Τα κεραμικά ανθεκτικά στη φθορά, με τα πλεονεκτήματά τους για υψηλή σκληρότητα, αντοχή στη φθορά και αντοχή στη διάβρωση, έχουν ώριμες και τυπικές περιπτώσεις εφαρμογής σε διάφορους βιομηχανικούς τομείς όπως η εξόρυξη, η ηλεκτρική ενέργεια, η μεταλλουργία και η χημική βιομηχανία. Όχι μόνο λύνουν τον πόνο της εύκολης φθοράς του εξοπλισμού αλλά και μειώνουν σημαντικά το κόστος λειτουργίας και συντήρησης των επιχειρήσεων. Οι ακόλουθες είναι συγκεκριμένες περιπτώσεις ανά κλάδο:
1. Μεταλλευτική Βιομηχανία
Ανακαίνιση αγωγών μεταφοράς μεταλλεύματος: Οι αγωγοί μεταφοράς μεταλλεύματος ενός μεγάλου ανοιχτού-ορυχείου κατασκευάζονταν αρχικά από μεταλλικά υλικά. Λόγω των αιχμηρών άκρων και της ισχυρής πρόσκρουσης του μεταλλεύματος, έπρεπε να αντικαθίστανται κάθε 3 μήνες. Μετά την ανακατασκευή των αγωγών με μεγάλα παχιά πλακίδια από αλουμίνα υψηλής-καθαρότητας, η εξαιρετικά-υψηλή σκληρότητά τους αντιστάθηκε αποτελεσματικά στην κρούση και τη φθορά κοπής του μεταλλεύματος, επεκτείνοντας τη διάρκεια ζωής σε περισσότερο από 1 έτος. Η συχνότητα συντήρησης του εξοπλισμού μειώθηκε σημαντικά και η συνεχής παραγωγή μεταλλευμάτων ήταν εγγυημένη.
Προστασία Απορριμμάτων Μεταφορικού Εξοπλισμού: Τα απορρίμματα ορυχείων περιέχουν σωματίδια υψηλής-σκληρότητας και είναι διαβρωτικά. Οι παραδοσιακές αντλίες και οι αγωγοί απορριμμάτων μετάλλων είναι εξαιρετικά επιρρεπείς σε ζημιές και υπάρχει κίνδυνος διαρροής υλικού που προκαλεί περιβαλλοντική ρύπανση. Ένα ορυχείο επέλεξε κεραμικά καρβιδίου του πυριτίου για να κατασκευάσει αντλίες απορριμμάτων και αγωγούς μεταφοράς. Η υψηλή αντοχή στη φθορά και η χημική σταθερότητα του καρβιδίου του πυριτίου επέτρεψαν στον εξοπλισμό όχι μόνο να αντιμετωπίσει το καθαρισμό σωματιδίων αλλά και να αντισταθεί στη διάβρωση. Ο κύκλος αντικατάστασης των σωληνώσεων και των σωμάτων αντλιών επεκτάθηκε από 6 μήνες σε περισσότερα από 3 χρόνια και η απόδοση μεταφοράς βελτιώθηκε επίσης σημαντικά.
2. Βιομηχανία Ηλεκτρικής Ενέργειας
Προστασία Συστημάτων Μεταφοράς Άνθρακα σε Θερμοηλεκτρικούς Σταθμούς: Οι αγωγοί μεταφοράς άνθρακα και οι αγωγοί ενός θερμοηλεκτρικού σταθμού καθαρίζονταν από καρβουνάκια για μεγάλο χρονικό διάστημα, αντιμετωπίζοντας συχνά προβλήματα φθοράς και διαρροής και απαιτούσαν συντήρηση διακοπής λειτουργίας 2-3 φορές το μήνα. Αργότερα, μετά την εγκατάσταση κεραμικών επενδύσεων αλουμίνας στα εσωτερικά τοιχώματα αυτών των εξαρτημάτων, η ποσότητα φθοράς κατά τη μεταφορά της ροής άνθρακα μειώθηκε σημαντικά, τα προβλήματα διαρροής υλικού και απόφραξης εξαλείφθηκαν βασικά και η συχνότητα συντήρησης του εξοπλισμού μειώθηκε σε μία φορά το τέταρτο. Το κόστος λειτουργίας και συντήρησης του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής μειώθηκε κατά 40%, ενώ παράλληλα ήταν εγγυημένη η σταθερή λειτουργία του συστήματος μεταφοράς άνθρακα.
Υψηλή-Αντοχή στη φθορά της θερμοκρασίας Ανακαίνιση καπναγωγών λέβητα: Η ιπτάμενη τέφρα υψηλής-θερμοκρασίας στους καπναγωγούς των λεβήτων των σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας έχει υψηλό ρυθμό ροής, προκαλώντας σοβαρή φθορά στα εσωτερικά τοιχώματα των καπναγωγών και το περιβάλλον υψηλής- θερμοκρασίας επιδεινώνει τη γήρανση των μεταλλικών εξαρτημάτων. Μετά την ανακατασκευή των εσωτερικών τοιχωμάτων των καπναγωγών με κεραμικές επενδύσεις αλουμίνας, τα κεραμικά υλικά διατηρούν σταθερή απόδοση σε περιβάλλοντα υψηλής{{3} θερμοκρασίας, τα οποία όχι μόνο μπορούν να αντισταθούν στο καθαρισμό της ιπτάμενης τέφρας αλλά και να μειώσουν την απώλεια θερμότητας, επεκτείνοντας τη διάρκεια ζωής των καπναγωγών από 2 χρόνια σε περισσότερα από 5 χρόνια.
3. Μεταλλουργική Βιομηχανία
Εφαρμογή Ρολών Κεραμικής Εργασίας σε Ελαστήρια Υψηλής-Θερμοκρασίας: Στο σενάριο συγκόλλησης και έλασης σωλήνων αλουμινίου (800-1000 μοίρες, 500 MPa), οι παραδοσιακοί κύλινδροι χάλυβα βολφραμίου είναι επιρρεπείς σε πλαστική παραμόρφωση σε υψηλές θερμοκρασίες, με απόκλιση διαμέτρου 0,3 mm μετά από συνεχή λειτουργία, απαιτώντας συχνή αντικατάσταση και ρύθμιση. Μετά τη μετάβαση σε ρολά κεραμικής εργασίας νιτριδίου του πυριτίου, η απόκλιση διαμέτρου ήταν ακόμα μικρότερη από 5μm μετά από 1200 ώρες συνεχούς λειτουργίας. Κατά την έλαση εξαιρετικά λεπτών πλακών από κράμα τιτανίου (0,1 mm σε πάχος), οι κεραμικοί κύλινδροι έλεγχαν την ανοχή πάχους πλάκας εντός ±0,5μm, συμβάλλοντας άμεσα στην αύξηση του ποσοστού απόδοσης των πτερυγίων του αεροκινητήρα στο 99,9%.
Προστασία επενδύσεων υψικαμίνου: Οι επενδύσεις υψικαμίνου ενός εργοστασίου σιδήρου και χάλυβα διαβρώνονται και καθαρίζονται από τετηγμένο σίδηρο και σκωρία σε υψηλή θερμοκρασία{{0} για μεγάλο χρονικό διάστημα. Τα παραδοσιακά πυρίμαχα υλικά απαιτούν σημαντική συντήρηση μία φορά το χρόνο, επηρεάζοντας την πρόοδο της παραγωγής. Μετά τη χρήση κεραμικών αλουμίνας ως υλικού επένδυσης υψικαμίνου, το υψηλό σημείο τήξεως και η σταθερότητα σε υψηλή-θερμοκρασία μπορούν να αντέξουν μακροχρόνιο ψήσιμο σε υψηλές{{5} θερμοκρασίες και ταυτόχρονα να αντισταθούν στο τρίψιμο των υλικών στον κλίβανο. Όχι μόνο επέκτεινε τη διάρκεια ζωής της επένδυσης του κλιβάνου σε περισσότερα από 3 χρόνια, αλλά επίσης μείωσε την απώλεια θερμότητας και βελτίωσε την αποδοτικότητα χρήσης ενέργειας της υψικάμινου.
4. Χημική Βιομηχανία
Αναβάθμιση αγωγών μεταφοράς υδροχλωρικού οξέος: Οι αγωγοί μεταφοράς υδροχλωρικού οξέος μιας χημικής επιχείρησης κατασκευάζονταν αρχικά από μεταλλικά υλικά ανθεκτικά στη διάβρωση-. Λόγω της ισχυρής διάβρωσης του υδροχλωρικού οξέος και της επίδρασης καθαρισμού κατά τη ροή, οι αγωγοί έπρεπε να αντικαθίστανται κάθε 6 μήνες και υπήρχε κίνδυνος διαρροής. Μετά την αντικατάσταση με κεραμικούς αγωγούς καρβιδίου του πυριτίου, τα κεραμικά υλικά έχουν εξαιρετικά ισχυρή χημική σταθερότητα, η οποία μπορεί να αντέξει τη μακροπρόθεσμη-διάβρωση του υδροχλωρικού οξέος και να αντισταθεί στο τρίψιμο του υλικού. Ο κύκλος αντικατάστασης του αγωγού επεκτάθηκε σε περισσότερα από 3 χρόνια, μειώνοντας σημαντικά τον κίνδυνο διακοπής της παραγωγής που προκαλείται από ζημιά στον αγωγό.
Προστασία των εξαρτημάτων ανάδευσης σε αντιδραστήρες: Στους αντιδραστήρες όξινης-βάσης μιας χημικής επιχείρησης, τα εξαρτήματα ανάδευσης πρέπει να αντέχουν στη διάβρωση ισχυρών διαβρωτικών μέσων και στη μηχανική καταπόνηση κατά την ανάδευση, και τα παραδοσιακά μεταλλικά εξαρτήματα είναι επιρρεπή σε διάβρωση και ζημιά. Μετά την αλλαγή των εξαρτημάτων ανάδευσης σε κεραμικά υλικά ζιρκονίας, η υψηλή αντοχή στη θραύση και η χημική σταθερότητα της ζιρκονίας τους επιτρέπουν να αντέχουν σταθερά τη μηχανική καταπόνηση σε ισχυρά διαβρωτικά περιβάλλοντα. Ο κύκλος αντικατάστασης των εξαρτημάτων επεκτάθηκε από 3 μήνες σε 2 χρόνια και αποφεύχθηκε επίσης η ρύπανση του προϊόντος που προκλήθηκε από τη διάβρωση μετάλλων.
5. Βιομηχανία Τσιμέντου και Οικοδομικών Υλικών
Ανθεκτικότητα στη Φθορά Ανακαίνιση Συστημάτων Κατακόρυφου Μύλου Τσιμέντου: Εξαρτήματα όπως οι αγωγοί τροφοδοσίας κάθετων μύλων ακατέργαστου αλεύρου και τα πτερύγια οδηγών ταξινομητών σε μια τσιμεντοβιομηχανία καθαρίζονταν συνεχώς από υλικά όπως σωματίδια ασβεστόλιθου και τα αρχικά μεταλλικά εξαρτήματα υπέστησαν σοβαρή φθορά μετά από 4-6 μήνες χρήσης. Μετά την επικόλληση κεραμικών επενδύσεων αλουμίνας σε αυτά τα μέρη, η αντοχή στη φθορά των εξαρτημάτων βελτιώθηκε σημαντικά και η διάρκεια ζωής επεκτάθηκε σε περισσότερα από 2 χρόνια. Ταυτόχρονα, μετά την τοποθέτηση κεραμικών επενδύσεων στις φτερωτές των κυκλοφορούντων ανεμιστήρων, η σταθερότητα λειτουργίας των ανεμιστήρων βελτιώθηκε σημαντικά και το κόστος συντήρησης μειώθηκε κατά 50%.
Προστασία των αγωγών μεταφοράς κλίνκερ: Το κλίνκερ τσιμέντου έχει υψηλή θερμοκρασία και σκληρότητα, επομένως οι αγωγοί μεταφοράς και οι γωνίες φθείρονται εξαιρετικά γρήγορα. Μετά την αντικατάσταση των παραδοσιακών μεταλλικών αγωγών με σύνθετους αγωγούς από κεραμικό αλουμίνας, οι αγωγοί μπορούν να αντέξουν το καθάρισμα κλίνκερ υψηλής θερμοκρασίας{{1} και ο αρχικός κύκλος αντικατάστασης περίπου 1 έτους επεκτάθηκε σε 4 χρόνια. Επιπλέον, μειώθηκε ο κίνδυνος διαρροής κλίνκερ, διασφαλίζοντας τη συνεχή λειτουργία της διαδικασίας παραγωγής τσιμέντου.
