杏彩网页登入:陶瓷材料在选矿车间的研究与应用

　　利用陶瓷材料耐磨、耐化学腐蚀、防潮防火易清洗等特点，通过陶瓷材料在选矿车间的应用，有效改善车间易损件的运行情况，延长设备的使用寿命，尤其是针对车间所使用的泵、闸阀及磨损件等，可有效减少设备维修次数，大大降低备件更换成本，节省人力成本、时间成本，避免更换泵、阀等设备零件时所导致的生产系统不稳定性及精矿损失。

　　选矿车间每日矿处理量大，由众多的管道连接着各生产工艺，如之血管，泵就如心脏，源源不断地为矿浆的输送提供能量。阀作为控制矿浆的枢纽，控制矿浆的流量和流向，但由于输送的为固液混合矿浆。冲击力大对泵体和阀体的磨损较大需要经常进行维修，加上日常操作人员对泵的日常维护不到位等因素，导致泵体阀体损伤加重。

　　泵和阀的维修更换成为车间维修中一个重要环节，且选矿车间拥有大量各种各样的系和阀，因此维修成本、人力成本和时间成本较高，其中某些泵更是车间的主要设备，关乎车间是否能正常运转。

　　车间原半自磨四简筛下料梭槽材料为进口钢板。由于矿浆冲刷量大、使用寿命短，又属于受限空间和交叉作业，更换需要大量的人力物力维护困难，影响车间生产正常运行。

　　2013年至2020年，某选可车间更换各类型渣浆系过流件成本为564.37万元更换各类型阀体成本为2262.30万元，采购进口钢板166.99万元。

　　陶瓷材料是新材料中的重要分支，在能源、机械、冶金、汽车以及石油化工等各个行业发挥着重要作用，成为工业技术发展中不可或缺的关键材料。随着社会经济市场的快速发展和国民经济水平的不断提升。

　　工业企业的技术水平也在不断发展和提升，各个行业都迫切的需要大量的高性能陶瓷材料，因此市场前景较为广阔。陶瓷材料一般情况下分为结构陶瓷、功能险瓷，有的还分为陶瓷涂层以及陶瓷复合材料等。

　　目前使用较为广泛的主要是以结构陶瓷和功能陶瓷为主，其中结构陶瓷的优势是耐磨性较强、强度较高，在热机部件、耐磨部件等领域中具有较为广泛的应用。

　　除了上述特点，功能陶瓷还被广泛应用在航空航天、建筑化工等领域，是化工企业主要的四大类材料之一。作为高性能陶瓷的基础材料，陶瓷粉料也是其重要的组成部分，在特种陶瓷中有着重要作用和价值。

　　高温陶瓷材料的使用温度一般为1400~1500℃，超高温的材料能够达到1800℃以上，主要包含过渡金属的硼化物、碳化物以及石墨、氮化硼等。高温陶瓷材料主要的优势是熔点较高，具备超高温耐腐蚀性及超高温稳定性，在国防、航天以及容器保护中应用广泛。

　　目前加强了对Si—B—C—N超高温陶瓷材料的研究，主要应用于超高温涂层材料，制备工艺主要是有机前驱体法，但是因为对超高温稳定机理的理解还需要进一步的加深和研究，其操作严格、成本较高。加强对新的制备工艺技术的研究，深入探讨超高温稳定化机理将成为未来研究的重要方向和内容。

　　功能陶瓷主要是以电、光、化学、热等信息的检测和耦合等功能为主要特征的陶瓷材料，目前被广泛的应用在信息检测、信息转化以及信息储存领域，也是信息技术基础元器件的重要组成，有效的助推了高新技术产业的发展，扮演着不可或缺的角色。

　　另外在小型化和便携式的电子产品生产中，功能陶瓷也得到了较为广泛的应用，尤其是在电子陶瓷和元器件新产品、新技术的研发中投入量较大，也是目前竞争较为激烈的应用领域。每年有大量的新型功能陶瓷材料被研究出来，在工业企业中得到广泛应用，使用价值较高。

　　现阶段国民经济快速发展，现代制造业已经成为社会经济市场发展中最为重要的领域之一，现代制造业对材料的需求也越来越迫切。

　　以工业企业为例，陶瓷材料的优势较为明显，在其应用过程中不仅能够有效改善工业车间器件易损坏的情况。并且还延长了设备的使用寿命，尤其是对车间所使用的泵、阀等设备减少设备的维修次数。节省大量备件的更换成本，最大限度避免生产系统的不稳定性及损失。

　　利用陶瓷材料具有耐磨、耐化学腐蚀、防潮防火易清洗等特点，通过陶瓷材料在选矿车间的应用，有效改善车间易损件的运行情况，延长了设备的使用寿命，尤其是针对车间所使用的系、闸阀及磨损件等，可有效减少对设备的维修次数，节省大量的备件更换成本、人力成本和时间成本，避免更换泵、阀等设备零件时导致的生产系统不稳定性及精矿损失。

　　针对设备设施运行现状及陶瓷材料的优点，某车间从2019年开始将陶瓷材料应用于车间的渣浆泵和闸阀，下料梭槽耐磨板等位置。与金属材料相比，陶瓷材料具有如下优点:

　　随着选矿车间生产规模不断扩大，对泵的使用要求越来越高，需要具有更高的扬程。高扬程会加大泵体负荷、加剧过流件磨损，因此陶瓷系更符合生产实际需求。为满足生产实际需求，某车间从2019年开始先后在脱水工段、重选工段投入使用海瓷渣浆泵代替原金属系。共计9台其中6台为替换原25CC-NZJH型金属过流件渣浆泵。

　　随着处理量的提高，矿浆输送量日益增大，控制矿浆流向流量的闸阀遭受的冲击也随之增大，导致阀门磨损加剧、更换频繁，浮选工段旋流器上的管夹闽使用寿命仅约6个月。某车间从2019年开始，先后将浮选工段旋流器上的气动管夹阀更换为气动陶瓷球阀。

　　某车间半自磨圆简筛下料梭槽原使用为进口钢板镇嵌因矿石颗粒粗，矿浆磨损冲刷严重，进口钢板使用寿命仅为6个月作业。某车间从2020年开始，通过采用耐磨陶瓷橡胶复合板代替进口钢板，镶嵌在下料梭槽处试用。

　　2020年5月脱水工段安装使用的陶瓷渣浆泵至2021年5月，内部易损件几乎没有磨损痕迹(图1)。与车间原25CC-NZJH金属过流件渣浆泵(叶轮、护套等使用寿命约为1.5个月)比较，其过流件使用寿命明显较长，减少泵的维修次数和维护成本。

　　陶瓷泵易损件使用寿命周期为15个月，金属泵易损件为1.5个月，前者比后者的使用周期更长，可以减少人力成本、时间成本以及因维修导致的不必要精矿损失。

　　某选矿车间于2019年9月1日、2020年7月28日，分别在浮选工段脱泥一旋流器处各安装1台和4台气动陶瓷球阀，陶瓷球阀最长使用寿命可达19个月。经过检查，部件磨损均不大，预计还可再使用5~6个月（图2）。而原来的管夹阀使用寿命只有6个月左右，陶瓷阀的使用寿命明显长于管夹阀，大大减少了维修次数和维护成本。

　　2020年7月，采用耐磨陶瓷橡胶复合板代替进口钢板后，部件磨损量减小，使用至2022年3月仍未更换。进口钢板的使用寿命为6个月，耐磨陶瓷橡胶复合板的使用寿命为24个月，不仅使用寿命增长了4倍，还减少了因更换所导致的停机损失。另外，耐磨陶瓷橡胶复合板的重量低于进口钢板，大大降低了安装难度，以及工人的工作强度和维修风险。

　　陶瓷材料是新型材料在生产需求的探索与实践，它可以解放劳动力，解决铸铁材料和普通橡胶材料易损坏的缺陷，满足生产需求、安全需求的一次探索与实践。

　　为了打造国际一流选厂增加新型材料以适应生产需要从而减少人工成本和备件更换成本，云南华联锌钢股份有限公司在选矿车间采用了陶瓷材料，以满足公司高速发展的需求。

　　·经济效益。某选矿车间通过陶瓷材料在渣浆泵、闸阀及耐磨板的应用，显著提高同工位设备过流件或易损件的使用寿命，降低备件更换成本、人工成本，提高了车间生产系统的稳定性，可提高处理量预计约9000吨。通过备件成本、人工成本的降低及处理量的提高，全年可创造效益100多万元经济效益明显。

　　·社会效益。本项目通过研究改进车间故障频发的泵、阀门及耐磨钢板的材料为陶瓷材料，提升泵、阀门及下料梭槽镶嵌板的使用周期，降低人员检维修频次及维修难度，降低安全事故风险。目前某选矿车间已将陶瓷材料应用于陶瓷复合板、陶瓷渣浆泵、陶瓷阀、陶瓷管、陶瓷弯头、沉砂嘴等零部件和设备。

　　陶瓷是新材料的一个重要组成部分，广泛应用于通信、电子、航空、航天、军事等高技术领域，在信息与通信技术方面有着重要应用。陶瓷材料在选矿车间的研究与应用，不仅为公司创造了可观的经济效益，而且在降本、增效、安全环保管控等方面也发挥了重要作用，具有很好的示范效应。

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