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Aplicação de placas cerâmicas resistentes ao desgaste em calhas de mineração
- Não.Descrição do produto
O ambiente de trabalho dos para-choques de mineração é extremamente desafiador e os seus mecanismos de desgaste são complexos e diversos, manifestando-se principalmente em três problemas fundamentais:em que partículas de minério de alta dureza caem de uma altura, impactando a parede interna do para-choque a velocidades de dezenas de metros por segundo, causando fortes efeitos de corte e fragmentação, especialmente em áreas como cantos do para-choque e pontos de queda do material,onde o desgaste é mais concentradoEm segundo lugar, o desgaste por impacto, onde o impacto periódico de grandes blocos de minério leva facilmente à deformação e fissura das placas de revestimento, e até mesmo causa danos à base do para-choque; e em terceiro lugar,desgaste corrosivo, onde o ambiente úmido nas minas subterrâneas e os meios ácidos e alcalinos na lama de minério aceleram a corrosão das placas de revestimento metálicas, reduzindo ainda mais a sua resistência ao desgaste.
Durante muito tempo, as minas utilizaram principalmente placas de revestimento metálicas, como aço manganês e ferro fundido de alto cromo, como materiais de proteção para pára-quedas,Mas a dureza de Rockwell destes materiais é apenas HRC50-60Os dados mostram que a vida útil das placas de revestimento metálicas tradicionais é geralmente de apenas 3 a 6 meses, e em algumas áreas de alto desgaste, é até 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 de tempo de inatividade muitas vezes atingindo centenas de milhares de yuans, colocando uma pesada carga operacional sobre as empresas de mineração.desenvolvimento de materiais de proteção que combinem uma elevada resistência ao desgaste, resistência a impactos e resistência à corrosão tornou-se uma necessidade urgente para a indústria de mineração.
As principais vantagens das placas de cerâmica resistentes ao desgaste:
Placas de cerâmica resistentes ao desgastesão fabricados a partir de alumina de alta pureza (Al2O3), carburo de silício (SiC) e outras matérias-primas essenciais através de sinterização a alta temperatura e usinagem de precisão.As suas propriedades físicas e químicas ultrapassam amplamente os materiais metálicos tradicionais, que oferece uma protecção completa contra o desgaste dos pára-quedas de mineração.
Extrema resistência ao desgaste
A dureza de Mohs das placas cerâmicas de alumina pode chegar a 9 (segundo apenas ao diamante), e a dureza de Rockwell é tão alta quanto HRA85 ou superior.A sua resistência ao desgaste é 266 vezes superior à do aço de manganês e 171.5 vezes superior ao do ferro fundido de alto cromo, resistindo eficazmente à erosão e à abrasão de várias partículas de minério.As placas de cerâmica melhoradas com partículas de carburo de silício adicionadas podem aumentar ainda mais a dureza para HV1800, melhorando a resistência ao desgaste em 25% em comparação com as placas de cerâmica comuns, tornando-as adequadas para condições altamente abrasivas, tais como canais de escorrentamento de minério e bombas de escorrentamento.
Resistência ao impacto equilibrada
Para resolver a fragilidade dos materiais cerâmicos, a indústria emprega um projeto de estrutura composta com um "substrato cerâmico + resistente".A placa de cerâmica é fortemente ligada a um substrato resistenteA camada cerâmica dura suporta a resistência ao desgaste, enquanto a camada elástica abaixo absorve efetivamente a energia de impacto do minério,Prevenção de rachaduras e quedas da chapa cerâmicaOs testes práticos demonstraram que esta estrutura composta pode suportar uma resistência de impacto de 10-15 J/cm2,Perfeitamente adaptado para as condições de alto impacto dos pára-quedas de mineração.
Resistente à corrosão e à alta temperatura
A cerâmica de alumínio possui propriedades químicas extremamente estáveis, resistindo à corrosão de ácidos e álcalis e de lama de minério sem ferrugem.Isso os torna adequados para os ambientes complexos úmidos e corrosivos encontrados em minas subterrâneasAo mesmo tempo, a sua excelente estabilidade térmica permite-lhes manter um desempenho estável em ambientes de alta temperatura acima de 800°C,que os tornam adequados para condições especiais, como o transporte de pó a alta temperatura, estendendo a vida útil em 4-6 vezes em comparação com os revestimentos tradicionais de borracha de poliuretano.
Benefícios económicos globais significativos
Embora o investimento inicial em chapas de cerâmica resistentes ao desgaste seja superior ao dos revestimentos metálicos, a vantagem em termos de custos durante o ciclo de vida é significativa.A sua vida útil pode ser prolongada para 2-5 anos, reduzindo consideravelmente a frequência de substituição do revestimento e o tempo de inatividade; por outro lado, a densidade das placas de cerâmica é apenas 1/3 da dos materiais metálicos,que reduz o peso total do para-choque e reduz o consumo de energia de conduçãoAlém disso, a superfície cerâmica lisa e o baixo coeficiente de atrito reduzem os riscos de adesão e entupimento do material, melhorando a eficiência do transporte.Os estudos de caso mostram que, após a modernização do para-choque de uma mina de carvão com placas de cerâmica, o, os custos anuais de manutenção foram reduzidos em mais de 800 000 yuans, o que resultou num retorno do investimento superior a 300%.
Parâmetros do produto
| Posições |
Especificações |
| Teor de alumina |
≥ 95% |
| Densidade |
≥ 3,8 g/cm3 |
| Rockwell Uma dureza |
≥ 85HRA |
| Força de impacto |
≥ 1500 MPA |
| Duração da fractura |
≥ 4,0 MPa·m1/2 |
| Força de dobra |
≥ 330 MPa |
| Conductividade térmica |
20 W/m.K. |
| Coeficiente de expansão térmica |
7.2×10 6m/m.K. |
| Desgaste do volume |
≤ 0,02 cm3 |
Processo de aplicação e soluções de correspondência para azulejos cerâmicos resistentes ao desgaste
A aplicação de telhas de cerâmica resistentes ao desgaste em tubulações de mineração deve seguir os princípios da "adaptação às condições e da normalização dos processos." O tipo de cerâmica e o processo de instalação adequados devem ser selecionados com base na estrutura do para-choque e nas características do material (tamanho das partículas), dureza e altura de queda) para garantir a máxima protecção.
Comparação dos processos de instalação convencionais
Atualmente, existem três processos de instalação principais para revestimentos de cerâmica em para-choques de mineração, cada um adequado a diferentes condições de trabalho:
Método de ligação por adesivo:Os revestimentos de cerâmica são ligados à parede interna do para-choque utilizando adesivos estruturais epóxi de alta resistência.e é adequado para grandes pistas planas ou ligeiramente curvadas e condições de trabalho com resistência ao impacto do material ≤ 5 J/cm2Durante a construção, a superfície do substrato deve ser limpa e seca, com uma rugosidade de Ra3,2-Ra6,3 μm. A camada adesiva deve estar cheia e livre de vazios,e o tempo de cura deve ser de pelo menos 24 horas.
Método de soldadura por pinos:Os revestimentos de cerâmica são fixados à base do para-choque por soldagem por para-choques, cada um dos quais tem uma resistência à tração ≥ 15 kN e o método oferece uma excelente resistência ao impacto,que o tornam adequado para condições de trabalho de grande queda (≥ 5 m) e de alto impactoEste processo requer uma vedação de soldagem adequada e um tratamento anti-afrouxamento para evitar a penetração da lama e a corrosião subsequente do material de base.
Processo de composição de ranhuras de cauda de touro:Este método utiliza uma combinação de fixações mecânicas e adesivos estruturais para fixação dupla.tornando-o adequado para pára-quedasOs seus inconvenientes incluem requisitos elevados de precisão de processamento e um período de instalação mais longo.
Método de selecção das cerâmicas resistentes à abrasão
| Modelo de produto |
Temperatura de funcionamento (°C) |
Medios aplicáveis |
Partículas de material ((mm) |
Área de aplicação |
| Tipo de pasta |
300 |
Pó/Slurry |
≤ 3 |
Transporte pneumático de pó ou de lodo a uma temperatura inferior a 300 °C |
| De peso superior a 200 g/m2 |
300-800 |
Pó/Slurry |
≤ 10 |
Transporte pneumático de partículas maiores em pó ou lama a uma temperatura inferior a 800 °C |
| Cauda de pombo |
≤ 800 |
Pó/Slurry |
≤ 200 |
Transporte de partículas em pó de maior dimensão ou de equipamento rotativo de alta velocidade a uma temperatura inferior a 800 °C |
| Resistente a impactos |
≤ 800 |
Granulados/Slurry |
≤ 200 |
Sistema de transporte de material a granel a uma temperatura inferior a 800 °C, especialmente adequado para uma mistura de material a granel duro e material em pó |
| Tipo de material composto de borracha cerâmica |
-50~150 |
Granulados/Slurry |
≤ 10 |
Um sistema de transporte de material a granel abaixo de 150°C, especialmente adequado para o transporte de material a granel puro e mole, pode resistir a grandes impactos |
Q1: Quais são as diferenças entre as telhas cerâmicas padrão e as placas compostas cerâmicas com suporte de borracha?
A1:Outros, de aço:Directamente ligados ou parafusados no local, oferecendo a mais alta dureza e resistência ao desgaste superior, adequados para secções retas de pistas onde o desgaste deslizante é o principal modo de desgaste.
Placas compostas de cerâmica revestidas de borracha:Os blocos de cerâmica são incorporados em borracha, melhorando a resistência ao impacto em 40%.como saídas de triturador e pontos de alimentação da máquina de filtragem.
Os dois podem ser utilizados em combinação, com placas de composição utilizadas em zonas de impacto e azulejos de cerâmica padrão em secções retas, alcançando uma otimização de custo-eficácia.
P2: Como escolher entre 92%, 95% e 99% de teor de alumina?
A2: Estes três representam diferentes equilíbrios de custo-eficácia:
92% de alumínio:Escolha económica, adequada para condições de desgaste moderadas, como carvão e calcário, com resistência ao desgaste 120 vezes superior à do ferro fundido de alto cromo.
95% de alumínio:Grau industrial convencional, adequado para a maioria dos minérios metálicos e não metálicos, oferecendo a melhor relação custo/performance.
99% de alumínio:Tipo de alto desempenho, utilizado em ambientes de desgaste extremo (como materiais de alta dureza como areia de sílica e corindo) ou peças críticas que exigem uma resistência ao desgaste extremamente elevada.
Em geral, 95% de alumina pode satisfazer as necessidades de 90% das aplicações de mineração.
P3: Quanto tempo demora a paralisação da produção para a instalação de cerâmica resistente ao desgaste?
A3: Depende do plano de instalação:
Reparação rápida online:Os reparos locais podem ser realizados usando adesivos de curagem rápida, permitindo que a produção seja retomada em 1-2 horas para reparos de ponto único.
Instalação segmentada:Os grandes pára-quedas podem ser instalados em três segmentos, com cada segmento exigindo um desligamento de 8-12 horas.
Substituição completa:Em comparação com a substituição de revestimentos metálicos tradicionais, o tempo pode ser reduzido em 60%.
P4: O que é melhor: ligação por adesivo ou fixação por parafusos?
A4: Ambos têm as suas vantagens e são frequentemente utilizados em combinação:
Ligação adesiva oferece várias vantagens, incluindo nenhuma perfuração, uma superfície lisa e uniformeÉ adequado para cerâmicas finas (≤ 15 mm) e superfícies planas.
Fixação do parafuso:Oferece maior resistência mecânica e maior resistência a impactos. É adequado para cerâmicas grossas (≥ 20 mm) ou áreas sujeitas a vibrações significativas.
Ferramentas de fixação combinadas:Para áreas críticas, é utilizada uma abordagem de "primeiro ligação, depois rebites", ou seja, as peças são primeiro ligadas com adesivos,e então um pequeno número de parafusos são usados para fixação auxiliar para garantir a confiabilidade completa.
Q5:Os materiais aderirão ou acumular-se-ão na superfície cerâmica?
A5: Em comparação com as superfícies metálicas, a cerâmica apresenta uma tendência significativamente reduzida para a adesão do material:
superfície lisa:O coeficiente de atrito é apenas 1/3 do do aço, dificultando a aderência dos materiais.
Tratamento hidrofóbico:Dispõe-se de um revestimento hidrofóbico como opção para evitar a adesão de materiais molhados e cola.
Energia superficial baixa:A baixa energia livre de superfície da cerâmica torna a adesão química menos provável.
Os dados mostram que a quantidade de material acumulado nas superfícies cerâmicas é 60-80% menor do que nas superfícies de aço,tornando-o particularmente adequado para a manipulação de materiais pegajosos, tais como argila húmida e concentrados.
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