I coni in polvere ceramica resistenti all'usura sono componenti resistenti all'usura conici realizzati in Ceramica di allumina di alta purezza. Sono utilizzati principalmente nelle attrezzature industriali per il trasporto, lo screening e la miscelazione dei materiali, svolgendo un ruolo chiave nella guida, nell'ammortizzazione e nella prevenzione dell'usura di polveri, granuli e altri materiali. Quella che segue è un'introduzione dettagliata:

Caratteristiche materiali e vantaggi fondamentali

Le prestazioni di base dei coni in polvere ceramica resistenti all'usura derivano dal loro materiale di base: Ceramica di allumina di alta purezza (in genere con un contenuto di al₂o₃ ≥90%, con alcuni prodotti di fascia alta superiore al 95%). In combinazione con i processi di stampaggio e sinterizzazione di precisione, questi vantaggi derivano dai seguenti:

Resistenza all'usura estrema:Con una durezza MOHS di 9 (seconda solo a Diamond) e una durezza Vickers di 12-18 GPa, la loro resistenza all'usura è 10-20 volte quella dell'acciaio di carbonio normale e 5-10 volte quella della ghisa ad alto rischio. Possono resistere all'erosione, all'impatto e all'abrasione delle polveri (come polvere di minerale, polvere di cemento e polvere di carbone) per lunghi periodi. EccellenteResistenza alla corrosione:Le ceramiche di allumina sono chimicamente stabili e possono resistere alla corrosione da una vasta gamma di soluzioni acide e alcaline, gas ad alta temperatura e solventi organici, ad eccezione dell'acido idrofluorico e degli alcali forti. Sono particolarmente adatti per la manipolazione delle polveri contenenti componenti corrosivi (come polveri di materie prime chimiche e polvere di gesso desolfurizzata).

Eccezionale resistenza ad alta temperatura:Le temperature operative a lungo termine possono raggiungere 1200 ° C-1600 ° C (aumentando con purezza). Sono resistenti alla deformazione, all'ossidazione o al fallimento durante il trasporto di polveri ad alta temperatura (come la polvere di minerale sinterizzata metallurgica e la cenere volante delle piante elettriche). 

Superficie liscia e a bassa frizione:La superficie ceramica viene mutilizzata con precisione su una finitura elevata (RA ≤ 0,8 μm), garantendo un eccellente flusso di materiale e resistendo al ridimensionamento e al attacco. Ciò riduce l'intasamento e l'accumulo di polvere, riducendo la frequenza della pulizia e della manutenzione dell'attrezzatura. Combinando leggera e alta resistenza: con una densità di circa 3,6-3,9 g/cm³, solo circa la metà di quello dell'acciaio, riduce i carichi di apparecchiature. Nel frattempo, la sua resistenza alla flessione raggiunge 200-350 MPa. La sua resistenza all'impatto è stata ottimizzata attraverso processi di rafforzamento (come l'aggiunta di ossido di zirconio), consentendole di resistere all'impatto del materiale all'interno di un certo intervallo.

Scenari di progettazione e applicazione strutturali

La progettazione strutturale dei coni in polvere di Ceramica resistente all'usura deve essere personalizzata in base al tipo di attrezzatura, alle caratteristiche del materiale e ai requisiti di installazione. Le forme comuni includono:

Cono integrale:Un cono solido o vuoto modellato in un pezzo. Adatto per la diversione delle polveri in piccole attrezzature (come porte di scarico silo e teste del trasportatore a vite).

Cono segmentato:Costruito da più piastrelle di ceramica unita a adesivi o flange metallici resistenti ad alta temperatura, facilita la produzione, il trasporto e la sostituzione di coni di grandi dimensioni (come porte di alimentazione del mulino a sfera e coni di supporto allo schermo vibrante).

Cono rinforzato composito:Uno strato di guscio di metallo o fibra rinforzata viene aggiunto all'esterno del cono ceramico per migliorare ulteriormente la resistenza all'impatto. Ciò è adatto per applicazioni che coinvolgono polveri ingombranti o condizioni ad alto impatto (come i coni della tramoggia di mangimi per frantumi). 

Applicazioni tipiche:

Industria mineraria e dei materiali da costruzione:Utilizzato nei coni di alimentazione/scarico di frantoi, mulini a sfera e schermi vibranti per resistere all'abrasione da multe del minerale, sabbia e ghiaia e clinker di cemento; Nei coni di scarico dei silos in polvere nelle piante di miscelazione in cemento, affrontano i problemi di usura e perdite dei coni di metallo tradizionali.

Industria energetica ed energetica:Utilizzati nei coni di deflessione nelle ceneri volanti che trasmettono condotte nelle centrali termiche e nei coni di alimentazione nelle pompe di liquami nei sistemi di desolfurizzazione, resistono all'erosione ad alta velocità da ceneri volanti e corrosione dalla sospensione della desolfurizzazione. Nella produzione di nuovi materiali energetici (come materiale per catodo a batteria al litio in polvere e materiali di silicio fotovoltaico), fungono da coni guida in miscelatori e schermi per prevenire la contaminazione dei metalli dei materiali.

Industria chimica e metallurgica:Utilizzati nei coni di alimentazione in polvere nei reattori chimici e nei coni di iniezione di carbone polverizzato negli esplosioni metallurgiche, resistono alla corrosione acida e alcalino e all'erosione della polvere ad alta temperatura. Nelle attrezzature di trasporto di fango rosso nelle piante di allumina, prolungano la vita del cono a 3-5 anni (rispetto a 3-6 mesi per i coni di metallo tradizionali).

Grain e trasformazione alimentare:Coni di trasportatore per polveri di grado alimentare come farina, amido e mangime. La ceramica è non tossica, non perdevole, soddisfa gli standard di igiene alimentare ed è non appiccicoso, garantendo la purezza materiale.

Processo di produzione chiave

Le prestazioni dei coni in polvere in ceramica resistente all'usura sono strettamente correlate al processo di produzione. I passaggi fondamentali includono:

Preparazione delle materie prime:La polvere di allumina ad alta purezza viene miscelata con una piccola quantità di aiuti di sinterizzazione (come silice e ossido di magnesio) e riempito a sfera su una dimensione delle particelle ≤1μm per garantire l'uniformità della polvere.

Processo di stampaggio:Il metodo di stampaggio è selezionato in base alla dimensione e alla complessità del cono. I piccoli coni sono in genere pressati a secco o isostaticamente (per una migliore uniformità della densità), mentre i coni grandi o di forma irregolare sono modellati usando la fusione di slip o lo stampaggio a iniezione.

Sintering:La sinterizzazione viene eseguita in un forno ad alta temperatura a 1600 ° C-1750 ° C (≥1650 ° C per ceramica di allumina al 95%) per densificare completamente le particelle ceramiche e formare una struttura cristallina ad alta resistenza (principalmente α-al₂o₃).

Macchinatura di precisione: Dopo la sinterizzazione, il cono è macinato e lucidato con una ruota di diamanti per garantire l'accuratezza dimensionale (ToleraNCE ≤ ± 0,1 mm) e finitura superficiale. Alcuni prodotti richiedono connessioni filettate, flange e altre funzionalità di attacco per una facile installazione e fissaggio. 

Compounding e rinforzo:Se è necessario rivestimento in metallo, il cono ceramico è legato al substrato metallico attraverso brasatura sottovuoto, legame adesivo ad alta temperatura o altri metodi per eliminare lo stress termico e migliorare la stabilità complessiva.

Raccomandazioni di selezione e manutenzione

Base di selezione:Selezionare il contenuto di allumina appropriato (90%/95%/99%) e la progettazione strutturale in base alla durezza dei materiali (ad esempio, la sabbia di quarzo richiede una ceramica di purezza superiore), portata (flusso ad alta velocità richiede uno strato resistente all'usura più spesso), temperatura e corrosività.

Precauzioni di installazione:Durante l'installazione, assicurarsi che il cono in ceramica si adatti perfettamente all'attrezzatura per evitare lacune che potrebbero far entrare le interfacce di usura del materiale. Per le condizioni operative ad alta temperatura, consentire l'autorizzazione dell'espansione termica per prevenire il cracking ceramico. 

Punti di manutenzione:Controlla regolarmente se ci sono crepe o peeling sulla superficie ceramica. Se viene trovata una grave usura locale, sostituirlo in tempo per evitare l'espansione del guasto. Per i problemi di attacco, puliscilo regolarmente con aria ad alta pressione o detergente per ceramica speciale.

Attributi chiave