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Applicazione di piastre ceramiche antiusura in scivoli minerari
Descrizione del prodotto
L’ambiente di lavoro degli scivoli minerari è estremamente impegnativo e i loro meccanismi di usura sono complessi e diversificati, manifestandosi principalmente come tre problemi fondamentali: in primo luogo, l’usura erosiva, dove particelle di minerale ad alta durezza cadono da un’altezza, colpendo la parete interna dello scivolo a velocità di decine di metri al secondo, causando forti effetti di taglio e scheggiatura, soprattutto in aree come gli angoli dello scivolo e i punti di caduta del materiale, dove l’usura è più concentrata; in secondo luogo, l'usura da impatto, dove l'impatto periodico di grandi blocchi di minerale porta facilmente alla deformazione e alla rottura delle piastre di rivestimento e provoca persino danni alla base dello scivolo; e in terzo luogo, l’usura corrosiva, dove l’ambiente umido nelle miniere sotterranee e i mezzi acidi e alcalini nei fanghi minerali accelerano la corrosione delle piastre di rivestimento metallico, riducendone ulteriormente la resistenza all’usura.
Per molto tempo, le miniere hanno utilizzato principalmente piastre di rivestimento metalliche come acciaio al manganese e ghisa ad alto contenuto di cromo come materiali protettivi per gli scivoli, ma la durezza Rockwell di questi materiali è solo HRC50-60 e la loro resistenza all'usura è limitata. I dati mostrano che la durata utile delle tradizionali piastre di rivestimento in metallo è solitamente di soli 3-6 mesi e, in alcune aree soggette ad alta usura, è addirittura inferiore a 1 mese. La sostituzione frequente delle piastre di rivestimento non solo richiede una grande quantità di manodopera e risorse, ma causa anche tempi di inattività della linea di produzione, con una singola perdita per fermo macchina che spesso raggiunge centinaia di migliaia di yuan, imponendo un pesante onere operativo alle compagnie minerarie. Pertanto, lo sviluppo di materiali protettivi che combinino elevata resistenza all’usura, resistenza agli urti e resistenza alla corrosione è diventata una necessità urgente per l’industria mineraria.
Parametri del prodotto
| Elementi |
Specifiche |
| Contenuto di allumina |
≥95% |
| Densità |
≥3,8 g/cm3 |
| Rockwell Una durezza |
≥85HRA |
| Forza d'impatto |
≥1500 MPA |
| Resistenza alla frattura |
≥4,0 MPa·m1/2 |
| Resistenza alla flessione |
≥330MPa |
| Conduttività termica |
20W/mK |
| Coefficiente di dilatazione termica |
7,2×10 6m/mK |
| Usura del volume |
≤0,02 cm3 |
I principali vantaggi delle piastre in ceramica resistenti all'usura:
Piatti in ceramica resistenti all'usurasono realizzati con allumina di elevata purezza (Al₂O₃), carburo di silicio (SiC) e altre materie prime principali attraverso sinterizzazione ad alta temperatura e lavorazione di precisione. Le loro proprietà fisiche e chimiche superano ampiamente i tradizionali materiali metallici, fornendo una protezione completa dall'usura per gli scivoli minerari. I loro vantaggi principali si riflettono principalmente nei seguenti aspetti:
Resistenza all'usura estrema
La durezza Mohs delle piastre in ceramica di allumina può raggiungere 9 (seconda solo al diamante) e la durezza Rockwell arriva fino a HRA85 o superiore. La sua resistenza all'usura è 266 volte quella dell'acciaio al manganese e 171,5 volte quella della ghisa ad alto contenuto di cromo, resistendo efficacemente all'erosione e all'abrasione di varie particelle di minerale. Le piastre ceramiche migliorate con l'aggiunta di particelle di carburo di silicio possono aumentare ulteriormente la durezza fino a HV1800, migliorando la resistenza all'usura del 25% rispetto alle normali piastre ceramiche, rendendole adatte a condizioni altamente abrasive come gli scivoli dei liquami minerali e le pompe per liquami.
Resistenza agli urti bilanciata
Per affrontare la fragilità dei materiali ceramici, l'industria utilizza un design della struttura composita caratterizzato da un "substrato ceramico + resistente". Attraverso uno strato tampone in gomma o un adesivo speciale, la piastra in ceramica è saldamente incollata a un substrato resistente, come una piastra in acciaio Q235B. Lo strato di ceramica dura gestisce la resistenza all'usura, mentre lo strato elastico sottostante assorbe efficacemente l'energia d'impatto del minerale, impedendo alla piastra di ceramica di rompersi e cadere, ottenendo così sia "elevata resistenza all'usura" che "resistenza all'impatto". Test pratici hanno dimostrato che questa struttura composita può resistere a una resistenza all'impatto di 10-15 J/cm², perfettamente adatta per le condizioni di impatto elevato degli scivoli minerari.
Corrosione stabile e resistenza alle alte temperature
Le ceramiche di allumina hanno proprietà chimiche estremamente stabili, resistono agli acidi e agli alcali e alla corrosione dei fanghi minerali senza arrugginire. Ciò li rende adatti agli ambienti complessi umidi e corrosivi che si trovano nelle miniere sotterranee. Allo stesso tempo, la loro eccellente stabilità termica consente loro di mantenere prestazioni stabili in ambienti ad alta temperatura superiore a 800°C, rendendoli adatti a condizioni speciali come il trasporto di polveri ad alta temperatura, estendendo la durata di servizio di 4-6 volte rispetto ai tradizionali rivestimenti in gomma poliuretanica.
Benefici economici complessivi significativi
Sebbene l’investimento iniziale in piastre ceramiche resistenti all’usura sia superiore a quello dei rivestimenti metallici, il vantaggio in termini di costo del ciclo di vita è significativo. Da un lato, la loro durata può essere estesa a 2-5 anni, riducendo notevolmente la frequenza di sostituzione del rivestimento e i tempi di fermo; d'altro canto, la densità delle piastre in ceramica è solo 1/3 di quella dei materiali metallici, il che riduce il peso complessivo dello scivolo e riduce il consumo di energia di guida. Inoltre, la superficie liscia in ceramica e il basso coefficiente di attrito riducono l'adesione del materiale e i rischi di intasamento, migliorando l'efficienza del trasporto. I casi di studio mostrano che dopo aver aggiornato lo scivolo di una miniera di carbone con piastre in ceramica, i costi annuali di manutenzione sono stati ridotti di oltre 800.000 yuan, con un conseguente ritorno sull'investimento di oltre il 300%.
Processo applicativo e soluzioni di abbinamento per piastrelle ceramiche resistenti all'usura
L'applicazione di piastrelle ceramiche resistenti all'usura negli scivoli minerari deve seguire i principi di "adattamento delle condizioni e standardizzazione del processo". Il tipo di ceramica e il processo di installazione appropriati devono essere selezionati in base alla struttura dello scivolo e alle caratteristiche del materiale (dimensione delle particelle, durezza e altezza di caduta) per garantire la massima protezione.
Strategia di selezione delle piastrelle di ceramica
In base alle differenze di intensità di usura è possibile una scelta mirata: per le zone di normale usura (come le pareti laterali dello scivolo) si dovrebbero utilizzare piastrelle ceramiche di allumina con purezza del 92% o 95% con spessore di 3-8 mm; per le aree ad alto impatto e usura elevata (come il punto di caduta del materiale e gli angoli), è necessario utilizzare piastrelle in ceramica di zirconio temprato ZTA o piastrelle in ceramica rinforzata con carburo di silicio con uno spessore di 8-15 mm. Inoltre, per le strutture degli scivoli di forma irregolare, le piastrelle ceramiche curve e arrotondate possono essere personalizzate utilizzando processi come il taglio laser e il taglio a getto d'acqua per garantire una perfetta aderenza alla parete interna dello scivolo.
Confronto dei processi di installazione tradizionali
Attualmente esistono tre principali processi di installazione dei rivestimenti ceramici negli scivoli minerari, ciascuno adatto a diverse condizioni di lavoro:
Metodo di incollaggio adesivo:I rivestimenti in ceramica sono incollati alla parete interna dello scivolo utilizzando un adesivo strutturale epossidico ad alta resistenza. Questo metodo offre un'elevata efficienza costruttiva e una superficie liscia ed è adatto per scivoli piatti di grandi dimensioni o leggermente curvi e condizioni di lavoro con resistenza agli urti del materiale ≤ 5 J/cm². Durante la costruzione, la superficie del supporto deve essere pulita e asciutta, con una rugosità Ra3,2-Ra6,3 μm. Lo strato adesivo deve essere pieno e privo di vuoti e il tempo di indurimento deve essere di almeno 24 ore.
Metodo di saldatura dei perni:I rivestimenti in ceramica sono fissati alla base dello scivolo mediante saldatura a perno. Ciascun perno ha una resistenza alla trazione di ≥ 15 kN e il metodo offre un'eccellente resistenza agli urti, rendendolo adatto a condizioni di lavoro con cadute elevate (≥ 5 m) e ad alto impatto. Questo processo richiede un'adeguata sigillatura della saldatura e un trattamento antiallentamento per prevenire la penetrazione del liquame e la successiva corrosione del materiale di base.
Processo composito con scanalatura a coda di rondine:Questo metodo utilizza una combinazione di dispositivi di fissaggio meccanici e adesivo strutturale per il doppio fissaggio. La forza di adesione dell'interfaccia è ≥ 8 MPa e offre un'eccezionale resistenza alle vibrazioni, rendendolo adatto per scivoli, vagli vibranti e altre apparecchiature soggette a vibrazioni ad alta frequenza a lungo termine. I suoi svantaggi includono elevati requisiti di precisione di lavorazione e un periodo di installazione più lungo.
Punti tecnici chiave per la costruzione
La qualità della posa determina direttamente la durata delle piastrelle ceramiche, e tre punti chiave devono essere attentamente controllati: in primo luogo, la preparazione del supporto, che prevede la rimozione di olio e ruggine mediante levigatura meccanica per garantire un errore di planarità superficiale ≤2mm/m; in secondo luogo, progettazione del layout, utilizzando il disegno CAD per pianificare il layout, controllando gli spazi tra i giunti a 0,5-1 mm per evitare concentrazioni di stress localizzate; e in terzo luogo, polimerizzazione e manutenzione, controllo della temperatura ambiente a 15-30℃ e umidità relativa a ≤70% durante l'applicazione dell'adesivo e prevenzione di qualsiasi carico sull'attrezzatura durante il periodo di polimerizzazione per garantire che lo strato adesivo raggiunga la resistenza progettata.
Profilo Aziendale
Yibeinuo New Material è un'impresa manifatturiera nazionale ad alta tecnologia che integra ricerca e sviluppo, progettazione, produzione e servizi tecnici nella ceramica domestica resistente all'usura. Ha una certa influenza sull'industria nazionale resistente all'usura. I suoi prodotti sono ampiamente utilizzati nell'acciaio, nel cemento, nel carbone e nei porti. , Prodotti chimici, batterie al litio, lavorazione dei minerali, macchine edili e altri settori vengono esportati nel sud-est asiatico, Corea del Sud, Giappone, Australia, Europa, Stati Uniti e altri paesi e sono ben accolti dagli utenti in patria e all'estero!
Introduzione all'officina di fabbrica
L'azienda dispone di linee di produzione avanzate di ceramica resistente all'abrasione, pressatura isostatica, presse automatiche, macchine per vulcanizzazione, torri di essiccazione a spruzzo, ecc., nonché linee di produzione di strutture in acciaio.
Metodo di selezione delle ceramiche resistenti all'abrasione
| Modello del prodotto |
Temperatura operativa (℃) |
Supporti applicabili |
Particelle materiali (mm) |
Ambito di applicazione |
| Tipo di pasta |
300 |
Polvere/Liquame |
≤3 |
Trasporto pneumatico di polveri o liquami a temperatura inferiore a 300°C |
| Saldato |
300-800 |
Polvere/Liquame |
≤10 |
Trasporto pneumatico di particelle di polvere o liquame di dimensioni maggiori al di sotto di 800 ℃ |
| A coda di rondine |
≤800 |
Polvere/Liquame |
≤200 |
Trasporto di particelle di polvere più grandi o apparecchiature rotanti ad alta velocità al di sotto di 800°C |
| Resistente agli urti |
≤800 |
Granuli/Liquame |
≤200 |
Sistema di trasporto di materiale sfuso al di sotto di 800 ℃, particolarmente adatto per una miscela di materiale sfuso duro e materiale polveroso |
| Tipo composito in gomma ceramica |
-50~150 |
Granuli/Liquame |
≤10 |
Un sistema di trasporto di materiale sfuso inferiore a 150 ℃, particolarmente adatto per il trasporto di materiale sfuso morbido e puro, può resistere a grandi impatti |
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