Resaltar:
Aplicación de placas cerámicas resistentes al desgaste en chutes mineros
Descripción del producto
El entorno de trabajo de las rampas mineras es extremadamente desafiante, y sus mecanismos de desgaste son complejos y diversos, manifestándose principalmente en tres problemas centrales: en primer lugar, el desgaste erosivo, donde las partículas de mineral de alta dureza caen desde una altura, impactando la pared interna de la rampa a velocidades de decenas de metros por segundo, causando fuertes efectos de corte y astillado, especialmente en áreas como las esquinas de la rampa y los puntos de caída de material, donde el desgaste es más concentrado; en segundo lugar, el desgaste por impacto, donde el impacto periódico de grandes bloques de mineral conduce fácilmente a la deformación y agrietamiento de las placas de revestimiento, e incluso causa daños en la base de la rampa; y en tercer lugar, el desgaste corrosivo, donde el ambiente húmedo en las minas subterráneas y los medios ácidos y alcalinos en la lechada de mineral aceleran la corrosión de las placas de revestimiento metálicas, reduciendo aún más su resistencia al desgaste.
Durante mucho tiempo, las minas han utilizado principalmente placas de revestimiento metálicas como acero al manganeso y fundición de alto cromo como materiales de protección para las rampas, pero la dureza Rockwell de estos materiales es solo HRC50-60, y su resistencia al desgaste es limitada. Los datos muestran que la vida útil de las placas de revestimiento metálicas tradicionales suele ser de solo 3-6 meses, y en algunas áreas de alto desgaste, es incluso inferior a 1 mes. El reemplazo frecuente de las placas de revestimiento no solo requiere una gran cantidad de mano de obra y recursos, sino que también causa el tiempo de inactividad de la línea de producción, con una sola pérdida de tiempo de inactividad que a menudo alcanza cientos de miles de yuanes, lo que impone una pesada carga operativa a las empresas mineras. Por lo tanto, el desarrollo de materiales de protección que combinen alta resistencia al desgaste, resistencia al impacto y resistencia a la corrosión se ha convertido en una necesidad urgente para la industria minera.
Parámetros del producto
| Artículos |
Especificaciones |
| Contenido de alúmina |
≥95% |
| Densidad |
≥3.8 g/cm3 |
| Dureza Rockwell A |
≥85HRA |
| Resistencia al impacto |
≥1500 MPA |
| Tenacidad a la fractura |
≥4.0MPa·m1/2 |
| Resistencia a la flexión |
≥330MPa |
| Conductividad térmica |
20W/m.K |
| Coeficiente de expansión térmica |
7.2×10 6m/m.K |
| Desgaste volumétrico |
≤0.02cm3 |
Las ventajas principales de las placas cerámicas resistentes al desgaste:
Las placas cerámicas resistentes al desgaste están hechas de alúmina de alta pureza (Al₂O₃), carburo de silicio (SiC) y otras materias primas centrales mediante sinterización a alta temperatura y mecanizado de precisión. Sus propiedades físicas y químicas superan ampliamente a los materiales metálicos tradicionales, proporcionando una protección integral contra el desgaste para las rampas mineras. Sus ventajas principales se reflejan principalmente en los siguientes aspectos:
Resistencia extrema al desgaste
La dureza Mohs de las placas cerámicas de alúmina puede alcanzar 9 (solo superada por el diamante), y la dureza Rockwell es tan alta como HRA85 o superior. Su resistencia al desgaste es 266 veces mayor que la del acero al manganeso y 171.5 veces mayor que la de la fundición de alto cromo, resistiendo eficazmente la erosión y la abrasión de diversas partículas de mineral. Las placas cerámicas mejoradas con partículas de carburo de silicio añadidas pueden aumentar aún más la dureza a HV1800, mejorando la resistencia al desgaste en un 25% en comparación con las placas cerámicas ordinarias, lo que las hace adecuadas para condiciones altamente abrasivas como rampas de lechada de mineral y bombas de lechada.
Resistencia al impacto equilibrada
Para abordar la fragilidad de los materiales cerámicos, la industria emplea un diseño de estructura compuesta que presenta una "cerámica + sustrato resistente". A través de una capa amortiguadora de goma o un adhesivo especial, la placa cerámica se adhiere firmemente a un sustrato resistente, como una placa de acero Q235B. La capa cerámica dura se encarga de la resistencia al desgaste, mientras que la capa elástica inferior absorbe eficazmente la energía del impacto del mineral, evitando que la placa cerámica se agriete y se desprenda, logrando así tanto "alta resistencia al desgaste" como "resistencia al impacto". Las pruebas prácticas han demostrado que esta estructura compuesta puede soportar una resistencia al impacto de 10-15 J/cm², lo que es perfecto para las condiciones de alto impacto de las rampas mineras.
Resistencia estable a la corrosión y a altas temperaturas
Las cerámicas de alúmina tienen propiedades químicas extremadamente estables, resistiendo los medios ácidos y alcalinos y la corrosión de la lechada de mineral sin oxidarse. Esto las hace adecuadas para los entornos complejos húmedos y corrosivos que se encuentran en las minas subterráneas. Al mismo tiempo, su excelente estabilidad térmica les permite mantener un rendimiento estable en entornos de alta temperatura por encima de 800°C, lo que las hace adecuadas para condiciones especiales como el transporte de polvo a alta temperatura, extendiendo la vida útil de 4 a 6 veces en comparación con los revestimientos de goma de poliuretano tradicionales.
Beneficios económicos generales significativos
Aunque la inversión inicial en placas cerámicas resistentes al desgaste es mayor que la de los revestimientos metálicos, la ventaja del costo del ciclo de vida es significativa. Por un lado, su vida útil se puede extender a 2-5 años, lo que reduce en gran medida la frecuencia de reemplazo de revestimientos y el tiempo de inactividad; por otro lado, la densidad de las placas cerámicas es solo 1/3 de la de los materiales metálicos, lo que reduce el peso total de la rampa y disminuye el consumo de energía de conducción. Además, la superficie cerámica lisa y el bajo coeficiente de fricción reducen la adhesión del material y los riesgos de obstrucción, mejorando la eficiencia del transporte. Los estudios de caso muestran que después de actualizar la rampa de una mina de carbón con placas cerámicas, los costos de mantenimiento anuales se redujeron en más de 800,000 yuanes, lo que resultó en un retorno de la inversión de más del 300%.
Proceso de aplicación y soluciones de adaptación para baldosas cerámicas resistentes al desgaste
La aplicación de baldosas cerámicas resistentes al desgaste en las rampas mineras debe seguir los principios de "adaptación a las condiciones y estandarización del proceso". El tipo de cerámica y el proceso de instalación adecuados deben seleccionarse en función de la estructura de la rampa y las características del material (tamaño de partícula, dureza y altura de caída) para garantizar la máxima protección.
Estrategia de selección de baldosas cerámicas
Basado en las diferencias en la intensidad del desgaste, es posible una selección específica: para áreas con desgaste normal (como las paredes laterales de la rampa), se deben usar baldosas cerámicas de alúmina con una pureza del 92% o 95% con un grosor de 3-8 mm; para áreas con alto impacto y alto desgaste (como el punto de caída de material y las esquinas), se deben usar baldosas cerámicas de zirconia endurecida ZTA o baldosas cerámicas reforzadas con carburo de silicio con un grosor de 8-15 mm. Además, para estructuras de rampa de forma irregular, se pueden personalizar baldosas cerámicas curvas y redondeadas utilizando procesos como el corte por láser y el corte por chorro de agua para garantizar un ajuste perfecto con la pared interna de la rampa.
Comparación de los principales procesos de instalación
Actualmente, existen tres procesos de instalación principales para los revestimientos cerámicos en las rampas mineras, cada uno adecuado para diferentes condiciones de trabajo:
Método de unión adhesiva: Los revestimientos cerámicos se unen a la pared interna de la rampa utilizando adhesivo estructural epoxi de alta resistencia. Este método ofrece una alta eficiencia de construcción y una superficie lisa, y es adecuado para rampas grandes planas o ligeramente curvas y condiciones de trabajo con una resistencia al impacto del material ≤ 5 J/cm². Durante la construcción, la superficie del sustrato debe estar limpia y seca, con una rugosidad de Ra3.2-Ra6.3 μm. La capa adhesiva debe estar llena y libre de vacíos, y el tiempo de curado debe ser de al menos 24 horas.
Método de soldadura de espárragos: Los revestimientos cerámicos se fijan a la base de la rampa mediante soldadura de espárragos. Cada espárrago tiene una resistencia a la tracción de ≥ 15 kN, y el método ofrece una excelente resistencia al impacto, lo que lo hace adecuado para condiciones de trabajo de alta caída (≥ 5 m) y alto impacto. Este proceso requiere un sellado de soldadura adecuado y un tratamiento anti-aflojamiento para evitar la penetración de la lechada y la posterior corrosión del material base.
Proceso compuesto de ranura de cola de milano: Este método utiliza una combinación de sujetadores mecánicos y adhesivo estructural para una doble fijación. La resistencia de unión de la interfaz es ≥ 8 MPa, y ofrece una excelente resistencia a la vibración, lo que lo hace adecuado para rampas, cribas vibratorias y otros equipos que están sujetos a vibraciones de alta frecuencia a largo plazo. Sus desventajas incluyen altos requisitos de precisión de procesamiento y un período de instalación más largo.
Puntos técnicos clave para la construcción
La calidad de la instalación determina directamente la vida útil de las baldosas cerámicas, y es necesario controlar cuidadosamente tres puntos clave: en primer lugar, la preparación del sustrato, que implica la eliminación de aceite y óxido mediante rectificado mecánico para garantizar un error de planitud de la superficie de ≤2 mm/m; en segundo lugar, el diseño de la disposición, utilizando el dibujo CAD para planificar la disposición, controlando los espacios de las juntas a 0.5-1 mm para evitar la concentración de tensión localizada; y en tercer lugar, el curado y el mantenimiento, controlando la temperatura ambiente a 15-30℃ y la humedad relativa a ≤70% durante la aplicación del adhesivo, y evitando cualquier carga en el equipo durante el período de curado para garantizar que la capa adhesiva alcance la resistencia diseñada.
Perfil de la empresa
Yibeinuo New Material es una empresa de fabricación de alta tecnología a nivel nacional que integra I+D, diseño, fabricación y servicios técnicos en cerámicas resistentes al desgaste nacionales. Tiene una cierta influencia en la industria nacional de resistencia al desgaste. Sus productos se utilizan ampliamente en acero, cemento, carbón y puertos. , Química, batería de litio, procesamiento de minerales, maquinaria de construcción y otras industrias se exportan al sudeste asiático, Corea del Sur, Japón, Australia, Europa, Estados Unidos y otros países, y son bien recibidos por los usuarios en el país y en el extranjero!
Introducción al taller de fábrica
La empresa cuenta con líneas de producción de cerámica resistente a la abrasión avanzadas, prensado isostático, prensas automáticas, vulcanizadoras, torres de secado por pulverización, etc., así como líneas de producción de estructuras de acero.
Método de selección de cerámicas resistentes a la abrasión
| Modelo del producto |
Temperatura de funcionamiento (℃) |
Medios aplicables |
Partículas de material (mm) |
Ámbito de aplicación |
| Tipo de pasta |
300 |
Polvo/Lechada |
≤3 |
Transporte neumático de polvo o lechada por debajo de 300°C |
| Soldado |
300-800 |
Polvo/Lechada |
≤10 |
Transporte neumático de polvo o lechada de partículas más grandes por debajo de 800°C |
| Cola de milano |
≤800 |
Polvo/Lechada |
≤200 |
Transporte de polvo de partículas más grandes o equipos giratorios de alta velocidad por debajo de 800°C |
| Resistente al impacto |
≤800 |
Gránulos/Lechada |
≤200 |
Sistema de transporte de material a granel por debajo de 800°C, especialmente adecuado para una mezcla de material a granel duro y material en polvo |
| Tipo compuesto de caucho cerámico |
-50~150 |
Gránulos/Lechada |
≤10 |
Un sistema de transporte de material a granel por debajo de 150°C, especialmente adecuado para el transporte de material a granel blando puro, puede resistir un gran impacto |
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