Износостойкая-керамика, обладающая такими преимуществами, как высокая твердость, износостойкость и коррозионная стойкость, нашла широкое применение в различных отраслях промышленности, таких как горнодобывающая промышленность, электроэнергетика, металлургия и химическая промышленность. Они не только решают проблему легкого износа оборудования, но и значительно снижают затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание предприятий. Ниже приведены конкретные случаи по отраслям:
1. Горнодобывающая промышленность
Реконструкция желобов для транспортировки руды: Желоба для транспортировки руды на большом открытом-карьере изначально были изготовлены из металлических материалов. Из-за острых краев и сильного воздействия руды их необходимо было заменять каждые 3 месяца. После реконструкции желобов с использованием крупных толстых плиток из глинозема высокой-чистоты их сверх-высокая твердость эффективно противостояла ударному и режущему износу руды, продлевая срок службы более чем до 1 года. Значительно сократилась частота обслуживания оборудования и было гарантировано непрерывное производство добычи руды.
Защита конвейерного оборудования для хвостов: Хвосты шахт содержат частицы высокой-твердости и вызывают коррозию. Традиционные металлические хвостохранилища насосы и трубопроводы чрезвычайно подвержены повреждениям, и существует риск утечки материала, вызывающей загрязнение окружающей среды. На шахте была выбрана керамика из карбида кремния для изготовления хвостохранилищ и конвейерных трубопроводов. Высокая износостойкость и химическая стабильность карбида кремния позволили оборудованию не только справиться с истиранием частиц, но и противостоять коррозии. Цикл замены трубопроводов и корпусов насосов был увеличен с 6 месяцев до более чем 3 лет, а также значительно улучшена эффективность транспортировки.
2. Электроэнергетика
Защита систем транспортировки угля на теплоэлектростанциях: Трубопроводы и желоба транспортировки угля ТЭЦ долгое время подвергались засорению угольными блоками, часто испытывали проблемы с износом и утечками и требовали остановочного ремонта 2-3 раза в месяц. В дальнейшем, после установки глиноземно-керамических вкладышей на внутренние стенки этих компонентов, степень износа при транспортировке угольного потока была значительно снижена, проблемы с утечкой материала и закупоркой были практически устранены, а частота технического обслуживания оборудования сократилась до одного раза в квартал. Затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание электростанции были снижены на 40%, при этом была гарантирована стабильная работа системы транспортировки угля.
Реконструкция дымоходов котлов,-высокотемпературная износостойкость: Высокотемпературная-зольная пыль в дымоходах котлов электростанций имеет высокую скорость потока, вызывая сильный износ внутренних стенок дымоходов, а окружающая среда с высокими-температурами усугубляет старение металлических компонентов. После реконструкции внутренних стенок дымоходов с футеровкой из глиноземной керамики керамические материалы сохраняют стабильные характеристики в условиях высоких-температур, что позволяет не только противостоять размыву летучей золы, но и снижать потери тепла, продлевая срок службы дымоходов с 2 до более чем 5 лет.
3. Металлургическая промышленность
Применение керамических рабочих валков на высоко-прокатных станах: При сварке и прокатке алюминиевых труб (800-1000 градусов, 500 МПа) традиционные валки из вольфрамовой стали склонны к пластической деформации при высоких температурах, с отклонением диаметра 0,3 мм после непрерывной работы, что требует частой замены и регулировки. После перехода на керамические рабочие валки из нитрида кремния отклонение диаметра все еще составляло менее 5 мкм после 1200 часов непрерывной работы. При прокатке сверхтонких пластин из титанового сплава (толщиной 0,1 мм) керамические валки контролировали допуск толщины пластины в пределах ±0,5 мкм, что напрямую способствовало увеличению текучести лопаток авиационных двигателей до 99,9%.
Защита футеровки доменных печей: Футеровка доменной печи на металлургическом заводе в течение длительного времени подвергается эрозии и разъеданию под воздействием высокотемпературного-расплавленного железа и шлака. Традиционные огнеупорные материалы требуют капитального ремонта раз в год, что влияет на ход производства. После использования глиноземной керамики в качестве материала футеровки доменной печи ее высокая температура плавления и высокая-температурная стабильность позволяют выдерживать длительный-высоко-температурный обжиг и в то же время противостоять размыву материалов в печи. Это не только продлило срок службы футеровки печи до более чем 3 лет, но также снизило теплопотери и повысило эффективность использования энергии доменной печи.
4. Химическая промышленность
Модернизация трубопроводов транспортировки соляной кислоты: Трубопроводы для подачи соляной кислоты на химическом предприятии изначально были изготовлены из коррозионно--стойких металлических материалов. Из-за сильной коррозии соляной кислоты и размывающего действия при течении трубопроводы приходилось заменять каждые 6 месяцев, существовал риск протечек. После замены трубопроводов из керамики из карбида кремния керамические материалы обладают чрезвычайно высокой химической стабильностью, что позволяет им противостоять длительной-эрозии соляной кислоты и противостоять истиранию материала. Цикл замены трубопроводов был продлен до более чем 3 лет, что значительно снизило риск остановки производства из-за повреждения трубопровода.
Защита перемешивающих компонентов в реакторах: В кислотно--реакторах химического предприятия компоненты перемешивания должны выдерживать эрозию сильных агрессивных сред и механические нагрузки во время перемешивания, а традиционные металлические компоненты подвержены коррозии и повреждениям. После замены компонентов перемешивания на циркониевые керамические материалы высокая вязкость разрушения и химическая стабильность диоксида циркония позволяют им стабильно выдерживать механические нагрузки в сильных агрессивных средах. Цикл замены компонентов был продлен с 3 месяцев до 2 лет, а также удалось избежать загрязнения продукта, вызванного коррозией металла.
5. Промышленность цемента и строительных материалов
Обновление износостойкости систем вертикальных мельниц для цемента: Такие компоненты, как питающие желоба вертикальных мельниц сырьевой муки и направляющие лопатки сепараторов на цементном заводе, постоянно подвергались воздействию таких материалов, как частицы известняка, а оригинальные металлические компоненты сильно изнашивались после 4-6 месяцев использования. После наклеивания на эти детали глиноземокерамических вкладышей износостойкость деталей значительно улучшилась, а срок службы увеличился до более чем 2 лет; при этом после установки керамических вкладышей на рабочие колеса циркуляционных вентиляторов значительно улучшилась стабильность работы вентиляторов, а затраты на техническое обслуживание снизились на 50%.
Защита трубопроводов транспортировки клинкера: Цементный клинкер имеет высокую температуру и твердость, поэтому транспортирующие трубопроводы и колена изнашиваются очень быстро. После замены традиционных металлических трубопроводов на композитные трубопроводы из глинозема и керамики трубопроводы выдерживают воздействие высокотемпературного клинкера, а первоначальный цикл замены, составлявший около 1 года, был продлен до 4 лет. Кроме того, был снижен риск протечки клинкера, что обеспечило непрерывную работу процесса производства цемента.
