Hervorheben:
Anwendung von verschleißfesten Keramikplatten in Bergwerksrutschen
- Ich weiß.Beschreibung des Produkts
Die Arbeitsumgebung der Bergbauschläge ist äußerst anspruchsvoll, ihre Verschleißmechanismen sind komplex und vielfältig und manifestieren sich hauptsächlich in drei Kernproblemen: erstens durch Erosionsverschleiß,bei dem hochharte Erzpartikel aus der Höhe fallen, die mit einer Geschwindigkeit von zehn Metern pro Sekunde auf die Innenwand des Schleuders schlägt und starke Schneid- und Spaltwirkungen hervorruft, insbesondere in Bereichen wie Schleudernwinkeln und Materialfallstellen,bei stärkerem Verschleiß- zweitens Schlagverschleiß, bei dem der regelmäßige Aufprall großer Erzblöcke leicht zu Verformungen und Rissen der Auskleidungsplatten und sogar zu Schäden an der Schlagbasis führt;Korrosive Abnutzung, wobei die feuchte Umgebung in unterirdischen Minen und die sauren und alkalischen Medien im Erzschlamm die Korrosion von Metallverschlussplatten beschleunigen und ihre Verschleißfestigkeit weiter verringern.
Seit langem werden in den Bergwerken vor allem Metallverkleidungsplatten wie Manganstahl und hochchromhaltiges Gusseisen als Schutzmaterialien für Fallschirme verwendet.Aber die Rockwell-Härte dieser Materialien beträgt nur HRC50-60Die Daten zeigen, dass die Lebensdauer traditioneller Metallverschlussplatten in der Regel nur 3-6 Monate beträgt und in einigen Bereichen mit hohem Verschleiß sogar weniger als 1 Monat.Der häufige Austausch von Auskleidungsplatten erfordert nicht nur eine große Menge an Arbeitskräften und Ressourcen, sondern verursacht auch Ausfallzeiten an der Produktionslinie, mit einem einzigen Ausfallverlust, der oft Hunderttausende von Yuan erreicht, was die Bergbauunternehmen schwer belastet.Entwicklung von Schutzmaterialien, die eine hohe Verschleißfestigkeit kombinieren, Schlagfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit ist ein dringender Bedarf für die Bergbauindustrie geworden.
Die wichtigsten Vorteile verschleißfester Keramikplatten:
mit einer Breite von nicht mehr als 50 mmaus hochreinem Aluminiumoxid (Al2O3), Siliziumkarbid (SiC) und anderen Kernrohstoffen durch Hochtemperatursinterung und Präzisionsbearbeitung hergestellt werden.Ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften übertreffen die herkömmlichen Metallmaterialien umfassend, die einen umfassenden Verschleißschutz für die Bergbauschläge bieten.
Extreme Verschleißfestigkeit
Die Mohs-Härte von Aluminiumoxid-Keramikplatten kann 9 erreichen (nach Diamanten), und die Rockwell-Härte ist so hoch wie HRA85 oder höher.Die Verschleißfestigkeit ist 266 mal so hoch wie bei Mangan und 171 mal so hoch wie bei Stahl..5 mal höher als bei hochchromhaltigem Gusseisen und wirksam gegen Erosion und Abrieb verschiedener Erzpartikel.Verbesserte Keramikplatten mit zugesetzten Siliziumkarbidpartikeln können die Härte weiter auf HV1800 erhöhen, die Verschleißfestigkeit im Vergleich zu gewöhnlichen Keramikplatten um 25% verbessert und sie für stark abrasive Bedingungen wie Erzschleimschläuche und Schleimpumpen geeignet macht.
Ausgeglichene Aufprallfestigkeit
Um die Zerbrechlichkeit von Keramikmaterialien zu beheben, verwendet die Industrie eine Verbundstruktur mit einem "keramischen + harten Substrat". Durch eine Gummipufferschicht oder einen speziellen Klebstoffdie Keramikplatte ist fest an einem harten Substrat gebundenDie harte keramische Schicht hält die Verschleißfestigkeit aus, während die elastische Schicht darunter die Aufprallenergie des Erzes effektiv absorbiert.Verhinderung von Riss und Abfall der Keramikplatte, wodurch sowohl "hohe Verschleißfestigkeit" als auch "Schlagfestigkeit" erreicht werden.perfekt für die Bedingungen mit hohem Einschlag in Bergbauschlägen geeignet.
Stabile Korrosions- und Hochtemperaturbeständigkeit
Aluminiumkeramik weist extrem stabile chemische Eigenschaften auf und widersteht der Korrosion durch Säure- und Alkalimedien und Erzschlamm ohne Rost.Dies macht sie für die feuchten und korrosiven komplexen Umgebungen geeignet, die in unterirdischen Minen zu finden sindGleichzeitig ermöglicht ihnen ihre hervorragende thermische Stabilität eine stabile Leistung bei hohen Temperaturen über 800°C.die sie für spezielle Bedingungen wie die Hochtemperatur-Pulverförderung geeignet machen, wodurch die Lebensdauer im Vergleich zu herkömmlichen Polyurethan-Gummi-Verschlüssen um das Vier- bis Sechsfache verlängert wird.
Wesentliche wirtschaftliche Vorteile insgesamt
Obwohl die anfänglichen Investitionen in verschleißbeständige Keramikplatten höher sind als bei Metallverkleidungen, ist der Lebenszykluskostenvorteil erheblich.Die Lebensdauer kann auf 2-5 Jahre verlängert werden., wodurch die Häufigkeit des Auswechselns und der Ausfallzeiten erheblich reduziert werden; die Dichte von Keramikplatten hingegen beträgt nur 1/3 der Dichte von Metallmaterialien,die das Gesamtgewicht des Fallschirms reduziert und den Kraftverbrauch senktDarüber hinaus verringern die glatten Keramikoberflächen und der geringe Reibungskoeffizient die Materialhaftung und Verstopfungsgefahren und verbessern so die Förderleistung.Ein Beispiel dafür ist die Anlage von Keramikplatten in die Steinkohle., wurden die jährlichen Wartungskosten um mehr als 800.000 Yuan gesenkt, was zu einer Kapitalrendite von mehr als 300% führte.
Produktparameter
| Artikel 1 |
Spezifikationen |
| Gehalt an Aluminiumoxid |
≥ 95% |
| Dichte |
≥ 3,8 g/cm3 |
| Rockwell Eine Härte |
≥ 85 HRA |
| Aufprallstärke |
≥ 1500 MPa |
| Bruchfestigkeit |
≥ 4,0 MPa·m1/2 |
| Biegefestigkeit |
≥330MPa |
| Wärmeleitfähigkeit |
20 W/m.K. |
| Koeffizient der thermischen Ausdehnung |
7.2×10 6m/m.K. |
| Volumenverschleiß |
≤ 0,02 cm3 |
Anwendungsverfahren und Übereinstimmungslösungen für verschleißbeständige Keramikfliesen
Die Anwendung von verschleißbeständigen Keramikfliesen in Bergbauschlägen muß den Grundsätzen der "Anpassung an die Bedingungen und der Standardisierung der Verfahren" folgen." Der geeignete Keramiktyp und das entsprechende Installationsverfahren sollten anhand der Struktur der Schleife und der Materialeigenschaften (Partikelgröße) ausgewählt werden., Härte und Fallhöhe) um einen maximalen Schutz zu gewährleisten.
Vergleich der gängigen Installationsverfahren
Derzeit gibt es drei wesentliche Montageverfahren für Keramikfolien in Bergbauschlägen, die jeweils für unterschiedliche Arbeitsbedingungen geeignet sind:
Verklebungsmethode:Die Keramikfolien werden mit einem hochfesten Epoxidhämmstoff an die Innenwand des Schubs geklebt, was eine hohe Konstruktionsleistung und eine glatte Oberfläche ermöglicht.und ist für große flache oder leicht gekrümmte Fallschirme und Arbeitsbedingungen mit einer Stoßfestigkeit von ≤ 5 J/cm2 geeignetWährend des Baus muss die Substratoberfläche sauber und trocken mit einer Rauheit von Ra3,2-Ra6,3 μm sein.und die Härtungszeit mindestens 24 Stunden beträgt.
Schweißmethode:Die Keramikfolien werden mit Hilfe von Stiftschweißen an der Schiebebasis befestigt. Jeder Stift hat eine Zugfestigkeit von ≥ 15 kN und bietet eine hervorragende Stoßfestigkeit.mit einer Breite von mehr als 20 mm,Dieses Verfahren erfordert eine ordnungsgemäße Schweißdichtung und eine Lockerungshemmung, um das Eindringen von Schlamm und die anschließende Korrosion des Grundmaterials zu verhindern.
Daumenschwanz-Groove-Verbundprozess:Bei dieser Methode wird eine Kombination aus mechanischen Befestigungsmitteln und Strukturklebstoff zur doppelten Befestigung verwendet.so dass es für Fallschirme geeignet istDie Schwierigkeiten bestehen unter anderem in hohen Anforderungen an die Verarbeitungsgenauigkeit und einer längeren Montagezeit.
Auswahlmethode für abrasionsbeständige Keramik
| Produktmodell |
Betriebstemperatur (°C) |
Anwendbare Medien |
Materialpartikel ((mm) |
Anwendungsbereich |
| Art der Paste |
300 |
Pulver/Slurry |
≤ 3 |
Pneumatische Verbringung von Pulver oder Schlamm unter 300 °C |
| mit einer Breite von nicht mehr als 15 mm |
300 bis 800 |
Pulver/Slurry |
≤ 10 |
Luftbeförderung von größeren Partikelpulver oder -schlamm unter 800 °C |
| Schwanz der Taube |
≤ 800 |
Pulver/Slurry |
≤ 200 |
Beförderung von größeren Partikelpulver oder Hochgeschwindigkeitsdrehgeräten unter 800 °C |
| Schlagfest |
≤ 800 |
Granulat/Slurry |
≤ 200 |
System zur Beförderung von Schüttgut unter 800 °C, besonders geeignet für eine Mischung aus hartem Schüttgut und Pulvermaterial |
| Verbundwerkstoff aus Keramikkautschuk |
-50 bis 150 |
Granulat/Slurry |
≤ 10 |
Ein Schüttgutfördersystem unter 150°C, besonders geeignet für den Transport von reinen weichen Schüttstoffen, kann starken Aufprall widerstehen |
F1: Was sind die Unterschiede zwischen Standardkeramikfliesen und gummigestützten Keramikverbundplatten?
A1:mit einer Breite von nicht mehr als 30 mmDirekt gebunden oder verschraubt, bietet höchste Härte und überlegene Verschleißbeständigkeit, geeignet für gerade Abschnitte von Fallschirmen, bei denen Schiebeverschleiß der primäre Verschleiß ist.
mit einer Breite von nicht mehr als 30 mm,Keramikblöcke sind in Gummi eingebettet, wodurch die Stoßfestigkeit um 40% erhöht wird.wie z. B. Ausläufe der Brechmaschine und Zuführstellen der Filtermaschine.
Die beiden können in Kombination verwendet werden, wobei in Einschlagszonen Verbundplatten und in geraden Abschnitten Standardkeramikfliesen verwendet werden, wodurch eine optimale Wirtschaftlichkeit erreicht wird.
F2: Wie wählen Sie zwischen 92%, 95% und 99% Aluminiumoxidgehalt?
A2: Diese drei stellen verschiedene Kosteneffizienzbilanz dar:
92% AluminiumoxidWirtschaftliche Wahl, geeignet für mittlere Verschleißbedingungen wie Kohle und Kalkstein, mit einer Verschleißfestigkeit, die 120 mal höher ist als bei hochchromhaltigem Gusseisen.
95% Aluminium:Industrielle Grade, geeignet für die meisten Metall- und Nichtmetallerz, mit dem besten Preis-Leistungs-Verhältnis.
99% AluminiumoxidHochleistungs-Typ, der in extremen Verschleißumgebungen verwendet wird (z. B. hochharte Materialien wie Kieselsand und Korund) oder kritische Teile, die eine extrem hohe Verschleißfestigkeit erfordern.
Im Allgemeinen kann 95% Aluminiumoxid den Bedarf von 90% der Bergbauanwendungen decken.
F3: Wie lange dauert es, bis die Produktion für die Installation von verschleißfestem Keramikmaterial eingestellt ist?
A3: Dies hängt vom Installationsplan ab:
Schnelle Online-Reparatur:Die lokale Reparatur kann mit schnell aushärtende Klebstoffe durchgeführt werden, so dass die Produktion innerhalb von 1-2 Stunden wieder aufgenommen werden kann.
Segmentierte Anlage:Große Fallschirme können in drei Segmente eingebaut werden, wobei jedes Segment eine 8- bis 12-stündige Abschaltung erfordert.
Vollständiger Ersatz:Dies erfordert ein 2-3-tägiges Herunterfahren, das im Vergleich zum Austausch traditioneller Metallverkleidungen um 60% verkürzt werden kann.
F4: Was ist besser: Klebstoff oder Schraubenbindung?
A4: Beide haben ihre Vorteile und werden häufig in Kombination verwendet:
Klebstoffbindung bietet mehrere Vorteile, darunter keine Bohrungen, eine glatte Oberfläche und einheitlicheSie eignet sich für dünne Keramiken (≤ 15 mm) und flache Oberflächen.
Schraubverbindung:Es bietet eine höhere mechanische Festigkeit und eine höhere Stoßfestigkeit und eignet sich für dicke Keramik (≥ 20 mm) oder Bereiche, die erheblichen Schwingungen ausgesetzt sind.
Kombinierte Befestigung:Für kritische Bereiche wird ein "zuerst verbinden, dann nieten" -Ansatz verwendet, was bedeutet, dass die Teile zuerst mit Klebstoff verbunden werden,und dann eine kleine Anzahl von Bolzen für die Hilfsbefestigung verwendet werden, um die vollständige Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
F5:Werden die Materialien an der keramischen Oberfläche haften oder sich aufbauen?
A5: Im Vergleich zu Metalloberflächen zeigt die Keramik eine signifikant geringere Tendenz zur Materialadhäsion:
Glatte Oberfläche:Der Reibungskoeffizient beträgt nur ein Drittel des Stahlkoeffizients, was die Haftung der Materialien erschwert.
Hydrophobische Behandlung:Als Option ist eine hydrophobe Beschichtung zur Verfügung, um die Haftung von nassen und klebrigen Materialien zu verhindern.
Niedrige Oberflächenenergie:Die geringe freie Oberflächenenergie von Keramik macht die chemische Haftung unwahrscheinlicher.
Die Daten zeigen, dass die Materialansammlung auf keramischen Oberflächen um 60-80% geringer ist als auf Stahloberflächen.besonders geeignet für den Umgang mit klebrigen Materialien wie nassem Ton und Konzentrat.
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