Vurgulamak:
Kullanıma dayanıklı seramik levhaların madencilik şeritlerinde uygulanması
Ürün Açıklaması
Madencilik oluklarının çalışma ortamı son derece zordur ve aşınma mekanizmaları karmaşık ve çeşitlidir, temel olarak üç ana problem şeklinde ortaya çıkar: Birincisi, aşındırıcı aşınma, yüksek sertlikteki cevher parçacıklarının yüksekten düşerek oluğun iç duvarına saniyede onlarca metre hızla çarpması, güçlü kesme ve yontma etkilerine neden olur, özellikle oluk köşeleri ve malzeme düşme noktaları gibi aşınmanın daha yoğun olduğu alanlarda; ikincisi, darbe aşınması, büyük cevher bloklarının periyodik darbesi, astar plakalarının deformasyonuna ve çatlamasına, hatta oluk tabanına zarar vermesine kolayca yol açar; ve üçüncüsü, korozif aşınma, yeraltı madenlerindeki nemli ortam ve cevher bulamacındaki asidik ve alkali ortam, metal astar plakalarının korozyonunu hızlandırır ve aşınma direncini daha da azaltır.
Uzun süredir, madenler çoğunlukla manganez çeliği ve yüksek kromlu dökme demir gibi metal astar plakalarını oluklar için koruyucu malzeme olarak kullanmaktadır, ancak bu malzemelerin Rockwell sertliği yalnızca HRC50-60'tır ve aşınma dirençleri sınırlıdır. Veriler, geleneksel metal astar plakalarının hizmet ömrünün genellikle sadece 3-6 ay olduğunu ve bazı yüksek aşınma alanlarında 1 aydan bile az olduğunu göstermektedir. Astar plakalarının sık sık değiştirilmesi sadece büyük miktarda iş gücü ve kaynak gerektirmekle kalmaz, aynı zamanda üretim hattı duruşlarına da neden olur ve tek bir duruş kaybı genellikle yüz binlerce liraya ulaşır, bu da madencilik şirketleri üzerinde ağır bir operasyonel yük oluşturur. Bu nedenle, yüksek aşınma direnci, darbe direnci ve korozyon direncini birleştiren koruyucu malzemelerin geliştirilmesi, madencilik endüstrisi için acil bir ihtiyaç haline gelmiştir.
Aşınmaya dayanıklı seramik plakaların temel avantajları:
Aşınmaya dayanıklı seramik plakalaryüksek saflıkta alümina (Al₂O₃), silisyum karbür (SiC) ve diğer temel hammaddelerden yüksek sıcaklıkta sinterleme ve hassas işleme yoluyla üretilir. Fiziksel ve kimyasal özellikleri, madencilik olukları için kapsamlı aşınma koruması sağlayarak geleneksel metal malzemeleri kapsamlı bir şekilde aşar. Temel avantajları temel olarak aşağıdaki yönlerde yansıtılır:
Ekstrem Aşınma Direnci
Alümina seramik plakaların Mohs sertliği 9'a (elmastan sonra ikinci) ve Rockwell sertliği HRA85 veya daha yüksek olabilir. Aşınma direnci, manganez çeliğinden 266 kat ve yüksek kromlu dökme demirden 171,5 kat daha fazladır ve çeşitli cevher parçacıklarının erozyonuna ve aşınmasına karşı etkili bir şekilde direnir. Silisyum karbür parçacıkları eklenmiş güçlendirilmiş seramik plakalar, sertliği HV1800'e kadar daha da artırabilir, aşınma direncini sıradan seramik plakalara göre %25 artırır, bu da onları cevher bulamaç olukları ve bulamaç pompaları gibi yüksek aşındırıcı koşullar için uygun hale getirir.
Dengeli Darbe Direnci
Seramik malzemelerin kırılganlığını gidermek için, endüstri "seramik + sert alt tabaka" içeren bir kompozit yapı tasarımı kullanır. Bir kauçuk tampon katmanı veya özel bir yapıştırıcı aracılığıyla, seramik plaka, Q235B çelik plaka gibi sert bir alt tabakaya sıkıca yapıştırılır. Sert seramik katman aşınma direncini sağlarken, altındaki elastik katman cevherin darbe enerjisini etkili bir şekilde emer, seramik plakanın çatlamasını ve düşmesini önler, böylece hem "yüksek aşınma direnci" hem de "darbe direnci" elde edilir. Pratik testler, bu kompozit yapının 10-15 J/cm² darbe dayanımına dayanabildiğini göstermiştir, bu da madencilik oluklarının yüksek darbe koşulları için mükemmel bir şekilde uygundur.
Kararlı Korozyon ve Yüksek Sıcaklık Direnci
Alümina seramikler, asit ve alkali ortamlarına ve cevher bulamacı korozyonuna karşı paslanmadan direnerek son derece kararlı kimyasal özelliklere sahiptir. Bu, onları yeraltı madenlerinde bulunan nemli ve korozif karmaşık ortamlar için uygun hale getirir. Aynı zamanda, mükemmel termal kararlılıkları, 800°C'nin üzerindeki yüksek sıcaklık ortamlarında kararlı performans sergilemelerini sağlar, bu da onları yüksek sıcaklıkta toz taşıma gibi özel koşullar için uygun hale getirir ve hizmet ömrünü geleneksel poliüretan kauçuk astarlara göre 4-6 kat uzatır.
Önemli Genel Ekonomik Faydalar
Aşınmaya dayanıklı seramik plakaların ilk yatırımı metal astarlardan daha yüksek olsa da, yaşam döngüsü maliyet avantajı önemlidir. Bir yandan, hizmet ömürleri 2-5 yıla kadar uzatılabilir, bu da astar değiştirme ve duruş sıklığını büyük ölçüde azaltır; diğer yandan, seramik plakaların yoğunluğu metal malzemelerin sadece 1/3'ü kadardır, bu da oluğun genel ağırlığını azaltır ve sürüş enerji tüketimini düşürür. Ek olarak, pürüzsüz seramik yüzey ve düşük sürtünme katsayısı, malzeme yapışmasını ve tıkanma risklerini azaltır, taşıma verimliliğini artırır. Vaka çalışmaları, bir kömür madeninin oluğunun seramik plakalarla yükseltilmesinden sonra, yıllık bakım maliyetlerinin 800.000 yuan'dan fazla azaldığını ve %300'ün üzerinde bir yatırım getirisi sağladığını göstermektedir.
Ürün parametreleri
| Öğeler |
Özellikler |
| Alümina içeriği |
≥%95 |
| Yoğunluk |
≥3.8 g/cm3 |
| Rockwell A sertliği |
≥85HRA |
| Darbe dayanımı |
≥1500 MPA |
| Kırılma tokluğu |
≥4.0MPa·m1/2 |
| Eğilme Dayanımı |
≥330MPa |
| Isıl iletkenlik |
20W/m.K |
| Isıl genleşme katsayısı |
7.2×10 6m/m.K |
| Hacimsel aşınma |
≤0.02cm3 |
Aşınmaya Dayanıklı Seramik Karoların Uygulama Süreci ve Eşleşen Çözümleri
Madencilik oluklarında aşınmaya dayanıklı seramik karoların uygulanması, "koşul uyarlaması ve süreç standardizasyonu" ilkelerine uymalıdır. Maksimum koruma sağlamak için oluk yapısına ve malzeme özelliklerine (parçacık boyutu, sertlik ve düşme yüksekliği) göre uygun seramik türü ve montaj süreci seçilmelidir.
Ana Akım Montaj Süreçlerinin Karşılaştırması
Şu anda, madencilik oluklarında seramik astarlar için üç ana montaj süreci bulunmaktadır, her biri farklı çalışma koşullarına uygundur:
Yapıştırıcı Yapıştırma Yöntemi: Seramik astarlar, yüksek mukavemetli epoksi yapısal yapıştırıcı kullanılarak oluğun iç duvarına yapıştırılır. Bu yöntem, yüksek inşaat verimliliği ve pürüzsüz bir yüzey sunar ve büyük düz veya hafif kavisli oluklar ve malzeme darbe dayanımı ≤ 5 J/cm² olan çalışma koşulları için uygundur. İnşaat sırasında, alt tabaka yüzeyi temiz ve kuru olmalı, Ra3.2-Ra6.3 μm pürüzlülüğe sahip olmalıdır. Yapıştırıcı katmanı dolu ve boşluksuz olmalı ve kürlenme süresi en az 24 saat olmalıdır.
Saplama Kaynak Yöntemi: Seramik astarlar, saplama kaynağı kullanılarak oluk tabanına sabitlenir. Her saplama ≥ 15 kN çekme dayanımına sahiptir ve yöntem mükemmel darbe direnci sunar, bu da onu yüksek düşüş (≥ 5m) ve yüksek darbe çalışma koşulları için uygun hale getirir. Bu işlem, bulamaç penetrasyonunu ve ardından temel malzemenin korozyonunu önlemek için uygun kaynak sızdırmazlığı ve gevşeme önleyici işlem gerektirir.
Kırlangıç Kuyruğu Oluk Kompozit Süreci: Bu yöntem, çift sabitleme için mekanik bağlantı elemanları ve yapısal yapıştırıcının bir kombinasyonunu kullanır. Arayüz yapışma mukavemeti ≥ 8 MPa'dır ve mükemmel titreşim direnci sunar, bu da onu oluklar, titreşimli elekler ve uzun süreli yüksek frekanslı titreşimlere maruz kalan diğer ekipmanlar için uygun hale getirir. Dezavantajları arasında yüksek işleme hassasiyeti gereksinimleri ve daha uzun bir montaj süresi yer alır.
Aşınmaya dayanıklı seramiklerin seçim yöntemi
| Ürün modeli |
Çalışma sıcaklığı (℃) |
Uygulanabilir ortam |
Malzeme parçacıkları(mm) |
Uygulama alanı |
| Yapıştırma tipi |
300 |
Toz/Bulamaç |
≤3 |
300°C'nin altındaki toz veya bulamacın pnömatik taşınması |
| Kaynaklı |
300-800 |
Toz/Bulamaç |
≤10 |
800℃'ün altındaki daha büyük parçacıklı toz veya bulamacın pnömatik taşınması |
| Kırlangıç |
≤800 |
Toz/Bulamaç |
≤200 |
800°C'nin altındaki daha büyük parçacıklı toz veya yüksek hızlı dönen ekipmanların taşınması |
| Darbeye dayanıklı |
≤800 |
Granüller/Bulamaç |
≤200 |
800°C'nin altındaki dökme malzeme taşıma sistemi, özellikle sert dökme malzeme ve toz halindeki malzemenin karışımı için uygundur |
| Seramik kauçuk kompozit tipi |
-50~150 |
Granüller/Bulamaç |
≤10 |
150℃'ün altındaki bir dökme malzeme taşıma sistemi, özellikle saf yumuşak dökme malzeme taşımacılığı için uygundur, büyük darbeye karşı koyabilir |
S1: Standart seramik karolar ile kauçuk destekli seramik kompozit plakalar arasındaki farklar nelerdir? Bunların ilgili uygulamaları nelerdir?
A1:Seramik karolar: Doğrudan yapıştırılır veya yerine cıvatalanır, en yüksek sertliği ve üstün aşınma direncini sunar, kayma aşınmasının birincil aşınma modu olduğu olukların düz bölümleri için uygundur.
Kauçuk destekli seramik kompozit plakalar: Seramik bloklar kauçuğa gömülüdür, darbe direncini %40 artırır. Kırıcı çıkışları ve eleme makinesi besleme noktaları gibi büyük malzeme darbeleri ve önemli titreşimlerin olduğu alanlar için uygundur.
İkisi kombinasyon halinde kullanılabilir, kompozit plakalar darbe bölgelerinde ve standart seramik karolar düz bölümlerde kullanılır, optimum maliyet etkinliği elde edilir.
S2: %92, %95 ve %99 alümina içeriği arasında nasıl seçim yapılır?
A2: Bu üçü farklı maliyet etkinliği dengelerini temsil eder:
%92 alümina: Kömür ve kireç taşı gibi orta aşınma koşulları için uygun, yüksek kromlu dökme demirin 120 katı aşınma direncine sahip ekonomik bir seçim.
%95 alümina: Çoğu metal ve metal olmayan cevher için uygun, en iyi maliyet performans oranını sunan ana akım endüstriyel sınıf.
%99 alümina: Aşırı aşınma ortamlarında (silis kumu ve korundum gibi yüksek sertlikteki malzemeler gibi) veya son derece yüksek aşınma direnci gerektiren kritik parçalarda kullanılan yüksek performanslı tip.
Genel olarak, %95 alümina, madencilik uygulamalarının %90'ının ihtiyaçlarını karşılayabilir.
S3: Aşınmaya dayanıklı seramiklerin montajı için üretimi durdurmak ne kadar sürer?
A3: Bu, montaj planına bağlıdır:
Çevrimiçi hızlı onarım: Tek nokta onarımları için 1-2 saat içinde üretime devam etmeye izin veren hızlı kürlenen yapıştırıcılar kullanılarak yerel onarımlar yapılabilir.
Parçalı montaj: Büyük oluklar üç parçaya monte edilebilir, her bir parça 8-12 saatlik bir duruş gerektirir.
Tamamen değiştirme: Bu, 2-3 günlük bir duruş gerektirir. Geleneksel metal astarların değiştirilmesiyle karşılaştırıldığında, süre %60 azaltılabilir.
S4: Yapıştırıcı yapıştırma mı yoksa cıvata ile sabitleme mi daha iyidir?
A4:Her ikisinin de avantajları vardır ve genellikle kombinasyon halinde kullanılır:
Yapıştırıcı yapıştırma delme gerektirmeyen, pürüzsüz bir yüzey ve düzgün gerilim dağılımı dahil olmak üzere çeşitli avantajlar sunar. İnce seramikler (≤15mm) ve düz yüzeyler için uygundur.
Cıvata ile sabitleme: Daha yüksek mekanik mukavemet ve daha fazla darbe direnci sunar. Kalın seramikler (≥20mm) veya önemli titreşime maruz kalan alanlar için uygundur.
Kombine sabitleme: Kritik alanlar için, "önce yapıştır, sonra perçinle" yaklaşımı kullanılır, yani parçalar önce yapıştırıcı ile yapıştırılır ve ardından tam güvenilirliği sağlamak için yardımcı sabitleme için az sayıda cıvata kullanılır.
S5: Malzemeler seramik yüzeye yapışacak veya birikecek mi?
A5: Metal yüzeylerle karşılaştırıldığında, seramikler malzeme yapışması için önemli ölçüde azaltılmış bir eğilim sergiler:
Pürüzsüz yüzey: Sürtünme katsayısı çeliğin sadece 1/3'üdür, bu da malzemelerin yapışmasını zorlaştırır.
Hidrofobik işlem: Islak ve yapışkan malzemelerin yapışmasını önlemek için isteğe bağlı olarak hidrofobik bir kaplama mevcuttur.
Düşük yüzey enerjisi: Seramiklerin düşük yüzey serbest enerjisi, kimyasal yapışmayı daha az olası hale getirir.
Veriler, seramik yüzeylerdeki malzeme birikiminin çelik yüzeylere göre %60-80 daha az olduğunu göstermektedir, bu da onu ıslak kil ve konsantreler gibi yapışkan malzemelerin işlenmesi için özellikle uygun hale getirir.
Mesajınız 20-3.000 karakter arasında olmalıdır!
