Menyoroti:
Penerapan pelat keramik tahan aus pada seluncuran penambangan
Deskripsi Produk
Lingkungan kerja seluncuran penambangan sangat menantang, dan mekanisme keausannya kompleks dan beragam, terutama terwujud dalam tiga masalah utama: pertama, keausan erosi, di mana partikel bijih berkekerasan tinggi jatuh dari ketinggian, mengenai dinding bagian dalam seluncuran dengan kecepatan puluhan meter per detik, menyebabkan efek pemotongan dan pengelupasan yang kuat, terutama di area seperti sudut seluncuran dan titik jatuhnya material, di mana keausan lebih terkonsentrasi; kedua, keausan benturan, di mana benturan periodik dari bongkahan bijih besar dengan mudah menyebabkan deformasi dan retakan pada pelat pelapis, dan bahkan menyebabkan kerusakan pada dasar seluncuran; dan ketiga, keausan korosif, di mana lingkungan lembab di tambang bawah tanah dan media asam dan basa dalam lumpur bijih mempercepat korosi pelat pelapis logam, yang selanjutnya mengurangi ketahanan ausnya.
Untuk waktu yang lama, tambang sebagian besar telah menggunakan pelat pelapis logam seperti baja mangan dan besi cor kromium tinggi sebagai bahan pelindung untuk seluncuran, tetapi kekerasan Rockwell dari bahan-bahan ini hanya HRC50-60, dan ketahanan ausnya terbatas. Data menunjukkan bahwa masa pakai pelat pelapis logam tradisional biasanya hanya 3-6 bulan, dan di beberapa area dengan keausan tinggi, bahkan kurang dari 1 bulan. Penggantian pelat pelapis yang sering tidak hanya membutuhkan sejumlah besar tenaga kerja dan sumber daya tetapi juga menyebabkan waktu henti lini produksi, dengan kerugian waktu henti tunggal sering mencapai ratusan ribu yuan, menempatkan beban operasional yang berat pada perusahaan pertambangan. Oleh karena itu, pengembangan bahan pelindung yang menggabungkan ketahanan aus tinggi, ketahanan benturan, dan ketahanan korosi telah menjadi kebutuhan mendesak bagi industri pertambangan.
Keunggulan utama dari pelat keramik tahan aus:
Pelat keramik tahan ausdibuat dari alumina kemurnian tinggi (Al₂O₃), silikon karbida (SiC), dan bahan baku inti lainnya melalui sintering suhu tinggi dan pemesinan presisi. Sifat fisik dan kimianya secara komprehensif melampaui bahan logam tradisional, memberikan perlindungan aus yang komprehensif untuk seluncuran penambangan. Keunggulan utamanya terutama tercermin dalam aspek-aspek berikut:
Ketahanan Aus Ekstrem
Kekerasan Mohs dari pelat keramik alumina dapat mencapai 9 (hanya kalah dari berlian), dan kekerasan Rockwell setinggi HRA85 atau lebih. Ketahanan ausnya 266 kali lipat dari baja mangan dan 171,5 kali lipat dari besi cor kromium tinggi, secara efektif menahan erosi dan abrasi dari berbagai partikel bijih. Pelat keramik yang ditingkatkan dengan penambahan partikel silikon karbida dapat lebih meningkatkan kekerasan menjadi HV1800, meningkatkan ketahanan aus sebesar 25% dibandingkan dengan pelat keramik biasa, sehingga cocok untuk kondisi yang sangat abrasif seperti seluncuran lumpur bijih dan pompa lumpur.
Ketahanan Benturan yang Seimbang
Untuk mengatasi kerapuhan bahan keramik, industri menggunakan desain struktur komposit yang menampilkan "keramik + substrat tangguh." Melalui lapisan penyangga karet atau perekat khusus, pelat keramik direkatkan erat ke substrat yang tangguh, seperti pelat baja Q235B. Lapisan keramik keras menangani ketahanan aus, sementara lapisan elastis di bawahnya secara efektif menyerap energi benturan bijih, mencegah pelat keramik retak dan lepas, sehingga mencapai "ketahanan aus tinggi" dan "ketahanan benturan." Uji coba praktis telah menunjukkan bahwa struktur komposit ini dapat menahan kekuatan benturan sebesar 10-15 J/cm², sangat cocok untuk kondisi benturan tinggi pada seluncuran penambangan.
Ketahanan Korosi dan Suhu Tinggi yang Stabil
Keramik alumina memiliki sifat kimia yang sangat stabil, tahan terhadap media asam dan basa serta korosi lumpur bijih tanpa berkarat. Hal ini membuatnya cocok untuk lingkungan kompleks yang lembab dan korosif yang ditemukan di tambang bawah tanah. Pada saat yang sama, stabilitas termalnya yang sangat baik memungkinkan mereka untuk mempertahankan kinerja yang stabil dalam lingkungan bersuhu tinggi di atas 800°C, membuatnya cocok untuk kondisi khusus seperti pengangkutan bubuk bersuhu tinggi, memperpanjang masa pakai 4-6 kali lipat dibandingkan dengan pelapis karet poliuretan tradisional.
Manfaat Ekonomi Keseluruhan yang Signifikan
Meskipun investasi awal pada pelat keramik tahan aus lebih tinggi daripada pelapis logam, keunggulan biaya siklus hidupnya signifikan. Di satu sisi, masa pakainya dapat diperpanjang menjadi 2-5 tahun, sangat mengurangi frekuensi penggantian pelapis dan waktu henti; di sisi lain, kepadatan pelat keramik hanya 1/3 dari bahan logam, yang mengurangi berat keseluruhan seluncuran dan menurunkan konsumsi energi penggerak. Selain itu, permukaan keramik yang halus dan koefisien gesekan yang rendah mengurangi risiko adhesi dan penyumbatan material, meningkatkan efisiensi pengangkutan. Studi kasus menunjukkan bahwa setelah meningkatkan seluncuran tambang batu bara dengan pelat keramik, biaya perawatan tahunan berkurang lebih dari 800.000 yuan, menghasilkan pengembalian investasi lebih dari 300%.
Parameter produk
| Item |
Spesifikasi |
| Kandungan alumina |
≥95% |
| Kepadatan |
≥3.8 g/cm3 |
| Kekerasan Rockwell A |
≥85HRA |
| Kekuatan benturan |
≥1500 MPA |
| Ketangguhan fraktur |
≥4.0MPa·m1/2 |
| Kekuatan lentur |
≥330MPa |
| Konduktivitas termal |
20W/m.K |
| Koefisien ekspansi termal |
7.2×10 6m/m.K |
| Keausan volume |
≤0.02cm3 |
Proses Aplikasi dan Solusi Pencocokan untuk Ubin Keramik Tahan Aus
Penerapan ubin keramik tahan aus pada seluncuran penambangan harus mengikuti prinsip "adaptasi kondisi dan standarisasi proses." Jenis keramik dan proses pemasangan yang sesuai harus dipilih berdasarkan struktur seluncuran dan karakteristik material (ukuran partikel, kekerasan, dan tinggi jatuh) untuk memastikan perlindungan maksimum.
Perbandingan Proses Pemasangan Utama
Saat ini, ada tiga proses pemasangan utama untuk pelapis keramik pada seluncuran penambangan, masing-masing cocok untuk kondisi kerja yang berbeda:
Metode Ikatan Perekat: Pelapis keramik direkatkan ke dinding bagian dalam seluncuran menggunakan perekat struktural epoksi berkekuatan tinggi. Metode ini menawarkan efisiensi konstruksi yang tinggi dan permukaan yang halus, dan cocok untuk seluncuran datar besar atau melengkung lembut dan kondisi kerja dengan kekuatan benturan material ≤ 5 J/cm². Selama konstruksi, permukaan substrat harus bersih dan kering, dengan kekasaran Ra3.2-Ra6.3 μm. Lapisan perekat harus penuh dan bebas dari rongga, dan waktu pengeringan harus setidaknya 24 jam.
Metode Pengelasan Stud: Pelapis keramik dipasang ke dasar seluncuran menggunakan pengelasan stud. Setiap stud memiliki kekuatan tarik ≥ 15 kN, dan metode ini menawarkan ketahanan benturan yang sangat baik, sehingga cocok untuk kondisi kerja jatuh tinggi (≥ 5m) dan benturan tinggi. Proses ini membutuhkan penyegelan pengelasan yang tepat dan perawatan anti-kendur untuk mencegah penetrasi lumpur dan korosi selanjutnya dari bahan dasar.
Proses Komposit Alur Ekor Burung: Metode ini menggunakan kombinasi pengencang mekanis dan perekat struktural untuk fiksasi ganda. Kekuatan ikatan antarmuka adalah ≥ 8 MPa, dan menawarkan ketahanan getaran yang luar biasa, sehingga cocok untuk seluncuran, layar bergetar, dan peralatan lain yang mengalami getaran frekuensi tinggi jangka panjang. Kerugiannya termasuk persyaratan presisi pemrosesan yang tinggi dan periode pemasangan yang lebih lama.
Metode pemilihan keramik tahan abrasi
| Model produk |
Suhu pengoperasian (℃) |
Media yang berlaku |
Partikel material(mm) |
Ruang lingkup aplikasi |
| Jenis tempel |
300 |
Bubuk/Lumpur |
≤3 |
Pengangkutan pneumatik bubuk atau lumpur di bawah 300°C |
| Dilas |
300-800 |
Bubuk/Lumpur |
≤10 |
Pengangkutan pneumatik bubuk atau lumpur partikel yang lebih besar di bawah 800℃ |
| Ekor burung |
≤800 |
Bubuk/Lumpur |
≤200 |
Mengangkut bubuk partikel yang lebih besar atau peralatan berputar berkecepatan tinggi di bawah 800°C |
| Tahan benturan |
≤800 |
Granul/Lumpur |
≤200 |
Sistem pengangkutan material curah di bawah 800°C, sangat cocok untuk campuran material curah keras dan material bubuk |
| Jenis komposit karet keramik |
-50~150 |
Granul/Lumpur |
≤10 |
Sistem pengangkutan material curah di bawah 150°C, sangat cocok untuk pengangkutan material curah lunak murni, dapat menahan benturan besar |
Q1: Apa perbedaan antara ubin keramik standar dan pelat komposit keramik berlapis karet? Apa aplikasi masing-masing?
A1:Ubin keramik: Langsung direkatkan atau dibaut di tempatnya, menawarkan kekerasan tertinggi dan ketahanan aus yang unggul, cocok untuk bagian lurus seluncuran di mana keausan geser adalah mode utama keausan.
Pelat komposit keramik berlapis karet: Blok keramik tertanam dalam karet, meningkatkan ketahanan benturan sebesar 40%. Cocok untuk area dengan benturan material besar dan getaran signifikan, seperti outlet penghancur dan titik umpan mesin penyaringan.
Keduanya dapat digunakan dalam kombinasi, dengan pelat komposit digunakan di zona benturan dan ubin keramik standar di bagian lurus, mencapai efektivitas biaya yang optimal.
Q2: Bagaimana cara memilih antara kandungan alumina 92%, 95%, dan 99%?
A2: Ketiganya mewakili keseimbangan biaya-efektivitas yang berbeda:
Alumina 92%: Pilihan ekonomis, cocok untuk kondisi keausan sedang seperti batu bara dan batu kapur, dengan ketahanan aus 120 kali lipat dari besi cor kromium tinggi.
Alumina 95%: Tingkat industri utama, cocok untuk sebagian besar bijih logam dan non-logam, menawarkan rasio kinerja biaya terbaik.
Alumina 99%: Jenis kinerja tinggi, digunakan di lingkungan keausan ekstrem (seperti bahan kekerasan tinggi seperti pasir silika dan korundum) atau bagian kritis yang membutuhkan ketahanan aus yang sangat tinggi.
Secara umum, alumina 95% dapat memenuhi kebutuhan 90% aplikasi penambangan.
Q3: Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk menghentikan produksi untuk pemasangan keramik tahan aus?
A3: Ini tergantung pada rencana pemasangan:
Perbaikan cepat online: Perbaikan lokal dapat dilakukan menggunakan perekat cepat kering, memungkinkan produksi dilanjutkan dalam waktu 1-2 jam untuk perbaikan satu titik.
Pemasangan tersegmentasi: Seluncuran besar dapat dipasang dalam tiga segmen, dengan setiap segmen membutuhkan waktu henti 8-12 jam.
Penggantian lengkap: Ini membutuhkan waktu henti 2-3 hari. Dibandingkan dengan mengganti pelapis logam tradisional, waktu dapat dikurangi sebesar 60%.
Q4: Mana yang lebih baik: ikatan perekat atau pengencangan baut?
A4: Keduanya memiliki kelebihan masing-masing dan sering digunakan dalam kombinasi:
Ikatan perekat menawarkan beberapa keunggulan, termasuk tidak ada pengeboran, permukaan yang halus, dan seragam distribusi tegangan. Cocok untuk keramik tipis (≤15mm) dan permukaan datar.
Pengencangan baut: Menawarkan kekuatan mekanik yang lebih tinggi dan ketahanan benturan yang lebih besar. Cocok untuk keramik tebal (≥20mm) atau area yang mengalami getaran signifikan.
Pengencangan gabungan: Untuk area kritis, pendekatan "ikat dulu, lalu paku keling" digunakan, yang berarti bagian-bagian tersebut pertama-tama diikat dengan perekat, dan kemudian sejumlah kecil baut digunakan untuk pengencangan tambahan untuk memastikan keandalan penuh.
Q5: Apakah material akan menempel atau menumpuk di permukaan keramik?
A5: Dibandingkan dengan permukaan logam, keramik menunjukkan kecenderungan yang sangat berkurang untuk adhesi material:
Permukaan halus: Koefisien gesekannya hanya 1/3 dari baja, sehingga sulit bagi material untuk menempel.
Perawatan hidrofobik: Lapisan hidrofobik tersedia sebagai opsi untuk mencegah adhesi material basah dan lengket.
Energi permukaan rendah: Energi bebas permukaan rendah dari keramik membuat adhesi kimiawi menjadi kurang mungkin.
Data menunjukkan bahwa jumlah penumpukan material pada permukaan keramik 60-80% lebih sedikit daripada pada permukaan baja, membuatnya sangat cocok untuk menangani material lengket seperti tanah liat basah dan konsentrat.
Pesan Anda harus antara 20-3.000 karakter!
