Aliuminio oksido keraminis rutulys (Al2O3) ir cirkonio grūdintas aliuminio oksido keraminis rutulys (ZTA) yra plačiai naudojami keraminių medžiagų pramonėje ir turi savo ypatybes. Šiame darbe bus atlikta lyginamoji trijų medžiagų charakteristikų, taikymo scenarijų ir ekonomiškumo dimensijų analizė, siekiant suteikti sprendimų priėmimo pagrindą renkantis inžineriją.
Medžiagų savybių palyginimas
Kalbant apie fizines savybes, aliuminio oksido rutuliukų tankis yra didesnis nei 92%, Rokvelo kietumas siekia HRA85-90, tačiau atsparumas plyšimui yra tik 3,5-4,0 MPa ·m¹/². ZTA įveda 15-20% cirkonio oksido (ZrO2), išlaikant HRA88-92 kietumą, atsparumas plyšimui padidinamas iki 6,0-8,0 MPa·m¹/², o atsparumas lenkimui padidinamas 30% iki 450 MPa.
Taikymo skirtumai
Dėl didelių sąnaudų aliuminio oksido rutuliukai plačiai naudojami mažos{0}}apkrovos scenarijuose, pvz., popieriaus mašinose ir cheminių medžiagų siurblių vožtuvuose. ZTA Keraminis rutulys, naudojamas kasyklų trupintuvo pamušalo plokštei, tarnavimo laikas iki 2,3 karto viršija įprastą aliuminio oksido rutulį, ypač tinka esant dideliam smūgiui, didelio susidėvėjimo ekstremalioms sąlygoms.
Kalbant apie prisitaikymą prie temperatūros, aliuminio oksido rutulys gali stabiliai veikti 800 laipsnių C temperatūroje, o ZTA šilumos smūgio temperatūra padidinama iki 1200 laipsnių C dėl cirkonio oksido fazių perėjimo savybių. Šiluminės elektrinės išmetamųjų dujų apdorojimo sistema naudoja ZTA Ceramic rutulį kaip sandariklį, kad -nekeltų problemų 18 000 valandų 950 laipsnių kampu.
ZTA Keraminio rutulio ekonominė analizė
Pirkimo išlaidų požiūriu cirkonio grūdinto aliuminio oksido rutulio kaina yra 2–3 kartus didesnė už aliuminio oksido rutulio kainą. Tačiau viso gyvavimo ciklo sąnaudų apskaičiavimas rodo, kad esant sunkiems scenarijams, pvz., smulkinant kasyklą, cirkonio grūdinto aliuminio oksido rutuliukų pakeitimo kaina gali sumažėti iki 45 % dėl ilgesnio tarnavimo laiko. Cemento gamybos linijos atnaujinimo atvejis rodo, kad pritaikius ZTA šlifavimo korpusą, metinės priežiūros išlaidos sumažėja 28%, o įrangos prastovos - 60%.
Apibendrinant galima pasakyti, kad aliuminio oksido rutuliai yra tinkami ekonomiškai{0}}efektyviai pasirinkti įprastomis darbo sąlygomis, o grūdintas aliuminio oksidas su cirkoniu Zta turi didelių pranašumų esant ekstremalioms darbo sąlygoms.
