Сталева футеровка бункера служить до першої серйозної партії абразиву: метал протирається наскрізь, з’являються діри, матеріал починає бити по корпусу, а зварювальник щомісяця латає ту саму стінку. Гумова футеровка живе довше, але б’ється по швах і твердне на морозі. Поліуретанові плити від заводу ТИМОЛ дають зносостійкість приблизно у 2-5 разів вищу за гуму, важать у 6-7 разів менше за сталь і гасять шум від падіння матеріалу. Нижче розберемо, де такі плити працюють, як вони порівнюються з Hardox, гумою і поліетиленом, і як замовити футерування під розмір вашого вузла.
Де застосовують поліуретанові плити
Поліуретанові плити захищають робочі поверхні від абразивного зносу, ударів і налипання матеріалу. Їх ставлять там, де сипкий або кусковий продукт постійно тре, б’є або ковзає по стінці: у місцях, де метал протирається, а гума не витримує удару.
Типові вузли футерування: стінки і днища бункерів та приймальних лійок, жолоби і течки перевантаження, розвантажувальні лотки, стінки циклонів і гідроциклонів, дека грохотів, кузови самоскидів і ковші. У цих місцях плита приймає на себе весь абразивний потік і зношується замість дорогої металоконструкції.
Поліуретан особливо виграє на вологому і липкому матеріалі. Гладка еластична поверхня погано змочується, тому глина, вугільний шлам, руда з вологою налипають менше, ніж на сталь, і не намерзають узимку. Це знижує кількість зупинок на очищення бункерів. Повний перелік футерувальних виробів дивіться в каталозі.
Чому поліуретан витісняє сталь, гуму і поліетилен
Поліуретанові плити перевершують конкурентів за поєднанням малої ваги, зносостійкості і здатності гасити удари. Головна перевага перед сталлю це вага: густина поліуретану 1,05-1,25 г/см³ проти 7,7-7,9 г/см³ у конструкційної сталі, тобто плита у 6-7 разів легша. Це розвантажує металоконструкцію, спрощує монтаж і не додає інерції рухомим елементам.
Проти гуми поліуретан виграє в зносі і міцності. Стирання за DIN 53516 у поліуретану 38-39 мм³, у гуми SBR 100-200 мм³, у EPDM 80-180 мм³. Міцність на розрив у поліуретану 39-87 МПа проти 8-20 МПа у SBR. Тобто поліуретанова плита зношується у кілька разів повільніше і краще тримає закладні кріплення без вириву.
Надвисокомолекулярний поліетилен UHMW-PE має дуже низьке стирання (15-30 мм³) і застосовується там, де важливе мінімальне ковзне тертя. Але він майже не пружний (відскок 5-10%), деформується під постійним навантаженням і не поглинає удари падаючого матеріалу. Поліуретан поступається UHMW-PE у чистому ковзанні, проте виграє на ударно-абразивному режимі, де більшість промислових бункерів і працює. Зносостійка сталь Hardox тримає прямий удар великої фракції, але важка, кородує і передає весь шум і вібрацію на корпус.
| Матеріал | Стирання DIN 53516, мм³ | Робоча t, °C | Густина, г/см³ | Міцність на розрив, МПа |
|---|---|---|---|---|
| Поліуретан ТИМОЛ | 38-39 | від -60 до +100 | 1,05-1,25 | 39-87 |
| Гума SBR | 100-200 | від -40 до +80 | 0,94-1,1 | 8-20 |
| Гума EPDM | 80-180 | від -50 до +120 | 0,86-1,1 | 7-20 |
| UHMW-PE | 15-30 | від -200 до +80 | 0,93-0,95 | 17-45 |
| Сталь Hardox 400/500 | н/д | від -40 до +250 | 7,8-7,85 | 1250-1600 |
Таблиця показує головний компроміс: UHMW-PE трохи випереджає поліуретан у чистому стиранні, але поступається в пружності й ударостійкості, а сталь Hardox виграє в лобовій міцності ціною ваги у 6-7 разів більшої і повної відсутності демпфування.
Порада інженера: підбирайте твердість плити під характер зносу. Для ковзного абразиву дрібної фракції беріть твердіший поліуретан у верхній частині Shore A, 80-95 Shore A, він краще опирається різанню, залишаючись пружним. Для ударного режиму з великою фракцією, що падає з висоти, краще працює м’якший матеріал 80-95 Shore A, який відбиває удар за рахунок еластичності. І завжди готуйте металеву основу під адгезію: піскоструминна обробка і знежирення визначають, чи протримається клейове з’єднання весь ресурс плити.
Як обирати товщину і кріплення
Товщину поліуретанової плити визначають три чинники: абразивність матеріалу, розмір фракції і енергія удару в точці контакту. Чим важчий матеріал і вища точка його падіння, тим більший запас на знос закладають. Тонка плита достатня для ковзного контакту дрібного продукту, товста потрібна там, де великий кусок падає під прямим кутом.
Кріплення обирають за конструкцією вузла і потребою в заміні. Найпоширеніші варіанти: болтове з’єднання через закладні шайби, приклеювання на конструкційний клей і лиття плити одразу на металевій підкладці, яку приварюють до корпусу. Болтове кріплення зручне там, де плиту планово міняють, клейове дає суцільну поверхню без виступів, комбіноване поєднує обидві переваги.
Важлива деталь монтажу це стики між плитами. Їх розташовують так, щоб потік матеріалу йшов уздовж шва, а не бив у нього, інакше край плити піднімається і виривається. Правильно спроектована розкладка плит служить помітно довше за випадковий набір шматків.
Ще один практичний момент це ремонтопридатність. Поліуретанову футеровку не обов’язково міняти цілим комплектом: у зоні найбільшого зносу, наприклад під точкою падіння матеріалу, ставлять товщу або жорсткішу плиту, а решту поверхні закривають тоншими елементами. Коли зношується ударна зона, міняють тільки її, а не всю облицювальну поверхню бункера. Такий зонований підхід помітно знижує витрати на обслуговування протягом строку служби вузла.
Галузі, де поліуретанові плити дають найбільший ефект
Найбільший ефект футерування дає в гірничодобувній і збагачувальній промисловості, де абразивний потік руди, вугілля і породи руйнує метал за тижні. Тут поліуретанові плити на бункерах, течках і деках грохотів окупаються за рахунок різкого падіння частоти ремонтів і простоїв.
Металургія і виробництво будматеріалів застосовують плити для футерування вузлів перевантаження щебеню, клінкеру, коксу і агломерату. Сільське господарство і елеваторна галузь ставлять поліуретан у зернові течки і бункери, де важлива і зносостійкість, і те, що матеріал не травмує зерно і не іржавіє. Енергетика використовує плити на трактах подачі вугілля і золошлакових сумішей.
В усіх цих галузях поліуретан вирішує однакову задачу: перевести зношувану поверхню з розряду металу, який протирається наскрізь, у розряд змінного захисного шару, який планово оновлюють. Докладніше про підбір матеріалу під галузь читайте в розділі послуги.
Як замовити поліуретанові плити під розмір
Для замовлення надайте креслення вузла або зразок старої футеровки з розмірами, вкажіть тип матеріалу, що зношує поверхню, розмір фракції, температуру і бажаний спосіб кріплення. За цими даними технолог розрахує товщину, твердість і рецептуру полімеру.
Завод ТИМОЛ виготовляє плити стандартних і нестандартних розмірів, з отворами, скосами, ребрами і закладними елементами, методом вільного лиття. Виконуються як поодинокі плити під ремонт конкретного вузла, так і комплекти футерування під цілий бункер чи течку.
За консультацією, розрахунком під ваше обладнання і замовленням звертайтеся через контакти заводу ТИМОЛ. Інженери допоможуть підібрати матеріал і спосіб монтажу під ваш абразивний режим.