Cum să alegi plăci ceramice ZTA pentru aplicații de uzură cu impact ridicat? Alumină Vs ZTA

1. De ce este dificilă alegerea plăcilor ceramice potrivite?

La prima vedere, multe plăci ceramice arată similar. Ele sunt de obicei albe sau de culoare deschisă, disponibile în forme dreptunghiulare, pătrate, hexagonale sau personalizate și pot fi instalate pe jgheaburi, buncăre, țevi, cicloane, pubele, transportoare și alte echipamente de procesare.

Cu toate acestea, aspectul nu vă spune cum va funcționa materialul în condiții reale de funcționare.

O căptușeală poate eșua din cauza:

Abraziune cu alunecare continuă

Impact repetat de la particule mari

Înălțime mare de cădere a materialului

ciobirea marginilor

Crăpare cauzată de șoc mecanic

Suspensie sau substanțe chimice corozive

Grosimea gresie a plăcilor

Lipire slabă sau instalare mecanică

Concentrarea excesivă a stresului în jurul colțurilor și articulațiilor

De exemplu, o căptușeală ceramică într-o țeavă de transport de pulbere cu impact redus poate suferi în principal abraziune prin alunecare. O căptușeală diferită instalată direct sub punctul de descărcare al concasorului poate suferi atât abraziune severă, cât și impact repetat.

Aceste două aplicații nu ar trebui să utilizeze automat aceeași calitate ceramică.

De aceea, selectarea unei plăci ceramice rezistente la uzură bazată numai pe conținutul de alumină sau duritatea poate duce la o decizie incompletă.

2. Alumina Ceramic vs ZTA: Care este diferența?

Ceramica cu conținut ridicat de alumină este utilizată pe scară largă pentru protecția împotriva uzurii industriale, deoarece alumina oferă duritate ridicată, rezistență bună la abraziune, stabilitate chimică și costuri relativ atractive.

Este folosit în mod obișnuit în:

Tobogane

Pâlnie

Puncte de transfer transportoare

Țevi și coate

Cicloni

Pubele

Hrănitori

Echipamente de slefuire si clasificare

Pentru multe aplicații abrazive, ceramica de alumină este o alegere eficientă și economică.

Cu toate acestea, atunci când impactul devine o parte majoră a mecanismului de uzură, rezistența la rupere devine din ce în ce mai importantă.

ZTA abordează această provocare combinând alumina cu zirconiu. Faza de zirconiu contribuie la îmbunătățirea tenacității și rezistenței la propagarea fisurilor, în timp ce matricea de alumină menține duritatea ridicată și rezistența la uzură. Cercetările privind alumina întărită cu zirconiu au arătat că conținutul de zirconiu și microstructura pot influența semnificativ abraziunea și performanța mecanică.

În termeni practici:

Punctul important nu este că ZTA înlocuiește alumina în fiecare aplicație.

In schimb,ZTA devine mai atractiv atunci când abraziunea și impactul apar împreună.

3. Când ar trebui să luați în considerare plăcile ceramice ZTA?

O modalitate simplă de a evalua o aplicație este să te uiți la cinci factori de operare.

A. Dimensiunea particulelor

Pulberea fină produce de obicei un comportament diferit de uzură față de bucăți mari de minereu sau cărbune.

Particulele mari transportă mai multă energie de impact, mai ales când cad de la înălțime înainte de a intra în contact cu căptușeala.

Dacă echipamentul dumneavoastră manipulează materiale grosiere, dure, ZTA poate merita luare în considerare.

B. Înălțimea căderii

Un material care cade vertical pe o căptușeală poate crea o sarcină de impact semnificativ mai mare decât materialul care alunecă de-a lungul unei suprafețe.

Zonele tipice care necesită atenție includ:

Zone de evacuare a jgheabului

Puncte de transfer

Fundul buncărului

Jgheaburi de alimentare

Zonele de descărcare a concasorului

Puncte de încărcare

Aceste locații necesită adesea mai mult decât simpla rezistență la abraziune.

C. Duritatea materialului

Cuarțul, minereul de fier, clincherul, cărbunele și alte materiale minerale pot crea condiții de uzură agresive.

Cu cât materialul transportat este mai dur, cu atât rezistența la uzură a căptușelii devine mai importantă.

D. Frecvența impactului

Un singur impact ocazional este diferit de mii sau milioane de impacturi repetate în timpul producției continue.

Pentru echipamentele cu funcționare continuă, impactul repetat poate cauza treptat fisuri, deteriorarea marginilor și defectarea plăcilor.

E. Costul de întreținere

Cel mai mic preț inițial de achiziție nu reprezintă întotdeauna cel mai mic cost total de operare.

Dacă o căptușeală necesită înlocuire frecventă, timpul de oprire a producției, forța de muncă, transportul și instalarea pot depăși rapid diferența inițială de cost al materialului.

Pentru instalațiile cu debit mare, întrebarea corectă este așadar:

Care este cel mai mic cost total de protecție la uzură pe perioada de funcționare?

4. De ce poate fi util ZTA în zonele de uzură cu impact ridicat?

Principalul avantaj al ZTA este combinația sa de duritate și duritate îmbunătățită.

Alumina oferă suprafața dura necesară pentru a rezista particulelor abrazive. Zirconia introduce un mecanism de întărire care poate ajuta la inhibarea propagării fisurilor. Acest lucru face ca materialul să fie deosebit de interesant pentru aplicațiile în care protecția ceramică fragilă convențională poate fi expusă la un impact mecanic semnificativ.

Acest lucru este relevant în special pentru căptușelile de uzură industriale.

De exemplu, sistemele de căptușeală ZTA sunt utilizate pentru aplicații care implică:

Minerit:jgheaburi de minereu, buncăre, puncte de transfer, transportoare și echipamente de procesare.

Ciment:sisteme de manipulare a materiei prime, jgheaburi de transfer, buncăre și zone cu uzură ridicată.

Generare de energie:echipamente de manipulare a cărbunelui și a cenușii.

Oțel și metalurgie:sisteme de transfer de materiale și echipamente de prelucrare abrazivă.

Prelucrarea mineralelor:conducte, jgheaburi, echipamente de clasificare și de transport.

Obiectivul nu este pur și simplu de a întări suprafața. Obiectivul este de a selecta o ceramică care poate supraviețui combinației reale de abraziune, impact și stres mecanic.

5. Ce specificații ar trebui să compare cumpărătorii?

Atunci când achiziționați plăci ceramice ZTA, nu este suficient să vă uitați numai la numele materialului.

În mod ideal, un RFQ profesional ar trebui să includă:

Compoziție chimică

Cereți conținutul aproximativ de Al₂O₃ și ZrO₂.

Diferite formulări ZTA pot avea caracteristici de performanță semnificativ diferite.

Densitate

Densitatea poate ajuta la identificarea gradului materialului și este utilă pentru calcularea greutății totale a proiectelor mari de căptușeală.

De exemplu, specificația căptușelii de uzură ZTA de la Titan enumeră o densitate în vrac deMai mare sau egal cu 4,1 g/cm³.

Duritate

Duritatea este importantă pentru rezistența la tăierea abrazivă și la uzura prin alunecare.

Listele de specificații ale căptușelii de uzură BMZTA ZTA ale TitanHRA Mai mare sau egal cu 90.

Rezistența la încovoiere

Rezistența la încovoiere oferă informații utile despre rezistența mecanică și este deosebit de relevantă atunci când plăcile suferă un impact sau solicitări de instalare.

Duritatea la fractură

Pentru aplicațiile cu impact ridicat, duritatea la rupere nu trebuie ignorată.

Ajută cumpărătorii să înțeleagă rezistența materialului la propagarea fisurilor și este deosebit de util atunci când se compară ZTA cu ceramica convențională de alumină.

Date de testare de uzură

Ori de câte ori este posibil, solicitați un rezultat standardizat al testului de uzură, în loc să vă bazați doar pe descrierile de marketing.

O comparație tehnică bună ar trebui să ia în considerare metoda reală de testare, materialul abraziv, sarcina, timpul de testare și volumul de uzură raportat.

6. Nu selectați un grad de plăci bazat doar pe duritate

Aceasta este una dintre cele mai frecvente greșeli atunci când achiziționați căptușeli de uzură ceramice.

Duritate mai mare nu înseamnă automat performanțe mai bune în fiecare aplicație.

Imaginează-ți două condiții de funcționare.

Aplicație A:Pulberea fină alunecă continuu printr-o țeavă dreaptă.

Aplicația B:Bucăți mari de minereu dur cad în mod repetat pe o căptușeală a jgheabului.

Mecanismele de eșec dominante sunt diferite.

Aplicația A poate acorda prioritate rezistenței la abraziune, finisajului suprafeței, metodei de instalare și geometriei plăcilor.

Aplicația B poate necesita o combinație de rezistență la abraziune, rezistență la impact, duritate la rupere, grosime plăci și instalare sigură.

Prin urmare, cea mai bună calitate ceramică ar trebui să fie selectată în funcție demecanism de uzură, nici un singur număr de laborator.

7. Cum ar trebui cumpărătorii să specifice plăcile ceramice ZTA într-un RFQ?

Un RFQ clar poate reduce semnificativ erorile de cotație.

În loc să scrii doar:

Placi ceramice ZTA

furnizați cât mai multe dintre următoarele informații:

Numele echipamentului

Zona de aplicare

Dimensiunile plăcilor

Grosime

Cantitate

Material manipulat

Dimensiunea maximă a particulelor

Temperatura materialului

Înălțimea aproximativă a căderii

Stare de impact

Stare de abraziune

Metoda de instalare

Material de căptușeală existent

Durată de viață necesară

Desen, dacă este disponibil

Dacă forma este personalizată, furnizați un desen cu toleranțe.

Pentru țevi curbe sau echipamente complexe, furnizorul poate avea nevoie și de diametrul țevii, raza, aranjarea plăcilor și zona de instalare.

Aceste informații permit producătorului să recomande un grad și o grosime adecvate, mai degrabă decât să furnizeze pur și simplu o placă ceramică generică.

8. Soluția de plăci ceramice ZTA de la Titan

Titan Industrial Ceramics produce produse ceramice din alumină întărită cu zirconiu pentru aplicații solicitante de protecție la uzură.

Produsele noastre ZTA sunt concepute în jurul combinației derezistență la abraziune, duritate, rezistență și duritate îmbunătățită, făcându-le potrivite pentru aplicații în care trebuie luate în considerare atât uzura, cât și impactul.

Specificațiile noastre standard ale căptușelii de uzură ZTA includ:

Al₂O₃: mai mare sau egal cu 75%

ZrO₂: mai mare sau egal cu 21%

Densitate în vrac: mai mare sau egală cu 4,1 g/cm³

Rezistență la compresiune: mai mare sau egală cu 2000 MPa

Rezistența la încovoiere: mai mare sau egală cu 400 MPa

Duritate Rockwell: mai mare sau egală cu 90 HRA

Rezistență la rupere: mai mare sau egală cu 4,5 MPa·m¹/²

Pierdere la uzură: mai mică sau egală cu 0,05 cm³

Specificațiile reale pot fi discutate în funcție de cerințele aplicației și ale proiectului.

Pentru clienții care caută o soluție personalizată, putem lucra și cu desene și dimensiunile necesare.

Gama noastră de produse include plăci ceramice ZTA, căptușeli de uzură, plăci de căptușire și componente ceramice personalizate.

Pentru mai multe informații, consultați căptușeala noastră ZTA pentru plăci ceramice.

Pentru aplicații care implică condiții de impact mai puternice, placa noastră de căptușeală ZTA rezistentă la impact poate fi evaluată în funcție de condițiile de funcționare.

9. Cum să alegi între alumină și ZTA?

Un proces practic de selecție poate fi rezumat după cum urmează:

Alegeți ceramică cu conținut ridicat de alumină atunci când:

Abraziunea este mecanismul de uzură dominant

Impactul este relativ limitat

Materialul manevrat este relativ fin

Eficiența costurilor este un aspect important

Protecția standard la uzură este suficientă

Luați în considerare ZTA atunci când:

Abraziunea severă și impactul apar împreună

Particulele mari lovesc căptușeala

Înălțimea căderii materialului este semnificativă

Plăcile ceramice convenționale suferă ciobiri sau crăpături

Timpul de oprire a echipamentelor este costisitor

Este necesară o durată de viață mai lungă a căptușelii

Decizia finală ar trebui să se bazeze întotdeauna pe condițiile reale de funcționare, mai degrabă decât pe numele materialului.

10. Ceramica potrivită este cea potrivită cu mecanismul de uzură

Nu există țiglă ceramică universală care să fie ideală pentru fiecare aplicație industrială.

Alumina rămâne o alegere dovedită și rentabilă pentru multe aplicații de protecție împotriva uzurii. ZTA devine deosebit de valoros atunci când aplicația necesită o combinație mai puternică de rezistență la uzură și rezistență la impact.

Pentru echipele de achiziții, ingineri și distribuitori, cea mai utilă abordare este evaluarea:

abraziune + impact + dimensiunea particulelor + înălțimea căderii + temperatură + mediu chimic + metoda de instalare + cost de întreținere.

Odată ce acești factori sunt înțeleși, selectarea căptușelii ceramice adecvate devine mult mai simplă.

Dacă vă aprovizionațiPlaci ceramice ZTA pentru minerit, ciment, energie electrica, otel, prelucrare minerale sau alte aplicatii abrazive, trimiteți-ne desenul echipamentului dumneavoastră, dimensiunile plăcilor, cantitatea și condițiile de funcționare.

Titan Industrial Ceramics poate ajuta la evaluarea gradului ZTA, dimensiunilor, grosimii și configurației de instalare potrivite pentru proiectul dumneavoastră.

Contactați Titan Industrial Ceramics pentru o recomandare tehnică și o ofertă.