalinos na pasta de minério aceleram a corrosão das placas de revestimento metálico, reduzindo ainda mais sua resistência ao desgaste.
Por muito tempo, as minas usaram principalmente placas de revestimento metálico, como aço manganês e ferro fundido com alto teor de cromo, como materiais de proteção para chutes, mas a dureza Rockwell desses materiais é de apenas HRC50-60 e sua resistência ao desgaste é limitada. Os dados mostram que a vida útil das placas de revestimento metálico tradicionais é geralmente de apenas 3 a 6 meses e, em algumas áreas de alto desgaste, é ainda inferior a 1 mês. A substituição frequente de placas de revestimento não só requer uma grande quantidade de mão de obra e recursos, mas também causa paralisação da linha de produção, com uma única perda por tempo de inatividade muitas vezes atingindo centenas de milhares de yuans, colocando uma pesada carga operacional nas empresas de mineração. Portanto, o desenvolvimento de materiais de proteção que combinem alta resistência ao desgaste, resistência ao impacto e resistência à corrosão tornou-se uma necessidade urgente para a indústria de mineração.
Parâmetros do produto
| Unid |
Especificações |
| Conteúdo de alumina |
≥95% |
| Densidade |
≥3,8g/cm3 |
| Dureza Rockwell A |
≥85HRA |
| Força de impacto |
≥1500MPA |
| Resistência à fratura |
≥4,0MPa·m1/2 |
| Força de flexão |
≥330MPa |
| Condutividade térmica |
20W/mK |
| Coeficiente de expansão térmica |
7,2×10 6m/mK |
| Desgaste de volume |
≤0,02cm3 |
As principais vantagens das placas cerâmicas resistentes ao desgaste:
Placas cerâmicas resistentes ao desgastesão feitos de alumina de alta pureza (Al₂O₃), carboneto de silício (SiC) e outras matérias-primas principais por meio de sinterização em alta temperatura e usinagem de precisão. Suas propriedades físicas e químicas superam amplamente os materiais metálicos tradicionais, proporcionando proteção abrangente contra desgaste para calhas de mineração. Suas principais vantagens refletem-se principalmente nos seguintes aspectos:
Resistência extrema ao desgaste
A dureza Mohs das placas cerâmicas de alumina pode chegar a 9 (perdendo apenas para o diamante), e a dureza Rockwell é tão alta quanto HRA85 ou superior. Sua resistência ao desgaste é 266 vezes maior que a do aço manganês e 171,5 vezes maior que a do ferro fundido com alto teor de cromo, resistindo efetivamente à erosão e abrasão de diversas partículas de minério. Placas cerâmicas aprimoradas com partículas de carboneto de silício adicionadas podem aumentar ainda mais a dureza para HV1800, melhorando a resistência ao desgaste em 25% em comparação com placas cerâmicas comuns, tornando-as adequadas para condições altamente abrasivas, como calhas de polpa de minério e bombas de polpa.
Resistência ao Impacto Equilibrada
Para lidar com a fragilidade dos materiais cerâmicos, a indústria emprega um projeto de estrutura composta apresentando um “substrato cerâmico + resistente”. Através de uma camada tampão de borracha ou de um adesivo especial, a placa cerâmica é firmemente ligada a um substrato resistente, como uma placa de aço Q235B. A camada cerâmica dura controla a resistência ao desgaste, enquanto a camada elástica abaixo absorve efetivamente a energia de impacto do minério, evitando que a placa cerâmica rache e caia, alcançando assim "alta resistência ao desgaste" e "resistência ao impacto". Testes práticos demonstraram que esta estrutura composta pode suportar uma resistência ao impacto de 10-15 J/cm², perfeitamente adequada para condições de alto impacto de chutes de mineração.
Corrosão estável e resistência a altas temperaturas
A cerâmica de alumina possui propriedades químicas extremamente estáveis, resistindo a meios ácidos e alcalinos e à corrosão da lama de minério sem enferrujar. Isso os torna adequados para ambientes complexos úmidos e corrosivos encontrados em minas subterrâneas. Ao mesmo tempo, sua excelente estabilidade térmica permite que mantenham um desempenho estável em ambientes de alta temperatura acima de 800°C, tornando-os adequados para condições especiais, como transporte de pó em alta temperatura, prolongando a vida útil em 4 a 6 vezes em comparação com os revestimentos de borracha de poliuretano tradicionais.
Benefícios económicos globais significativos
Embora o investimento inicial em placas cerâmicas resistentes ao desgaste seja maior do que em revestimentos metálicos, a vantagem do custo do ciclo de vida é significativa. Por um lado, sua vida útil pode ser estendida para 2 a 5 anos, reduzindo bastante a frequência de substituição de camisas e o tempo de inatividade; por outro lado, a densidade das placas cerâmicas é apenas 1/3 da dos materiais metálicos, o que reduz o peso total da calha e diminui o consumo de energia de condução. Além disso, a superfície cerâmica lisa e o baixo coeficiente de atrito reduzem a adesão do material e os riscos de entupimento, melhorando a eficiência do transporte. Estudos de caso mostram que após a modernização do chute de uma mina de carvão com placas de cerâmica, os custos anuais de manutenção foram reduzidos em mais de 800.000 yuans, resultando em um retorno sobre o investimento de mais de 300%.
Processo de aplicação e soluções de correspondência para revestimentos cerâmicos resistentes ao desgaste
A aplicação de revestimentos cerâmicos resistentes ao desgaste em chutes de mineração deve seguir os princípios de “adaptação de condições e padronização de processos”. O tipo de cerâmica e o processo de instalação apropriados devem ser selecionados com base na estrutura da calha e nas características do material (tamanho das partículas, dureza e altura de queda) para garantir a máxima proteção.
Estratégia de seleção de revestimentos cerâmicos
Com base nas diferenças na intensidade do desgaste, é possível uma seleção direcionada: para áreas com desgaste normal (como as paredes laterais da calha), devem ser utilizadas telhas cerâmicas de alumina com pureza de 92% ou 95% e espessura de 3-8 mm; para áreas com alto impacto e alto desgaste (como ponto de queda do material e cantos), devem ser utilizadas telhas cerâmicas de zircônia temperadas ZTA ou telhas cerâmicas reforçadas com carboneto de silício com espessura de 8-15 mm. Além disso, para estruturas de calha de formato irregular, as telhas cerâmicas curvas e arredondadas podem ser customizadas por meio de processos como corte a laser e corte a jato de água para garantir um encaixe perfeito com a parede interna da calha.
Comparação dos principais processos de instalação
Atualmente, existem três processos principais de instalação de revestimentos cerâmicos em chutes de mineração, cada um adequado para diferentes condições de trabalho:
Método de colagem adesiva:Os revestimentos cerâmicos são colados à parede interna da calha usando adesivo estrutural epóxi de alta resistência. Este método oferece alta eficiência de construção e uma superfície lisa, e é adequado para calhas grandes, planas ou suavemente curvadas e condições de trabalho com resistência ao impacto do material ≤ 5 J/cm². Durante a construção, a superfície do substrato deve estar limpa e seca, com rugosidade de Ra3,2-Ra6,3 μm. A camada adesiva deve estar completa e sem vazios e o tempo de cura deve ser de no mínimo 24 horas.
Método de soldagem de pinos:Os revestimentos cerâmicos são fixados à base da calha por meio de soldagem de pinos. Cada pino tem uma resistência à tração ≥ 15 kN, e o método oferece excelente resistência ao impacto, tornando-o adequado para condições de trabalho de alta queda (≥ 5m) e alto impacto. Este processo requer vedação de soldagem adequada e tratamento anti-afrouxamento para evitar a penetração de lama e subsequente corrosão do material de base.
Processo composto de ranhura em cauda de andorinha:Este método utiliza uma combinação de fixadores mecânicos e adesivo estrutural para fixação dupla. A resistência de ligação da interface é ≥ 8 MPa e oferece excelente resistência à vibração, tornando-a adequada para calhas, peneiras vibratórias e outros equipamentos sujeitos a vibrações de alta frequência de longo prazo. Suas desvantagens incluem altos requisitos de precisão de processamento e um período de instalação mais longo.
Principais pontos técnicos para construção
A qualidade da instalação determina diretamente a vida útil dos revestimentos cerâmicos, e três pontos-chave precisam ser cuidadosamente controlados: primeiro, a preparação do substrato, que envolve a remoção de óleo e ferrugem por meio de retificação mecânica para garantir um erro de planicidade da superfície ≤2mm/m; em segundo lugar, projeto de layout, usando desenho CAD para planejar o layout, controlando as folgas das juntas em 0,5-1 mm para evitar concentração de tensão localizada; e em terceiro lugar, cura e manutenção, controlando a temperatura ambiente para 15-30°C e a umidade relativa para ≤70% durante a aplicação do adesivo, e evitando qualquer carga no equipamento durante o período de cura para garantir que a camada adesiva atinja a resistência projetada.
perfil de companhia
Yibeinuo New Material é uma empresa nacional de fabricação de alta tecnologia que integra P&D, design, fabricação e serviços técnicos em cerâmica doméstica resistente ao desgaste. Tem uma certa influência na indústria nacional de resistência ao desgaste. Seus produtos são amplamente utilizados em aço, cimento, carvão e portos. , Química, bateria de lítio, processamento mineral, máquinas de construção e outras indústrias são exportadas para o Sudeste Asiático, Coreia do Sul, Japão, Austrália, Europa, Estados Unidos e outros países, e são bem recebidas pelos usuários no país e no exterior!
Introdução à oficina de fábrica
A empresa possui linhas avançadas de produção de cerâmica resistente à abrasão, prensagem isostática, prensas automáticas, máquinas de vulcanização, torres de secagem por pulverização, etc., bem como linhas de produção de estruturas de aço.
Método de seleção de cerâmica resistente à abrasão
| Modelo do produto |
Temperatura operacional (℃) |
Mídia aplicável |
Partículas materiais (mm) |
Escopo de aplicação |
| Tipo de pasta |
300 |
Pó/Pasta |
≤3 |
Transporte pneumático de pó ou lama abaixo de 300°C |
| Soldado |
300-800 |
Pó/Pasta |
≤10 |
Transporte pneumático de partículas maiores em pó ou lama abaixo de 800°C |
| Cauda de andorinha |
≤800 |
Pó/Pasta |
≤200 |
Transporte de pó de partículas maiores ou equipamento rotativo de alta velocidade abaixo de 800°C |
| Resistente a impactos |
≤800 |
Grânulos/Pasta |
≤200 |
Sistema de transporte de material a granel abaixo de 800°C, especialmente adequado para uma mistura de material a granel duro e material em pó |
| Tipo composto de borracha cerâmica |
-50~150 |
Grânulos/Pasta |
≤10 |
Um sistema de transporte de material a granel abaixo de 150 ℃, especialmente adequado para transporte de material a granel puro e macio, pode resistir a grandes impactos |
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