Выбор материалов является одним из важнейших элементов любого решения по выбору оборудования: если оно окажется неверным, то возникает высокий риск негативного влияния на весь технологический процесс.
Компания Weir Minerals предлагает широкий выбор разнообразных износостойких материалов, каждый из которых обеспечивает уникальные преимущества и превосходит остальные в различных областях применения.
Хотя их ассортимент может показаться огромным, чрезвычайно важно выбрать подходящий материал для конкретной задачи, поскольку недостаточно оптимальный материал прослужит меньше и увеличит риск серьезного отказа, который может привести к незапланированному техническому обслуживанию.
В этой статье мы рассмотрим наш ассортимент материалов и типичные сценарии их использования. Первый раздел посвящен эластомерам.
Когда используется эластомер
По мере возможности наибольшее предпочтение следует отдавать эластомеру, поскольку обычно он существенно более долговечен и предполагает значительно меньшую совокупную стоимость владения по сравнению с металлами при аналогичном применении.
При столкновении с мелкими предметами эластомеры не разрушаются, а временно деформируются, поглощая кинетическую энергию удара и затем возвращая ее, тем самым ограничивая ущерб, наносимый основе.
Эта способность к восстановлению часто обуславливает выбор в пользу эластомеров при поиске материала для:
- Переходных катушек
- Футеровки желобов и резервуаров
- Внутреннего покрытия шлангов для транспортировки шлама
- Футеровок, рабочих колёс и бронедисков шламовых насосов
- Футеровки гидроциклонов и клапанов
Какой эластомер наилучшим образом функционирует в той или иной области применения, определяется рядом факторов, включая размер и форму частиц шлама или отходов, а также химические материалы, введенные в процесс, и температуру шлама.
В сравнении с металлами, эластомеры также снижают риски для персонала, связанные с перемещением материалов, поскольку являются более легковесными и не истираются до острой кромки.
Для удовлетворения разнообразных потребностей месторождений по всему миру мы предлагаем широкий ассортимент натуральных и синтетических каучуков для конкретных целей применения.
Почему натуральный каучук обеспечивает превосходную износоустойчивость
Натуральный каучук остается самым эффективным материалом, позволяющим справляться с истирающим действием мелких частиц, и каучук Linatex® не имеет себе равных в этой области на протяжении почти 100 лет.
Натуральный каучук Linatex® изготавливается с использованием запатентованной компанией Weir Minerals технологии компаундирования жидкой фазы, которая обеспечивает сохранение замечательных свойств натурального латекса, позволяя производить высокопрочный и долговечный материал, способный выдерживать воздействие влажных абразивных сред, характерных для горной промышленности.
Наивысшая износостойкость каучука достигается при условии его сохранения и поддержания в состоянии, максимально приближенном к состоянию натурального латекса, находящегося в живом дереве. Каждый этап в производстве каучука повреждает молекулярные цепочки и негативно влияет на превосходную абразивостойкость сырого каучука, в связи с чем уникальная технология, позволяющая высокосортному каучуку Linatex® сохранять важнейшие свойства сырого натурального каучука, имеет столь важное значение в достижении превосходной износостойкости.
Какой натуральный каучук следует использовать
Высокосортный каучук Linatex® — наша лучшая в отрасли смесь, содержащая натуральный каучук — сохраняет превосходную молекулярную массу и абразивостойкость натурального каучука.
Что касается длительной эффективной износостойкости в условиях абразивного воздействия мелких частиц под малыми углами, то с высокосортным каучуком Linatex® не может сравниться ни один другой облицовочный материал. В тех областях применения, где имеет место истирание мелкими частицами, высокосортный каучук Linatex® не имеет себе равных в качестве внутреннего облицовочного покрытия для насосов, шлангов, клапанов, резервуаров и пр. Его легендарная способность к восстановлению часто обеспечивает его конкурентоспособность при выборе материала для облицовки поверхностей, подвергающихся воздействию частиц средних размеров.
Благодаря повышенной износостойкости этого материала ему отдается предпочтение при работе со значительными количествами кварца в составе шлама (что часто имеет место при разработке твердых пород); кроме того, он широко используется в операциях с песком и минеральными материалами, в частности при транспортировке влажного песка.
В случаях применения для облицовки поверхностей, подвергающихся воздействию более крупнозернистых материалов, вместо него следует рассмотреть возможность использования наших резиновых смесей серии Linard®, сочетающих высокую гибкость с превосходной стойкостью к резанию. Их сопротивление деформации также обеспечивает исключительно высокие антиадгезионные и антинакопительные свойства, благодаря которым им отдается предпочтение при наличии различных трудноразрешимых проблем.
Смеси Linard® с использованием натурального каучука обычно применяются в энергопоглощающих панелях, ситовых панелях, а также используются в качестве окантовки, покрывающей изнутри шланги для транспортировки особо крупнозернистых отходов и обеспечивающей защиту в абразивных средах, где существует проблема скопления шлама.
В случаях применения для формованных изделий превосходную износостойкость при использовании в самых различных целях, связанных с перекачкой шлама, обеспечивает резиновая смесь R55® на основе натурального каучука. Это объясняется тем, что резиновая смесь R55® обладает мягкостью и способностью к восстановлению, достаточными для обеспечения устойчивости к разрезу и раздиру острыми частицами диаметром до 20 мм.
Резиновую смесь R55® можно найти в большинстве формованных изделий компании Weir Mineral, включая гидроциклоны Cavex®, а также футеровках, рабочих колёсах и бронедисках шламовых насосов Warman®. Благодаря ее универсальности за последние 15 лет она применялась в самых различных системах, от мельничных циклов до утилизации отходов, перемещая любые материалы, от шихты для флотационного обогащения до пастообразной массы.
В случае применения в средах, связанных с высокой эрозионностью, предлагается наша новая высококачественная смесь R508 на основе натурального каучука, обеспечивающая еще более высокую износостойкость для формованных компонентов, требующих большей долговечности. В смеси R508, предназначенной для таких тяжелых режимов применения, как разгрузка мельницы, используются наши последние достижения в разработке полимерных рецептур с целью продления сроков службы облицовочных покрытий для гидроциклонов Cavex® и формованных компонентов Warman®.
Когда используются синтетические каучуки
Наш широкий ассортимент синтетических каучуков разработан с целью удовлетворения различных специфических потребностей, когда в числе требуемых характеристик значится не только устойчивость к истиранию частицами. К таковым ситуациям относится обработка разнообразных химических материалов, в частности выщелачивание кислот и углеводородов, а также температуры шлама выше 70°.
Мы предлагаем специализированные синтетические средства для нефтеносных песков, различных применений в угольной промышленности, переработки пищевых продуктов, кислотных сред, щелочей и других химических продуктов.
Наша полиуретановая смесь Linathane® имеет химическую формулу, разработанную для обеспечения превосходной устойчивости в производственных целях, таких как энергопоглощающие панели и ситовые панели, в частности подходящие для компонентов оборудования, контактирующих с острыми частицами или «инородными» металлами, благодаря ее великолепной прочности на разрез и раздир.
Технические специалисты компании Weir Minerals имеют обширный опыт работы с эластомерами на разрабатываемых месторождениях по всему миру, что позволяет оптимизировать области применения с целью обеспечения превосходной износостойкости для широкого спектра минералов.
Что бы вам не требовалось защитить, мы можем найти наиболее эффективный эластомер в ходе нашей совместной работы. Обращайтесь к нам прямо сейчас за более подробной информацией.
Основные сведения об износоустойчивых металлах Weir Minerals
В тех случаях, когда применение эластомеров не представляется возможным, превосходная износостойкость обеспечивается предлагаемыми компанией Weir Minerals материалами Hyperchrome® и Ultrachrome® на основе хромистого белого чугуна. Мы прорабатываем оптимальные способы использования каждого из них на конкретном месторождении.
Чрезвычайно важно выбрать подходящий материал для конкретной цели, поскольку недостаточно оптимальный материал прослужит меньшее и увеличит риск серьезного отказа, который может привести к незапланированному перерыву в работе.
Во второй части статьи мы рассмотрим наш ассортимент металлов, демонстрируя их характеристики износоустойчивости и области, в которых они могут успешно применяться.
Когда используются металлические сплавы
Существует ряд областей применения, для которых каучук просто не подходит. Металлические сплавы остаются предпочтительным вариантом при работе с крупными частицами, высокими температурами и углеводородами.
Другим сценарием, где предпочтение отдается металлу, являются «высоконапорные» участки, где рабочее колесо или какой-либо другой предмет, вращающийся с высокой скоростью вблизи каучука, запускает процесс под названием «гистерезисная перевулканизация». В этой ситуации частые импульсы давления приводят к теплообразованию внутри каучука, ухудшая его качество изнутри.
Высоконапорные участки присутствуют по всему месторождению, особенно в случаях работы насосов недостаточного размера с перегрузками.
Независимо от того, для какой цели необходим металлический сплав, важно понимать различные свойства двух типов предлагаемых нами сплавов — Ultrachrome® и Hyperchrome®, поскольку использование неподходящего варианта может иметь серьезные последствия для производственного процесса.
Как Ultrachrome® обеспечивает лучшую в отрасли износостойкость в коррозионных средах
Сплавы Ultrachrome® представляют собой серию материалов на основе хромистого белого чугуна, обеспечивающих превосходную износостойкость в умеренно и высококоррозионных средах.
Эти сплавы имеют разное содержание карбида хрома — невероятно твердого материала (1600 по Виккерсу), обеспечивающего превосходную износостойкость. Обычные минеральные руды имеют твердость по Виккерсу от 300 до 1100, поэтому для обеспечения износостойкости необходима высокая твердость хром-карбидной фазы.
Наш самый популярный сплав — Ultrachrome® A05 имеет массовую долю хрома около 27%, из-за чего объемная доля карбида хрома составляет приблизительно 25%.
При таком скромном содержании карбида хрома A05 известен как сплав с химическим составом, «близким к эвтектическому». Это обеспечивает превосходный баланс твердости и ударной прочности, что делает данный материал эффективным для применения в системах перекачки общего назначения, а также в целях, предусматривающих работу с очень крупными взвешенными частицами, размер которых иногда достигает 300 мм.
Сплав A05, пригодный для работы в средах с водородным показателем pH = 4 и выше, обеспечивает умеренную коррозионную стойкость ряда компонентов, в частности рабочих колёс, корпусов, футеровок улиты и бронедисков в легендарной серии насосов Warman®.
Наша серия Ultrachrome® также включает в себя несколько «доэвтектических» сплавов, которые имеют более низкое содержание износоустойчивых карбидов хрома, но более высокое содержание свободного хрома в железной основе, что существенно повышает коррозионную стойкость.
Сплав A49 имеет в своем составе 23% карбида для более коррозионных сред, а сплав A53 — около 18% карбида для предельно коррозионных сред с Ph, равным 1, благодаря чему он часто заменяет собой нержавеющую сталь. В тех случаях, когда износ обуславливается как эрозией, так и коррозией, A53 может обеспечивать во много раз большую износостойкость по сравнению с нержавеющей сталью и часто используется в системах кислотного выщелачивания и экстрагирования, в частности тех, которые используются в установках для получения фосфатов и системах десульфуризации дымовых газов (FGD).
Когда используется Hyperchrome® — наш самый прочный металлический сплав
Предлагаемая компанией Weir Minerals серия Hyperchrome® содержит ряд доэвтектических сплавов железа с хромом, отличающихся высокими уровнями содержания карбида хрома для получения невероятно прочных металлических материалов.
В прошлом эти доэвтектические сплавы старались не использовать, поскольку они, как правило, содержат крупные частицы карбида хрома (размером до 100 мкм или более), что ведет к получению слишком хрупких отливок. Однако компания Weir Minerals использует специальную технологию рафинирования карбидов, в результате чего размер их частиц не превышает 50 мкм, с целью обеспечения качественной износостойкости и сохранения приемлемой механической прочности.
Из предлагаемых нами сплавов наиболее часто используется Hyperchrome® A61, содержащий 50% карбида хрома. Он обеспечивает выдающуюся противоэрозионную стойкость, которая делает его идеально подходящим для работы в условиях широкого разброса по размерам частиц, например со шламом, образующимся при разгрузке мельницы.
И наоборот, для поступающей пульпы с более крупными частицами предпочтительно использовать сплав Ultrachrome® как более устойчивый к ударному воздействию этих частиц. Когда не менее 20% поступающей пульпы состоит из частиц размером 1 мм и более, сплав Ultrachrome® обеспечивает значительно более высокую износостойкость.
В нашей последней разработке — Hyperchrome® A68 — используются преимущества новых достижений в металлургии, сочетающие повышенную износостойкость сплава A61 с антикоррозионными свойствами нашего материала Ultrachrome® A05, благодаря чему она идеально подходит для умеренно коррозионных сред, требующих большей твердости сплава по сравнению с той, которую может обеспечивать Ultrachrome®.
Сочетание свойств двух материалов в одном дает синергический эффект в отношении долговечности в целом, что находит свое отражение при применении в упорных горловинах, крыльчатках и облицовочных покрытиях спиральных камер, обеспечивающих перемещение шламов и отходов, образующихся при разгрузке мельниц.
Распространенные ошибки при выборе материалов
Ошибочный выбор материала для конкретной задачи может привести к существенному ухудшению износостойкости какого-либо компонента и подвергнуть предприятие риску незапланированной остановки работы.
Вероятно, самой элементарной ошибкой при выборе износостойкого материала является непринятие во внимание различных процессов и химических продуктов, влияющих на подаваемый шлам до его поступления в вашу систему. Правильный выбор материала определяется не только непосредственно параметрами вашего оборудования, поскольку самые разнообразные процессы, происходящие до входа в вашу систему, могут оказывать существенное влияние на последующий износ, зачастую трудно предсказуемым образом.
На первый взгляд небольшие количества «безопасных» химических материалов могут оказать огромное влияние на общую износостойкость материалов, не предназначенных для использования в коррозионных средах.
Другой ключевой ошибкой является использование натурального каучука в контурах, через которые проходят значительные объемы химических продуктов. Одним из типичных примеров является использование натурального каучука для перемещения шламов, содержащих химические материалы флотационного коллектора. Эти углеводороды (зачастую дизельное топливо) вызывают распухание натурального каучука и могут вызывать ускоренный износ каучуковых компонентов.
При выборе материала для критически важных компонентов незаменимой является непосредственная работа с вашим оригинальным производителем оборудования, что обеспечит использование экономически эффективного материала, который продержится столько, сколько вам нужно.
