برجسته کردن:
استفاده از صفحه های سرامیکی مقاوم به فرسایش در لوله های معدن
توضیحات محصول
محیط کاری لوله های معدن بسیار چالش برانگیز است و مکانیسم های فرسایش آنها پیچیده و متنوع هستند که عمدتاً به عنوان سه مشکل اصلی نشان می دهند:که ذرات سنگ معدنی با سختی بالا از ارتفاع سقوط می کنند، با سرعت ده ها متر در ثانیه به دیواره داخلی شیلنگ ضربه می زند و باعث اثر شدید برش و شکستن می شود، به ویژه در مناطقی مانند گوشه های شیلنگ و نقاط سقوط مواد،در جایی که فرسایش بیشتر متمرکز استدوم، اثر اثر اثر، که در آن اثر دوره ای بلوک های بزرگ سنگ معدنی به راحتی منجر به تغییر شکل و ترک شدن صفحات پوشش می شود و حتی باعث آسیب به پایه شیب می شود. و سوم،فرسایش خوردنی، جایی که محیط مرطوب در معادن زیرزمینی و رسانه های اسیدی و قلیایی در مدفوع معدن باعث تسریع خوردگی صفحات پوشش فلزی می شود و مقاومت لباس آنها را بیشتر کاهش می دهد.
برای مدت طولانی، معادن عمدتاً از صفحات پوشش فلزی مانند فولاد منگنز و آهن ریخته با کروم بالا به عنوان مواد محافظ برای چاله ها استفاده کرده اند.اما سختی راکول این مواد فقط HRC50-60 استداده ها نشان می دهد که طول عمر صفحات پوشش فلزی سنتی معمولاً فقط 3 تا 6 ماه است و در برخی از مناطق دارای فرسایش بالا حتی کمتر از 1 ماه است.تعویض مکرر صفحات پوشش نه تنها نیاز به مقدار زیادی از نیروی انسانی و منابع بلکه باعث توقف خط تولید می شود، با یک زمان قطع کار واحد که اغلب به صدها هزار یوآن می رسد، و بار عملیاتی سنگین را بر شرکت های معدن قرار می دهد. بنابراین،توسعه مواد محافظتی که مقاومت در برابر فرسایش بالا را ترکیب می کنند، مقاومت در برابر ضربه و مقاومت در برابر خوردگی به یک نیاز فوری برای صنعت معدن تبدیل شده است.
مزیت های اصلی صفحات سرامیکی مقاوم در برابر فرسایش:
صفحه های سرامیکی مقاوم به فرسایشاز آلومینیوم خالص (Al2O3) ، کربید سیلیکون (SiC) و سایر مواد اولیه هسته ای از طریق سینتر کردن در دمای بالا و ماشینکاری دقیق ساخته می شوند.خواص فیزیکی و شیمیایی آنها به طور کلی از مواد فلزی سنتی فراتر می رود، که حفاظت جامع از فرسایش برای لوله های معدن را فراهم می کند. مزایای اصلی آنها عمدتاً در جنبه های زیر منعکس می شود:
مقاومت شدید در برابر فرسایش
سختی Mohs از صفحات سرامیکی آلومینا می تواند به 9 (دومی فقط به الماس) برسد و سختی Rockwell به اندازه HRA85 یا بالاتر است.مقاومت لباسش 266 برابر فولاد منگنز و 171 برابر.5 برابر از آهن رسوب کرمیوم بالا، به طور موثر در برابر فرسایش و سایش ذرات معدنی مختلف مقاومت می کند.صفحه های سرامیکی پیشرفته با ذرات کربید سیلیکون اضافه شده می توانند سختی را به HV1800 افزایش دهند، مقاومت در برابر فرسایش را در مقایسه با صفحات سرامیکی معمولی 25٪ بهبود می بخشد و آنها را برای شرایط بسیار خیس کننده مانند لوله های خمیر معدن و پمپ های خمیر مناسب می کند.
مقاومت متوازن در برابر ضربه
برای مقابله با شکنندگی مواد سرامیکی، این صنعت از یک طراحی ساختار کامپوزیت با "سربست سرامیکی + سخت" استفاده می کند.صفحه سرامیکی به طور محکم به یک زیربنای سخت متصل شده است، مانند یک صفحه فولاد Q235B. لایه سرامیکی سخت مقاومت در برابر فرسایش را کنترل می کند، در حالی که لایه لاستیکی در زیر به طور موثر انرژی ضربه سنگ سنگ را جذب می کند،جلوگیری از ترک و سقوط صفحه سرامیکیآزمایشات عملی نشان داده است که این ساختار کامپوزیت می تواند مقاومت در برابر ضربه 10-15 J / cm2 را تحمل کند.کاملا مناسب برای شرایط با تاثیر بالا در چاله های معدن.
مقاومت پایدار در برابر خوردگی و دمای بالا
سرامیک آلومینیوم دارای خواص شیمیایی بسیار پایدار است، مقاومت در برابر مواد اسیدی و قلیایی و خوردگی مواد معدنی بدون زنگ.این باعث می شود آنها مناسب برای محیط های رطوبت و خوردنی پیچیده یافت می شود در معادن زیرزمینیدر عین حال، ثبات حرارتی عالی آنها اجازه می دهد تا عملکرد پایدار را در محیط های با دمای بالا بالاتر از 800 °C حفظ کنند.که آنها را برای شرایط ویژه مانند انتقال پودر در دمای بالا مناسب می کند، طول عمر خدمت را در مقایسه با پوشش های سنتی لاستیک پلی اورتان 4 تا 6 برابر افزایش می دهد.
مزایای اقتصادی کلی قابل توجه
اگرچه سرمایه گذاری اولیه در صفحات سرامیکی مقاوم در برابر فرسایش بیشتر از پوشش فلزی است، اما مزیت هزینه چرخه عمر قابل توجه است.طول عمر آنها را می توان به 2-5 سال افزایش داد، به شدت کاهش فرکانس تعویض پوشش و زمان توقف؛ از سوی دیگر، تراکم صفحات سرامیکی تنها یک سوم از مواد فلزی است،که وزن کل پارشوت را کاهش می دهد و مصرف انرژی رانندگی را کاهش می دهدعلاوه بر این، سطح سرامیکی صاف و ضریب اصطکاک پایین خطر چسبندگی مواد و انسداد را کاهش می دهد و کارایی حمل را بهبود می بخشد.مطالعات موردی نشان می دهد که پس از ارتقاء نردبان معدن زغال سنگ با صفحات سرامیکی، هزینه های نگهداری سالانه بیش از ۸۰۰۰۰۰ یوآن کاهش یافت که منجر به بازگشت سرمایه بیش از ۳۰۰٪ شد.
پارامترهای محصول
| پست ها |
مشخصات |
| محتوای آلومینیوم |
≥95% |
| تراکم |
≥3.8 g/cm3 |
| راکول سختي |
≥85HRA |
| قدرت ضربه |
≥1500 MPA |
| مقاومت شکستگی |
≥4.0MPa·m1/2 |
| قدرت خم شدن |
≥330MPa |
| رسانایی حرارتی |
20W/m.K |
| ضریب گسترش حرارتی |
7.2×10 6m/m.K |
| فرسایش حجم |
≤0.02cm3 |
فرآیند کاربرد و راه حل های تطبیقی برای کاشی های سرامیکی مقاوم در اثر فرسایش
استفاده از کاشی های سرامیکی مقاوم به فرسایش در لوله های معدن باید از اصول تطابق با شرایط و استاندارد سازی فرآیند پیروی کند." نوع مناسب سرامیک و فرآیند نصب باید بر اساس ساختار و ویژگی های مواد (سطح ذرات) انتخاب شود، سختی و ارتفاع سقوط) برای اطمینان از حداکثر حفاظت.
مقایسه فرآیندهای نصب رایج
در حال حاضر سه فرآیند نصب اصلی برای پوشش سرامیکی در لوله های معدن وجود دارد که هر کدام برای شرایط کار مختلف مناسب است:
روش اتصال چسب:پوشش های سرامیکی با استفاده از چسب ساختاری اپوکسی با قدرت بالا به دیواره داخلی شیل متصل می شوند. این روش بهره وری ساختاری بالا و یک سطح صاف را ارائه می دهد.و برای لبه های بزرگ مسطح یا به آرامی منحنی و شرایط کاری با مقاومت ضربه مواد ≤ 5 J/cm2 مناسب استدر طول ساخت، سطح بستر باید تمیز و خشک باشد، با خشکی Ra3.2-Ra6.3 μm. لایه چسب باید کامل و بدون حفره باشد.و زمان خشک شدن باید حداقل 24 ساعت باشد..
روش جوشکاری استود:پوشش های سرامیکی با استفاده از جوشکاری استودیو به پایه شیل ثابت می شوند. هر استودیو دارای مقاومت کششی ≥ 15 kN است و این روش مقاومت ضربه ای عالی را ارائه می دهد،که آن را برای شرایط کار با سقوط بالا (≥ 5m) و تاثیرات بالا مناسب می کنداین فرآیند نیاز به مهر و موم مناسب جوش و درمان ضد گسستن برای جلوگیری از نفوذ خمیر و خوردگی بعدی مواد پایه دارد.
فرآیند ترکیب گره ی دم گاو:این روش از ترکیبی از اتصال مکانیکی و چسب ساختاری برای تثبیت دوگانه استفاده می کند. قدرت اتصال رابط ≥ 8 MPa است و مقاومت لرزش برجسته ای را ارائه می دهد،که آن را برای چتر مناسب می کند.، صفحه های لرزش و سایر تجهیزات که در معرض لرزش های بلند مدت با فرکانس بالا قرار دارند. معایب آن شامل الزامات دقیق پردازش بالا و مدت زمان نصب طولانی تر است.
روش انتخاب سرامیک مقاوم در برابر سایش
| مدل محصول |
دمای کار (°C) |
رسانه های قابل استفاده |
ذرات مواد ((ملی متر) |
حوزه کاربرد |
| نوع چسب |
300 |
پودر/گرده |
≤3 |
حمل پنوماتیک پودر یا خمیر زیر ۳۰۰ درجه سانتیگراد |
| جوشیده |
300 تا 800 |
پودر/گرده |
≤10 |
حمل پنوماتیک ذرات بزرگتر پودر یا خمیر زیر 800 درجه سانتیگراد |
| دم گاو |
≤800 |
پودر/گرده |
≤200 |
حمل پودر ذرات بزرگتر یا تجهیزات چرخش با سرعت بالا در زیر 800 درجه سانتیگراد |
| مقاومت در برابر ضربه |
≤800 |
دانه ها/گرده ها |
≤200 |
سیستم حمل مواد فراخوری زیر 800 درجه سانتیگراد، به ویژه برای مخلوط مواد سخت فراخوری و مواد پودری مناسب است |
| نوع کامپوزیت لاستیک سرامیکی |
-50 تا 150 |
دانه ها/گرده ها |
≤10 |
یک سیستم حمل و نقل مواد فراوانی در زیر 150 °C، به ویژه مناسب برای حمل مواد فراوانی نرم خالص می تواند به ضربه های بزرگ مقاومت کند |
سوال1: تفاوت بین کاشی های سرامیکی استاندارد و صفحات کامپوزیت سرامیکی با پشتیبان لاستیک چیست؟ کاربردهای مربوط به آنها چیست؟
A1:کاشی سرامیکی:به طور مستقیم به جای خود بسته شده یا پیچ خورده، بالاترین سختی و مقاومت در برابر فرسایش را ارائه می دهد، مناسب برای بخش های مستقیم از چترها که در آن فرسایش کششی حالت اصلی فرسایش است.
صفحه های کامپوزیتی سرامیکی با پشتیبان لاستیکی:بلوک های سرامیکی در لاستیک جاسازی شده اند و مقاومت در برابر ضربه را تا 40 درصد افزایش می دهند.مانند خروجی خردکننده و نقاط تغذیه ماشین غربالگری.
این دو را می توان در ترکیب با صفحات کامپوزیت مورد استفاده در مناطق ضربه و کاشی سرامیکی استاندارد در بخش های مستقیم استفاده کرد، به دست آوردن مقرون به صرفه.
سوال 2: چگونه بین 92٪، 95٪ و 99٪ محتوای آلومینا انتخاب کنیم؟
A2: این سه مورد نشان دهنده تعادل های مختلف هزینه-کارایی هستند:
92٪ آلومینیوم:انتخاب اقتصادی، مناسب برای شرایط فرسایش متوسط مانند زغال سنگ و سنگ آهک، با مقاومت فرسایش 120 برابر از آهن ریخته ای با کروم بالا.
95٪ آلومینیوم:درجه صنعتی اصلی، مناسب برای اکثر سنگ های فلزی و غیر فلزی، ارائه بهترین نسبت هزینه-کارایی.
99٪ آلومینیوم:نوع با عملکرد بالا، در محیط های فرسایش شدید (مانند مواد با سختی بالا مانند شن سیلیک و کورندوم) یا قطعات بحرانی که نیاز به مقاومت بسیار بالا در برابر فرسایش دارند، استفاده می شود.
به طور کلی، 95٪ آلومینا می تواند نیازهای 90٪ از برنامه های استخراج معدن را برآورده کند.
س3: چقدر طول می کشد تا تولید برای نصب سرامیک مقاوم در برابر فرسایش متوقف شود؟
A3: این بستگی به طرح نصب دارد:
تعمیر سریع آنلاین:تعمیرات محلی را می توان با استفاده از چسب های سخت کننده سریع انجام داد، اجازه می دهد تا تولید در عرض 1-2 ساعت برای تعمیرات تک نقطه ای ادامه یابد.
نصب قطعی:چترهای بزرگ را می توان در سه بخش نصب کرد، که هر بخش نیاز به خاموش شدن 8 تا 12 ساعت دارد.
تعویض کامل:این کار نیاز به خاموش شدن 2-3 روز دارد. در مقایسه با تعویض پوشش های فلزی سنتی، زمان می تواند 60٪ کاهش یابد.
سوال 4: چه چیزی بهتر است: چسب زدن چسب یا بُلت کردن؟
A4:هر دو مزایای خود را دارند و اغلب در ترکیب استفاده می شوند:
چسبندگی مزایای متعددی دارد، از جمله بدون حفاری، سطح صاف و یکنواختتوزیع فشار مناسب برای سرامیک نازک (≤15mm) و سطوح صاف است.
قفل بولت:مقاومت مکانیکی بالاتر و مقاومت بیشتر را ارائه می دهد. برای سرامیک ضخیم (≥ 20 میلی متر) یا مناطقی که تحت ارتعاش قابل توجهی قرار دارند مناسب است.
بسته بندی ترکیبی:برای مناطق بحرانی، روش "اول پیوند، سپس نایت" استفاده می شود، به این معنی که قطعات ابتدا با چسب متصل می شوند،و سپس تعداد کمی از بولت ها برای اتصال کمکی استفاده می شود تا اطمینان از قابلیت اطمینان کامل.
س5: آیا مواد روی سطح سرامیکی چسبیده یا انباشته می شوند؟
A5: در مقایسه با سطوح فلزی، سرامیک ها تمایل قابل توجهی برای چسبندگی مواد را نشان می دهند:
سطح صاف:ضریب اصطکاک تنها یک سوم از فولاد است، که باعث می شود مواد برای چسبیدن سخت باشد.
درمان هیدروفوب:پوشش هیدروفوبیک به عنوان یک گزینه برای جلوگیری از چسبندگی مواد مرطوب و چسبنده در دسترس است.
انرژی سطح پایین:انرژی آزاد سطح پایین سرامیک باعث می شود چسبندگی شیمیایی کمتر باشد.
داده ها نشان می دهد که مقدار تجمع مواد روی سطوح سرامیکی 60-80٪ کمتر از سطوح فولادی است.که آن را به ویژه برای دستکاری مواد چسبنده مانند گل مرطوب و غلظت مناسب می کند.
پیام شما باید بین 20 تا 3000 کاراکتر باشد!
