Comparaison des carreaux d'usure en carbure et en céramique dans les centrifugeuses : résistance aux chocs, adhérence et facilité d'utilisation

tuiles de centrifugeuse en carbure de tungstèneLes carreaux de céramique sont généralement le choix le plus judicieux lorsque le décanteur est soumis à des chocs et à une abrasion combinés, notamment au niveau de l'accélération d'alimentation, des bords d'attaque des spirales et des zones d'évacuation des solides. Ils peuvent s'avérer très efficaces sur de grandes surfaces dominées par une abrasion par glissement stable et des chocs relativement faibles.

Cependant, le nom du matériau à lui seul ne garantit pas sa fiabilité. La conception du collage, la géométrie des carreaux, la protection des bords, l'exposition aux produits chimiques et la méthode de réparation prévue sont tout aussi importantes que la dureté.

Notre point de vue est simple : la meilleure protection contre l’usure des centrifugeuses décanteuses est souvent un système à zone spécifique, et non une machine revêtue d’un seul matériau partout.

Pourquoi la question « carbure ou céramique ? » est incomplète

Les acheteurs commencent souvent par une question légitime : quel matériau dure le plus longtemps ? Le problème, c’est que « carbure » ​​et « céramique » désignent des familles de matériaux, et non des spécifications uniques.

Les performances du carbure cémenté évoluent avec carbure de tungstène La granulométrie, le pourcentage de liant, la composition chimique du liant, la densité et les défauts résiduels sont autant de paramètres pris en compte. Le terme « céramique » peut désigner l’alumine, l’alumine renforcée à la zircone, le carbure de silicium, une autre céramique technique, voire un composé de réparation polymère chargé de céramique.

Cette distinction est importante. Une tuile en alumine dure, une tuile en céramique trempée et un époxy céramique appliqué à froid peuvent tous être qualifiés de « protection céramique », mais leur comportement diffère face aux chocs, aux variations de température, aux produits chimiques et aux réparations. Il en va de même pour les carbures cémentés. Les recherches sur les carbures cémentés à base de WC montrent que la teneur en liant et la structure granulaire du carbure sont essentielles à l'équilibre entre dureté et ténacité.

C’est pourquoi nous restons prudents lorsqu’on compare deux indices de dureté et qu’on en désigne un vainqueur. Une centrifugeuse ne soumet pas un carreau à un test de dureté. Elle soumet un ensemble installé à des particules solides en mouvement, des vibrations, une rotation différentielle, la composition chimique du fluide, des conditions d’alimentation variables et des arrêts répétés.

Notre modèle de fiabilité à quatre couches

Nous estimons qu'un système d'usure pour centrifugeuse doit être évalué selon quatre critères. Négliger l'un d'eux peut conduire à choisir la tuile la plus dure sans succès.

1. Mécanisme d'usure :Le dommage dominant est-il l'abrasion par glissement, l'impact de particules, l'érosion, la corrosion ou une combinaison de ces facteurs ?

2. Matériau d'usure :Le type de carbure ou de céramique présente-t-il le bon équilibre dureté-ténacité pour ce mécanisme ?

3. Interface de rétention :La brasure, l'adhésif, la plaque de support, la fixation mécanique ou la soudure resteront-ils solides ?

4. Modèle de maintenance :Cette pièce est-elle destinée à une remise en état contrôlée en atelier, à un remplacement programmé de carreaux ou à une réparation rapide sur site ?

Flottweg mentionne la céramique et le tungstène Carreaux de carbureLes rechargements durs, les revêtements projetés et autres revêtements constituent des options de protection distinctes, tandis que GEA décrit des combinaisons spécifiques à l'application de revêtements en carbure, de carreaux, de céramiques, de revêtements et d'aciers spéciaux. Cette pratique des équipementiers confirme une conclusion pratique : la protection contre l'usure doit être adaptée à l'utilisation locale plutôt que d'être choisie comme un matériau universel.

Carreaux d'usure en carbure vs carreaux en céramique : comparaison simple

1. Résistance aux chocs : pourquoi la dureté ne suffit pas

La dureté décrit la résistance d'un matériau aux rayures ou à la pénétration. Elle n'explique pas entièrement sa résistance à un choc violent.

Cette différence est importante dans une centrifugeuse. Les particules fines peuvent provoquer une abrasion continue, tandis que les particules plus grosses, les corps étrangers ou des changements brusques dans l'alimentation peuvent créer un impact.

Le carbure cémenté supporte généralement mieux cette combinaison car son liant métallique confère au matériau une plus grande robustesse qu'un carreau de céramique classique.

Les carreaux de céramique offrent d'excellentes performances lorsque l'écoulement est stable et que les particules glissent principalement sur leur surface. Les problèmes surviennent plus fréquemment lorsque les particules heurtent directement le bord d'un carreau ou lorsque celui-ci n'est pas parfaitement soutenu.

Langsun Carbide ne recommande donc pas de choisir un carreau uniquement en fonction de sa dureté. Nous cherchons d'abord à comprendre la cause de la défaillance de la pièce d'origine.

Par exemple:

● Une surface usée de manière lisse indique généralement une abrasion par glissement.

● Les coins abîmés peuvent indiquer un impact ou un mauvais maintien des bords.

● L'absence d'une tuile peut indiquer un problème de collage ou d'installation.

● L'usure sous le carreau peut indiquer que des particules ou du liquide ont pénétré dans le joint.

L'aspect de la pièce défectueuse donne souvent aux acheteurs un indice utile sur ce qui doit être changé.

2. Collage : Une bonne tuile peut tout de même se décoller si elle est mal collée.

L'un des aspects les plus négligés deprotection contre l'usure de la centrifugeuse décanteuseIl s'agit du joint entre le carreau et le métal situé en dessous.

Une tuile peut présenter une excellente résistance à l'usure, mais cet avantage disparaît si la tuile se détache ou tombe.

Comment les carreaux de carbure sont généralement fixés

Les plaquettes en carbure sont souvent brasées sur un support en acier. Le brasage utilise un alliage métallique pour lier le carbure et l'acier.

La fiabilité d'un joint brasé dépend de :

● Surfaces en carbure et en acier propres

● Un alliage de brasage approprié

● Un écart contrôlé entre le carbure et l'acier

● Bon contact au niveau de l'articulation

● Chauffage et refroidissement appropriés

● Inspection des zones vides ou des points faibles

Chez Langsun Carbide, nous considérons le support et le brasage comme faisant partie intégrante de la pièce d'usure, et non comme des détails secondaires. Un acheteur doit s'informer sur l'assemblage complet plutôt que de se contenter de demander la nuance de carbure.

Comment les carreaux de céramique sont généralement fixés

Les carreaux de céramique sont souvent fixés à l'aide d'adhésifs industriels, de fixations mécaniques ou de panneaux spécialement conçus.

Les systèmes adhésifs peuvent être efficaces, mais leurs performances dépendent fortement de la préparation de la surface et du temps de polymérisation. L'huile, l'humidité, la poussière, les basses températures ou un temps de polymérisation insuffisant peuvent affaiblir l'adhérence.

Les acheteurs doivent confirmer :

● Quel adhésif est utilisé ?

● Sa compatibilité avec le liquide de procédé est-elle avérée ?

● Sa limite de température

● Combien de temps faut-il attendre avant l'opération pour que la plaie guérisse ?

● Comment préparer la surface métallique

Le point important est simple : le carrelage et la méthode de collage doivent être choisis ensemble.

3. Facilité d'entretien : La protection contre l'usure est-elle facile à réparer ?

La résistance à l'usure est importante, mais les temps d'arrêt ont aussi un coût.

Lorsqu'une centrifugeuse est arrêtée, l'équipe de maintenance doit savoir si la zone endommagée peut être réparée rapidement ou si l'ensemble complet doit être démonté.

Les plaquettes en carbure sont souvent fournies comme pièces d'usure remplaçables et contrôlées. Cela permet un positionnement fiable et une qualité constante, mais leur remplacement peut nécessiter un équipement d'atelier ou une pièce de rechange spécifique.

Certains carreaux de céramique et matériaux de réparation à base de céramique peuvent être installés sur place. Cette solution peut s'avérer utile pour les grandes surfaces ou les réparations localisées. Toutefois, la réparation nécessite toujours un nettoyage préalable, un mélange approprié et un temps de séchage suffisant.

Chez Langsun Carbide, nous pensons que la facilité de réparation doit être prise en compte avant l'achat d'une pièce d'usure, et non après sa panne.

Les acheteurs devraient demander :

● Est-il possible de remplacer individuellement le carreau endommagé ?

● La réparation peut-elle être effectuée sur le site du client ?

● La pièce doit-elle être renvoyée à un atelier spécialisé ?

● Combien de temps prendra le collage ou le durcissement ?

● L'ensemble rotatif devra-t-il être équilibré après réparation ?

● Des pièces de rechange seront-elles disponibles avant le prochain arrêt technique ?

Le point de vue de Langsun Carbide : Choisissez la défaillance que vous pouvez maîtriser

Aucun matériau d'usure n'est éternel. L'objectif le plus pertinent est de choisir un système qui s'use lentement, reste bien fixé et peut être réparé de manière planifiée.

Nous sommes convaincus que la meilleure protection contre l'usure n'est pas toujours le matériau le plus dur. C'est le système qui offre au client la durée de vie la plus prévisible et le risque le plus faible d'arrêt inattendu.

Pour cette raison, Langsun Carbide examine l'état de fonctionnement complet :

● Le type et la taille des particules

● La zone où l'usure est la plus marquée

● Que l'impact soit présent

● Le liquide de traitement et les produits chimiques de nettoyage

● La température de fonctionnement

● La méthode de collage ou de fixation actuelle

● Le plan de maintenance du client

Cette approche peut aboutir à une solution à base de carbure, à une solution céramique, ou à une combinaison des deux.

FAQ

Les carreaux en carbure sont-ils toujours meilleurs que les carreaux en céramique ?

Non. Le carbure est souvent plus performant dans les zones soumises à des chocs et à une usure concentrée. Les carreaux de céramique peuvent être efficaces lorsque le principal problème est l'abrasion par glissement régulier sur une grande surface.

Pourquoi les carreaux de carbure se détachent-ils parfois ?

Les causes possibles incluent un brasage de mauvaise qualité, des zones vides à l'intérieur du joint, une contamination, une corrosion, un support inadapté, un mauvais ajustement ou des conditions de service qui n'ont pas été prises en compte lors de la conception initiale.

Quel matériau est le plus adapté à une zone de rejet de solides ?

Le carbure est souvent préféré car les zones de décharge peuvent subir une forte concentration de solides, un mouvement rapide des particules, des impacts et une usure locale importante.

Peut-on utiliser du carbure et de la céramique dans la même centrifugeuse ?

Oui. Une conception combinée peut utiliser du carbure dans les zones à fort impact et une protection en céramique sur les grandes surfaces exposées principalement à l'abrasion par glissement.

Conclusion

Le choix entretuiles de centrifugeuse en carbure de tungstèneet le choix des carreaux de céramique ne doit pas se baser uniquement sur leur dureté.

Le carbure est généralement plus adapté aux applications soumises à des chocs, des contraintes en bordure et une abrasion locale importante. Les carreaux de céramique peuvent être efficaces lorsque l'usure par glissement régulier affecte une large surface et que les chocs importants sont limités.

La qualité du collage et l'entretien sont tout aussi importants que le matériau du carreau. Un carreau résistant avec un joint fragile ne constitue pas une solution fiable face à l'usure.

Langsun Carbide recommande de sélectionnerprotection contre l'usure de la centrifugeuse décanteuseen étudiant l'emplacement réel de l'usure, l'apparence de la défaillance, les conditions de fonctionnement et le plan de réparation.

La meilleure solution peut être le carbure, la céramique ou une combinaison des deux. L'essentiel est que le système choisi fonctionne de manière fiable dans l'environnement d'exploitation réel du client.

Auteur | Allen

Allen est directeur du marketing international chez NINGBO LANGSUN TUNGSTEN CARBIDE CO., LTD. Il possède plus de 5 ans d'expérience dans le domaine des pièces d'usure industrielles et Applications du carbure de tungstèneIl travaille avec des clients dans les secteurs du pétrole et du gaz, des vannes et du contrôle des débits, de la métallurgie, du traitement chimique, des pompes, du traitement de surface, des mines et du traitement des minéraux.

Il se concentre sur l'aide aux équipementiers, aux fabricants d'équipements, aux sociétés d'ingénierie et aux équipes d'approvisionnement pour choisir des pièces d'usure en carbure de tungstène fiables en fonction des conditions de travail réelles, des performances des matériaux, de la faisabilité de la fabrication et des exigences de contrôle de la qualité.

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Références

● Flottweg, « Protection contre le port de Flottweg ».

● GEA, Centrifugeuses et décanteurs dans les procédés miniers.

● Kennametal, « Solutions de séparation : Carreaux pour centrifugeuses. »

● Kennametal, « Analyse par scan d'un joint brasé ».

● ASTM International, ASTM G65, Méthode d'essai normalisée pour la mesure de l'abrasion à l'aide de l'appareil à roue de sable sec/caoutchouc.

● CeramTec, informations sur les matériaux pour l'oxyde d'aluminium et l'alumine renforcée à la zircone.