Para suas linhas de processamento mineral, o desgaste do revestimento da calha impacta diretamente o tempo de atividade e a produção. Por décadas, os revestimentos de cerâmica de alumina serviram como a solução padrão para o manuseio de materiais abrasivos.
Revestimentos de calha de carboneto de silício Estão substituindo rapidamente os revestimentos convencionais em operações de mineração e beneficiamento de alta demanda. Este artigo explicará o porquê, ajudando você a avaliar se os revestimentos de SiC são adequados para sua operação.
O papel dos revestimentos de calhas no processamento de minerais
As calhas são o núcleo do circuito de movimentação de materiais. Elas transferem minério, lama e rejeitos entre os estágios de processamento, protegendo o aço da erosão.
Por que o uso de forros é importante para a sua cirurgia?
Cada tonelada de minério abrasivo que desliza pela sua calha remove gradualmente material da superfície interna. Sem proteção, as calhas de aço podem se desgastar em meses ou até mesmo semanas.
Os revestimentos de desgaste atuam como uma barreira para prolongar a vida útil do equipamento e manter um fluxo estável e consistente. Quando os revestimentos se degradam de forma irregular, criam gargalos no fluxo, aumentam o derramamento e elevam a carga de trabalho de manutenção.[3]
Como a alumina se tornou popular?
Com dureza Mohs em torno de 9 e boa resistência ao desgaste por deslizamento, as placas de alumina 92-95% representaram uma grande melhoria em relação aos revestimentos de aço e borracha. Elas resistiram à abrasão moderada e suportaram temperaturas de até 1.400 °C a um preço competitivo.
Para muitas aplicações de serviço leve a médio, a alumina ainda oferece um desempenho aceitável.
Revestimento de alumina para calha de alimentação em aplicações industriaisLimitações dos revestimentos de alumina para calhas
Embora a alumina funcione bem em condições moderadas, ela apresenta limitações no processamento mineral moderno de alto rendimento. As três principais limitações descritas abaixo levam os operadores a buscar alternativas.
Ruptura frágil sob carga de alto impacto
A alumina é dura, mas também quebradiça. Ela não consegue absorver energia de impacto por meio de deformação plástica da mesma forma que os metais.
Quando minério grosso cai de uma altura considerável, ou quando grandes pedaços atingem a parede da calha, os revestimentos de alumina lascam, racham ou se quebram. As placas quebradas criam bordas afiadas que aceleram o desgaste nas seções adjacentes e podem até causar bloqueios.
Em zonas de impacto, como calhas de alimentação, os revestimentos de alumina geralmente precisam ser substituídos dentro de 6 a 12 meses.
Desgaste em fluxos de minério altamente abrasivos
A alumina só funciona para minerais de dureza baixa a moderada, como carvão, calcário e alguns minérios de metais básicos. Quando se processam minérios ricos em quartzo, rochas duras ou rejeitos com alto teor de sílica, a alumina se desgasta muito mais rapidamente.
Dados de campo mostram que revestimentos de alumina podem perder 2 mm ou mais de espessura após 18 meses de operação contínua em circuitos de lama agressivos.[2] À medida que a superfície do revestimento se desgasta, a eficiência da separação diminui.
Corrosão em Produtos Químicos Agressivos
Muitos circuitos de processamento mineral utilizam reagentes ácidos ou alcalinos para flotação, lixiviação e controle de pH. A alumina degrada-se em ácidos fortes, álcalis fortes e suspensões corrosivas quentes. Em circuitos com água corrosiva ou fluxos de processo de alta temperatura, os revestimentos de alumina apresentam falhas prematuras.
Por que o carboneto de silício supera a alumina em revestimentos de calhas?
Carbeto de silício É uma cerâmica técnica de alto desempenho. Suas propriedades únicas resolvem todas as principais fragilidades da alumina, tornando-a perfeita para aplicações exigentes em revestimentos de calhas.
Dureza e resistência ao desgaste superiores
O carboneto de silício atinge valores de dureza Vickers de 2.000 a 2.800 HV, sendo o 55% mais duro que a alumina de alta pureza. Essa dureza extrema resulta em taxas de desgaste mais lentas.
Testes independentes mostram Revestimentos de SiC Desgaste 5 a 10 vezes mais lento que a alumina sob condições idênticas de pasta abrasiva.[1] Isso significa que um revestimento que apresentaria um desgaste de 2 mm em alumina pode perder apenas 0,2 mm em SiC durante o mesmo período. Sua calha mantém suas características de fluxo originais por muito mais tempo.
Blocos de carboneto de silício resistentes ao desgaste para revestimento de calhasMelhor resistência a impactos e tenacidade
Os processos de carboneto de silício conferem maior resistência à fratura e à flexão. Com uma resistência à flexão de 700 MPa, os revestimentos de SiC podem absorver a energia de impacto do minério em queda sem fraturar.
O material de revestimento pode suportar impactos de partículas grossas (>5 mm). Tais condições causariam a quebra das placas de alumina.[1]
A falha dos revestimentos de SiC é um desgaste gradual, e não uma falha repentina. Você pode planejar sua manutenção sem ter que lidar com falhas não planejadas.
Excelente resistência à corrosão
O carboneto de silício é resistente a ácidos agressivos, álcalis e sais fundidos, que podem corroer gradualmente os revestimentos de alumina. Os revestimentos de SiC podem manter sua resistência por anos em circuitos de lixiviação ácida, circuitos de flotação alcalina ou instalações de tratamento de rejeitos corrosivos.
Dissipação de calor eficiente
O SiC opera de forma confiável em temperaturas de até 1.600°C, bem acima do limite típico da alumina, que é de 1.300 a 1.500°C.
Mais importante ainda, o carboneto de silício conduz e dissipa o calor de forma mais rápida e uniforme do que a alumina. Isso reduz o estresse térmico durante variações de temperatura.
Se a sua calha lida com fluxos de processo quentes ou sofre mudanças rápidas de temperatura, os revestimentos de SiC são muito melhores do que os de alumina.
Vantagens da eficiência de fluxo
O SiC é muito mais resistente ao desgaste, permitindo o uso de um revestimento mais fino sem perda de vida útil. Um revestimento de SiC de 10 mm pode durar mais que um revestimento de alumina de 20 mm na mesma aplicação.
Entretanto, revestimentos mais finos significam uma área de seção transversal interna maior para o fluxo de material. Eles reduzem a carga de peso na estrutura da calha. Superfícies de SiC lisas e densas também reduzem o atrito e ajudam a evitar bloqueios de material.
Custo total reduzido para uso a longo prazo.
Você pode esperar que um melhor desempenho venha acompanhado de um preço consideravelmente mais alto. Certamente, os revestimentos de carboneto de silício têm um custo de aquisição maior do que os de alumina.
No entanto, o SiC dura de 5 a 10 vezes mais. Seu custo por hora de operação é, na verdade, muito menor.
Por exemplo, ao longo de 5 anos, você pode precisar substituir os revestimentos de alumina de 4 a 6 vezes. Um único conjunto de revestimentos de SiC permanece em serviço. Dessa forma, eles também reduzem o risco de falhas repentinas que paralisam circuitos de processamento inteiros. Cada substituição custa não apenas peças, mas também mão de obra, tempo de guindaste e perda de produção.
Operações que trocam revestimentos de alumina por revestimentos de SiC para calhas relatam 30-50% reduzir os custos anuais de manutenção de seus sistemas de movimentação de materiais.
Quando escolher revestimentos de calha de SiC?
Considerando o desempenho superior do carboneto de silício, todas as comportas deveriam usar carboneto de silício? Na verdade, o carboneto de silício nem sempre é a opção mais econômica para todas as comportas.
Você pode observar os maiores benefícios dos revestimentos de SiC quando você processar minérios duros e abrasivos, como minério de ferro, cobre, ouro e quartzo. Calhas de lama de alta velocidade, pontos de transferência com grandes alturas de queda e zonas de impacto. também são candidatos principais.[4]
Se a sua empresa atualmente substitui revestimentos de alumina mais de uma vez por ano, a mudança para SiC pode reduzir significativamente o seu custo total.
Para calhas de serviço leve que manuseiam materiais macios com baixo impacto, a alumina ainda pode fornecer desempenho adequado a um custo inicial menor.
FAQs
Quanto tempo a mais duram os revestimentos de calha de SiC em comparação com os de alumina?
Na maioria das aplicações de processamento mineral, os revestimentos de SiC duram de 5 a 10 vezes mais do que os revestimentos de alumina equivalentes. Sob forte abrasão e impacto, essa diferença aumenta ainda mais.
Existem diferentes graus de SiC para aplicações em revestimento de calhas?
Sim. Os 3 tipos principais são SiC ligado por reação (custo-benefício, boa tenacidade), SiC sinterizado (maior pureza, melhor resistência ao desgaste) e SiC ligado por nitreto (melhor resistência ao choque térmico).
Os revestimentos de SiC requerem manutenção especial?
Não é necessária nenhuma manutenção especial além das inspeções visuais regulares. Recomenda-se verificar se há danos por impacto após grandes perturbações no processo e conferir a integridade da adesão.
Os revestimentos de SiC podem lidar tanto com lama úmida quanto com minério seco?
Com certeza. A resistência ao desgaste do SiC na verdade melhora em ambientes úmidos devido à formação de uma fina camada lubrificante de gel de sílica.
Qual a espessura do revestimento de SiC que preciso para minha calha?
A espessura típica do revestimento de SiC para calhas varia de 8 mm a 25 mm. Zonas de alto impacto e calhas de transferência primárias utilizam seções mais espessas. Seções de paredes retas e áreas de baixa abrasão podem usar revestimentos mais finos.
A diferença de peso entre o SiC e a alumina é significativa?
Aliado ao fato de que é possível usar seções de SiC mais finas, o peso total por área de calha é tipicamente 30–40% menor do que o da alumina. Isso reduz a carga e facilita o manuseio e a instalação.
Conclusão
Os revestimentos de carboneto de silício para calhas representam uma clara melhoria em relação à alumina para aplicações exigentes de processamento mineral. Se sua operação enfrenta substituições frequentes de revestimentos de alumina, falhas inesperadas nas calhas ou altos custos de manutenção, os revestimentos de carboneto de silício merecem ser seriamente considerados.
Novos Materiais é um fabricante e fornecedor profissional de produtos industriais. produtos de carboneto de silício. Contate-nos Revestimentos de calhas de SiC personalizados de alta qualidade para sua indústria de mineração exigente.
Obrigado pela leitura. Espero que este artigo tenha sido útil.
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