Комбинированные футеровки эффективнее всего защищают от нескольких типов износа сразу

Подобрать футеровочные элементы таким образом, чтобы стоимость владения была минимальной, а срок эксплуатации максимальным, — непростая задача. Существует эффективный, но неочевидный способ этого достичь — использовать комбинированные футеровки.

Перегрузочные и пересыпные узлы в составе трактов подачи сыпучих материалов являются одними из наиболее распространённых видов транспортных коммуникаций на большинстве современных заводов различных отраслей промышленности.

Эти устройства (бункера, лотки, течки и т. д.) разрабатывают с учётом конкретных условий эксплуатации: высоты перепада материала при пересыпке, угла падения потока, крупности фракции, интенсивности ударно-абразивного износа. Непрерывно пропуская через себя тонны транспортируемого материала, они нуждаются в защите футеровками.

Правильно подобранные футеровочные материалы помогают решать основные проблемы эксплуатации. Абразивный износ с ударными нагрузками, а также текучесть материала и, как следствие, его налипание могут не просто стать проблемой, но и парализовать работу всей технологической линии.

Однако для устранения каждой из этих проблем есть работающее решение.

Налипание

Часто применяемый метод борьбы с ним — установка вибраторов и пневмопушек. Но эти способы устраняют лишь следствие, а не причину. К тому же вызывают дополнительные проблемы: например, в металлоконструкции бункера возникают трещины и усталостные напряжения, что уменьшает срок его службы на 40%; появляются дополнительные затраты (до 25%) на обслуживание, инвестиции и расходы на электроэнергию.

На большинстве предприятий до сих пор применяется воздействие на металлоконструкции с применением ручного ударного инструмента. Метод весьма устарел, поскольку требует дополнительных трудовых ресурсов, потенциально ведёт к производственным травмам и деформации металлоконструкций.

Стальные футеровки способствуют налипанию. Они ржавеют, и к ним легче примерзает влажный материал, особенно остро проблема стоит в осенне-весенний период.

В таких случаях помочь могут футеровки из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, который обладает низким коэффициентом трения и не имеет адгезии к материалам. Благодаря тому, что поверхность является гладкой, к ней не прилипает даже мокрый и замёрзший материал.
Один клиентов «Майнинг Элемент» долгое время искал эффективное решение проблемы налипания и намерзания материала.

Для её устранения ГОК применял методы магнитно-импульсного обрушения, пневмоимпульсных генераторов, сложных схем подогрева. Всё это требовало дополнительных ресурсов. В результате применение футеровок из высокомолекулярного полиэтилена сократило часы простоев вдвое.

Абразивный износ

Это наиболее интенсивный вид механического разрушения поверхности горного оборудования. Повышение объёма добычи всегда ведёт к более интенсивному абразивному износу, а значит, и к связанным с ним издержкам. Потери от абразивного износа исчисляются сотнями миллионов рублей ежегодно и включают в себя затраты на замену изношенных узлов оборудования, упущенную выгоду от простоев горного оборудования на ремонт и профилактику, а в удалённых районах — затраты на логистику и на поддержание необходимых складских запасов.

В зависимости от выбранного материала плиты первоначальные расходы на ремонт варьируются от $5 тысяч до $50 тысяч в год. Чем дольше срок службы, тем ниже стоимость владения продуктом и меньше затраты на перефутеровку.

В ассортименте востребованной на горнорудных предприятиях продукции есть наплавочные материалы, чугунные отливки, марганцовистые стали, обычные низкоуглеродистые стали.
Самое широкое применение получили наплавочные электроды, но, к сожалению, их достоинства исчерпываются только низкой стоимостью.

Высокий сварочный ток, а значит, интенсивное тепловложение и сильное перемешивание с материалом основы приводит к потере прочности. Заявленная твёрдость (61 HRC) достигается только в третьем слое, что влечёт повышенный расход материала и человеко-часов.

Используются также марганцовистые стали, способные поглощать ударную энергию и обладающие эффектом «наклёпа» (повышением твёрдости в процессе эксплуатации с 200 до 450 HB). Однако чугунные отливки и стали Гадфильда сложно механически обрабатывать и приваривать к устройствам.

Появление на рынке современных высокотехнологичных материалов упрощает задачу защиты от износа в абразивонагруженных участках технологических линий и узлах горного оборудования. Такие решения значительно сокращают стоимость владения футеровкой. К ним можно отнести биметалл и резино-керамику.

На графиках представлены данные наработки плит и стоимость владения ими в условиях эксплуатации железо-рудного ГОКа, который перешёл на биметаллические футеровки Element для бункера. Указанные цифры — это только затраты на материал, не учтены косвенные издержки при замене плит: простой оборудования и использование трудовых ресурсов компании.

Так, мы видим, что стоимость годового владения биметаллической и резино-керамической футеровками практически одинакова. При этом сами остановки оборудования и процесс замены относятся как раз к тем самым косвенным затратам.

Ударная нагрузка

В любом устройстве для сыпучих материалов есть место, куда при перегрузке падает основная часть породы. Это место принято называть ударным пятном контакта. Там происходит самый интенсивный износ, зачастую до сквозных дыр.

Таким повреждениям противостоят футеровки из резины и полиуретана, которые за счёт своих амортизирующих свойств хорошо поглощают силу удара.

Однако каждый футеровочный материал решает только свою конкретную задачу, и наряду с положительными преимуществами у него всегда есть особенности. Например, резина хорошо воспринимает ударную нагрузку, но не противостоит абразивному износу, керамика — самый абразивостойкий материал, но ударные нагрузки совсем не выдерживает и раскалывается.

Комбинированные футеровки

Как быть, если перегрузочные узлы одновременно испытывают два-три различных вида износа? В этой ситуации возможен вариант использования комбинированного футерования на одном узле для выравнивания и увеличения межремонтных интервалов.

Многие ведущие горнодобывающие предприятия страны уже используют этот метод. На данный момент мы имеем ряд положительных результатов при комбинированной нагрузке, а именно при ударном и абразивном износе.

Например, применение одного типа футеровки из износостойкой стали нерационально для приёмного бункера. Его верхняя часть, зона загрузки, подвергается в основном ударному воздействию со сроком службы футеровок не более двух месяцев, а задняя часть, зона выгрузки, — абразивному износу с ходимостью футеровок до шести месяцев.

Фактические результаты работы предложенной нами комбинированной футеровки на приёмном бункере составили два года за счёт использования одновременно биметалла для зон выгрузки и нового высокотехнологичного ударостойкого биметалла для ударного пятна контакта.

Ещё один пример — комбинированное футерование трапециевидного бункера. Менять стальные плиты приходилось раз в месяц. Специалисты «Майнинг Элемент» подобрали типы и толщины материалов футеровок, исходя из особенностей эксплуатации отдельных элементов бункера. В результате межремонтный интервал увеличился в шесть раз, а удельная стоимость футеровок снизилась на 11,5%.

Текст: Ольга Степук, руководитель направления «Износостойкие материалы» в Element

+7 (812) 900-85-70
pro@miningelement.com

+7 (812) 245 09 97 
info@nordfelt.fi

На правах рекламы