چرا کارخانه های فولاد از پوشش سرامیکی مقاوم در برابر فرسایش استفاده می کنند؟

در طول فرآیند تولید، مقدار زیادی از تجهیزات و لوله ها در معرض مواد با درجه حرارت بالا و سختی بالا (مانند سنگ آهن، سنگ فولاد، زغال سنگ خرد شده،و گازهای فرنی با دمای بالا) برای مدت طولانیضربه، فرسایش و سایش این مواد می تواند به شدت به تجهیزات آسیب برساند، طول عمر آن را کوتاه کند، نیاز به تعمیرات مکرر و قطع تولید دارد.پوشش های سرامیکی مقاوم به فرسایش، با مقاومت عالی در برابر فرسایش، مقاومت در برابر دمای بالا و ثبات شیمیایی، به طور موثر از تجهیزات مهم فولاد آسیاب محافظت می کنند،تبدیل شدن به یک ماده کلیدی برای کاهش هزینه های تولید و تضمین تولید مداوم.

نقطه درد هسته فولاد: استفاده از تجهیزات برجسته
فرسایش در فولادخانه ها عمدتاً از دو سناریو ناشی می شود که مستقیماً تقاضای سخت برای مواد مقاوم به فرسایش را تعیین می کند:

استفاده از مواد ناشی از ضربه یا فرسایش:در حمل و نقل مواد خام (مانند کمربند های حمل و نقل و لوله ها) ، خرد کردن معدن و لوله های تزریق زغال سنگ کوره بالا،سنگ آهن سخت و ذغال سنگ خرد شده با سرعت بالا با دیوارهای داخلی تجهیزات برخورد یا لغزیدن، باعث رقیق شدن سریع فلز، سوراخ کردن و حتی سوراخ کردن می شود.

فرسایش در دمای بالا و خوردگی شیمیایی:تجهیزات با دمای بالا، مانند تبدیل کننده های فولاد سازی، کاسه ها و کوره های بلند گرمنه تنها از لباس های فیزیکی ناشی از لاغری و مواد شارژ بلکه از اکسیداسیون در دمای بالا و خوردگی شیمیایی ناشی از فولاد ذوب شده و لاغری رنج می برد.مواد فلزی معمولی (مانند فولاد کربن و فولاد ضد زنگ) در دمای بالا کاهش شدید در سختی را تجربه می کنند و خیس شدن را 5-10 برابر تسریع می کنند.

بدون پوشش های مقاوم در برابر فرسایش، میانگین عمر تجهیزات می تواند به 3-6 ماه کاهش یابد، که نیاز به زمان توقف مکرر برای تعویض قطعات دارد.این امر نه تنها هزینه های نگهداری (کار و قطعات جایگزین) را افزایش می دهد بلکه روند تولید مداوم را نیز مختل می کند، که منجر به از دست دادن ظرفیت قابل توجهی می شود.

سناریوهای کاربردی کلیدی برای پوشش های سرامیکی مقاوم به لباس در کارخانه های فولاد

تجهیزات مختلف دارای ویژگی های لباس پوشیدن متمایز هستند و نیاز به انواع خاص پوشش سرامیکی دارند (مانند سرامیک آلومینیوم بالا، سرامیک کربید سیلیکون و سرامیک کامپوزیت).سناریوهای کاربردی اصلی عبارتند از:

سیستم های حمل مواد خام:هپر های کانویر کمربند، چترها و پوشش های سیلو

نقطه درد:اثر ضربه و سست شدن ناشی از سقوط مواد عمده مانند سنگ معدنی و کوکس می تواند به راحتی منجر به سوراخ شدن هپر شود.

راه حل:پوشش های سرامیکی با دیواره ضخیم (10-20 میلی متر) با آلومینیوم بالا، که با جوش و یا اتصال محکم شده اند، مقاومت در برابر ضربه و مقاومت در برابر فرسایش دارند.

سیستم تزریق زغال سنگ کوره بلند: لوله های تزریق زغال سنگ، توزیع کنندگان ذغال سنگ خرد شده

نقطه درد:زغال سنگ خرد شده با سرعت بالا (سرعت جریان 20-30 متر در ثانیه) باعث فرسایش و فرسایش می شود، که شدیدترین فرسایش در آرنج های لوله است و منجر به فرسایش و نشت می شود.

راه حل:استفاده از لوله های سرامیکی با دیواره نازک (5-10 میلی متر) با دیواره داخلی صاف برای کاهش مقاومت و ضخامت آرنجکه منجر به عمر 3-5 سال می شود (در مقایسه با 3-6 ماه برای لوله های فولادی معمولی).

تجهیزات فولاد سازی: فلو کنورتر، پوشه لودل، رولر گداخته مداوم

نقطه درد:فرسایش زباله در دمای بالا (بیش از 1500 درجه سانتیگراد) و حمله شیمیایی منجر به انباشت زباله و فرسایش سریع در فوم می شود، که نیاز به پوشش لوله است که هم مقاوم به گرما و هم مقاوم به فرسایش باشد.

راه حل:پوشش سرامیکی کربید سیلیکون مقاوم در برابر دمای بالا (1600 درجه سانتیگراد) مقاومت قوی در برابر فرسایش زباله را ارائه می دهد، فرکانس تمیز کردن زباله دود را کاهش می دهد و عمر لوله را افزایش می دهد.

سیستم پاکسازی گرد و غبار/مصرف زباله های زباله: لوله های پاکسازی گرد و غبار و اجزای پمپ های مدفوع
نقاط درد:غبار بار، گاز دود و خمیر با دمای بالا (از جمله ذرات slag فولاد) باعث فرسایش لوله ها و پمپ ها می شود و منجر به نشت می شود.
راه حل:از یک پوشش کامپوزیت سرامیکی (سرامیک + زیربنای فلزی) استفاده می شود که مقاومت در برابر لباس و ضربه را برای جلوگیری از آسیب به تجهیزات ناشی از نشت رسوب فراهم می کند.

مقایسه با مواد سنتی: پوشش های سرامیکی مقاوم در برابر فرسایش، اقتصاد بهتری را ارائه می دهند
کارخانه های فولاد زمانی از مواد مقاوم به فرسایش سنتی مانند فولاد منگنز، سنگ ریخته شده و آلیاژ های مقاوم به فرسایش استفاده می کردند.شکاف های قابل توجهی در اقتصاد و عملکرد در مقایسه با پوشش های سرامیکی مقاوم به لباس وجود دارد.:

در درازمدت، اگر چه هزینه خرید اولیه پوشش های سرامیکی مقاوم در برابر فرسایش بالاتر از فولاد منگنز و فولاد کربن است،طول عمر بسیار طولانی (3-10 برابر مواد سنتی) و نیازهای نگهداری بسیار کم می تواند هزینه کلی را 40 تا 60 درصد در طول یک چرخه 10 ساله کاهش دهد، در حالی که همچنین از از دست دادن تولید ناشی از خرابی تجهیزات جلوگیری می کند (از دست دادن توقف تولید یک روز برای کارخانه فولاد می تواند به میلیون ها یوان برسد).

کارخانه های فولاد از پوشش های سرامیکی مقاوم در برابر فرسایش استفاده می کنند و از مقاومت بالای آنها در برابر فرسایش، مقاومت در برابر دمای بالا و ویژگی های نگهداری کم برای حل مشکلات فرسایش تجهیزات اصلی استفاده می کنند.در نهایت، این رویکرد به سه هدف اصلی برای افزایش عمر تجهیزات، کاهش هزینه های نگهداری و تضمین تولید مداوم می رسد.با پیشرفت در تکنولوژی تولید سرامیک (مانند هزینه پایین، سرامیک های آلومینیوم خالص و پوشش های کامپوزیت سرامیک فلزی) ، کاربرد آنها در فولادخانه ها همچنان در حال گسترش است.که آنها را به یک ماده کلیدی برای کاهش هزینه ها و افزایش بهره وری در صنعت فولاد مدرن تبدیل می کند.