Тау-кен өнеркәсібі ең қиын орталарда жұмыс істейді. Тау-кен жабдықтары үнемі абразивті материалдар, жоғары соққы күштері және үздіксіз жұмыс сияқты экстремалды жағдайларға ұшырайды. Нәтижесінде техниканың тозуы сөзсіз. Тозуға төзімді шешімдер тау-кен жабдықтарының тиімді жұмыс істеуін қамтамасыз етуде, тоқтап қалу уақытын азайтуда және техникалық қызмет көрсету шығындарын азайтуда маңызды рөл атқарады. Бұл мақала әртүрлі нәрселерді зерттейдітозуға төзімді шешімдертау-кен өнеркәсібіне арналған, озық материалдардан өндіру әдістеріне дейін және олардың өнімділік пен үнемділікке әсері.
Тау-кен жабдығының тозуы қатаң ортада тұрақты пайдаланудан туындайтын механикалық кернеулерден туындайды. Тозудың негізгі түрлеріне абразивті тозу жатады, ол қатты бөлшектер жабдықтың беттерін тырнағанда немесе ұнтақтағанда; материалдарды ұсақтау және ұнтақтау кезіндегі жоғары күштердің әсерінен болатын соққы тозу; және химиялық заттардың, ылғалдың немесе жоғары температуралы орталардың әсерінен болатын коррозиялық тозу.
Тозуға бейім тау-кен жабдықтарының негізгі құрамдас бөліктеріне уатқыштар, ұнтақтау диірмендері, конвейер таспалары, экскаваторлар және күректер жатады. Мысалы, ұсатқыштар минералдар мен тау жыныстарының абразивті тозуына ұшырайды, ал конвейерлік жүйелер ауыр материалдарды тасымалдау кезінде соққыға және абразивті тозуға бейім. Осы құрамдас бөліктерге тозудың жиынтық әсері өнімділіктің төмендеуіне, қуат тұтынудың артуына және қымбат тұратын тоқтап қалуға әкелуі мүмкін.
Тозатын бөлшектерге арналған материалдарды таңдау тау-кен жабдықтарының қызмет ету мерзімін және өнімділігін арттыру үшін өте маңызды. Тау-кен өнеркәсібінде тау-кен жұмыстарының ауыр жағдайларына төтеп беру қабілеті үшін бірнеше жетілдірілген материалдар әдетте қолданылады:
Жоғары хром болат:Бұл материал тозуға өте төзімді және әдетте ұсақтағыштарда, диірмендерде және ұнтақтау жабдықтарында қолданылады. Оның қаттылығы мен тозуға қарсы тұру қабілеті оны ауыр абразивтерге тап болатын компоненттер үшін таңдаулы етеді.
Вольфрам карбиді:Өте қаттылығымен танымал вольфрам карбиді ұсақтағыш балғалары немесе бұрғылау қашаулары сияқты қатты соққыға ұшырайтын бөлшектер үшін өте қолайлы. Оның тозуға төзімділігі жоғары стресс жағдайында ұзақ мерзімді төзімділікті қамтамасыз етеді.
Жоғары марганецті болат:Көбінесе қатты соққыға және қажалуға ұшырайтын бөліктерде, мысалы, ұсатқыш төсемдері, балғалар және ұнтақтау шарлары пайдаланылады, жоғары марганецті болат тамаша қаттылық пен жұмысты қатайтатын қасиеттерге ие.
Керамика және керамикалық композиттер:Керамика көбінесе жоғары температура мен абразивті ортаны қамтитын тау-кен өндірісінде қолданылады. Керамикалық төсемдер мен жабындар ерекше тозуға төзімділікті қамтамасыз етеді және циклондар, сорғылар және шұңқырлар сияқты төтенше жағдайларға ұшыраған бөліктерде қолданылады.
Резеңке және полиуретанды:Резеңке және полиуретанды тау-кен көліктік жабдықтарында, мысалы, құбырлар мен құбырлардағы тозуға төзімді төсемдер үшін кеңінен қолданылады. Бұл материалдар соққыларды сіңіруге және түйіршіктелген материалдармен жұмыс істейтін жабдықтың тозуын азайтуға көмектеседі.
Шынықтырылған болат қорытпалары:Термиялық өңдеу немесе беткі жабындарды қолдану арқылы шыңдалған болат қорытпалары қаттылық пен қаттылық арасындағы жақсы тепе-теңдікті қамтамасыз етеді, бұл оларды тау-кен құралдарына, тегістеу құралдарына және тозуға және соққыға ұшыраған бөлшектерге жарамды етеді.
Тау-кен өндірісінде уатқыштар қатты тау жыныстары мен кендерді ыдыратуда маңызды рөл атқарады. Ұсатқыштың әр түрі әртүрлі тозу қиындықтарына тап болады және тозуға төзімді дұрыс шешімдерді таңдау жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзарту және тиімділікті арттыру үшін өте маңызды.
Конусты ұсатқыштар жоғары қысу және қажалу күштерін, әсіресе мантия мен ойыс төсемдерінде жұмыс істейді.
Материалдар:Жоғары марганецті болат (12-14% Mn) жұмыс істеу қабілетіне байланысты жиі қолданылады. Тозуға төзімділік үшін вольфрам карбиді жабындарын да қолдануға болады.
Шешімдер:Композиттік материалдар мен резеңке төсемдерді пайдалану беріктікті одан әрі жақсартуға мүмкіндік береді. Тозуды үнемі бақылау ауыстыру циклін оңтайландыруға көмектеседі.
Соққылы ұсатқыштар жұмсақ материалдарды сындыру үшін қолданылады және соққылар мен соққы тақталарының тозуын тудыратын жоғары соққы күштеріне ұшырайды.
Материалдар:Үрлеу штангалары үшін жоғары хромды шойын, ал соққылы пластиналар үшін мартенситті болат қолданылады. Вольфрам карбиді кірістірулер қаттылықты арттырады.
Шешімдер:Көп бөлікті төсемдер мен реттелетін дизайн мүмкіндіктері тозуды азайтуға көмектеседі. Діріл сенсорлары арқылы тозуды бақылау өнімділікті жақсартады және бөліктің қызмет ету мерзімін ұзартады.
Жақ ұсатқыштар қысумен де, үйкеліспен де айналысады, әсіресе бекітілген және жылжымалы жақ тақталарында.
Материалдар:Жоғары марганецті болат жұмыста қатайтатын қасиеттеріне байланысты стандартты болып табылады. Кейбіреулер қосымша төзімділік үшін марганец пен хром қоспасын пайдаланады.
Шешімдер:Арнайы әзірленген лайнерлер және тұрақты тексеру тозуды азайтуға көмектеседі. Майлау мен беруді дұрыс реттеу бөлшектердің қызмет ету мерзімін ұзартуы мүмкін.
Гироторлы ұсатқыштар конустық ұсатқыштарға ұқсас, бірақ үлкенірек және екінші немесе үшінші реттік ұсақтау үшін қолданылады.
Материалдар:Жоғары марганецті болат әдетте мантия мен ойыс үшін қолданылады. Вольфрам карбиді және жоғары хромды қорытпалар қосымша тозуға төзімділікті ұсынады.
Шешімдер:Гидравликалық реттеу жүйелері тозу мен тиімділікті жақсырақ басқаруға мүмкіндік береді. Болжалды техникалық қызмет көрсету тозған бөлшектерді қашан ауыстыру керектігін анықтауға көмектеседі.
Тозуға төзімді бөлшектерді өндіру бөлшектердің тау-кен жұмыстарында кездесетін төтенше жағдайларға төтеп беруін қамтамасыз ету үшін арнайы әдістерді қажет етеді. Бұл техникаларға мыналар жатады:
Жылулық өңдеу:Тау-кен компоненттерінің қаттылығын, беріктігін және беріктігін арттыру үшін шынықтыру, шынықтыру және қалыпқа келтіру сияқты термиялық өңдеу процестері қолданылады. Мысалы, болат бөлшектер тозуға төзімділігін арттыру және абразивті және соққы күштеріне төтеп беру үшін жиі термиялық өңдеуден өтеді.
Беттік жабу технологиялары:Бөлшектердің бетінің қаттылығын арттыру және оларды коррозия мен тозудан қорғау үшін карбидті жабындар және хромдау сияқты жабу әдістері қолданылады. Бұл жабындар қатал жұмыс жағдайларына төтеп бере алатын берік беткі қабатты қамтамасыз етеді.
Қосымша өндіріс (3D басып шығару):Арнайы тозуға төзімді бөлшектерді өндіру үшін қосымша өндіріс барған сайын зерттелуде. 3D басып шығару тау-кен жабдықтарының нақты қажеттіліктеріне бейімделген күрделі және күрделі компоненттерді өндіруге мүмкіндік береді.
Жетілдірілген құю және соғу әдістері:Жетілдірілген құю және соғу әдістері күшейтілген беріктігі мен тозуға төзімділігі бар тозу бөлшектерін өндіру үшін қолданылады. Бұл әдістер тау-кен өнеркәсібінің күрделі талаптарына жауап беретін жоғары сапалы, берік құрамдастарды өндіру үшін өте қолайлы.
Тиімді техникалық қызмет көрсету және тозған бөлшектерді уақтылы ауыстыру тоқтау уақытын азайту және жабдықтың оңтайлы өнімділігін сақтау үшін маңызды. Діріл талдауы және температураны тексеру сияқты тұрақты тексерулер мен бақылаулар тозудың ерте белгілерін анықтауға және қымбат тұратын бұзылулардың алдын алуға көмектеседі.
IoT және машиналық оқытуды қолданатын болжамды техникалық қызмет көрсету танымал бола түсуде, бұл тау-кен өндіруші компанияларға тозуды болжауға және сәтсіздіктер орын алмас бұрын ауыстыруды жоспарлауға мүмкіндік береді. Проактивті техникалық қызмет көрсету стратегиясын жүзеге асыру жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзартуға көмектеседі және жалпы техникалық қызмет көрсету шығындарын азайтады.
Тау-кен өнеркәсібі тұрақтылыққа көбірек көңіл бөлуде, ал тозуға төзімді шешімдер де ерекшелік емес. Төзімді, ұзақ қызмет ететін бөлшектер ауыстыру жиілігін азайту және материалды тұтынуды азайту арқылы қалдықтарды азайтуға көмектеседі. Бұған қоса, қоршаған ортаға тигізетін әсерді азайту үшін экологиялық таза материалдарды пайдалану және тозған бөлшектерді қайта өңдеу үрдісі өсуде.
Тозуға төзімді шешімдер тау-кен жабдықтарының тиімділігі мен өнімділігін сақтау үшін өте маңызды. Тиісті материалдарды таңдау, алдыңғы қатарлы өндіріс әдістерін енгізу және тиімді техникалық қызмет көрсету стратегияларына сүйене отырып, тау-кен компаниялары тоқтап қалу уақытын қысқарта алады, жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзартады және жұмыс өнімділігін оңтайландырады. Материалтану және технология саласындағы үздіксіз жетістіктермен тау-кен өндірісіндегі тозуға төзімді шешімдердің болашағы тұрақтылық, үнемділік және инновациялар үшін жаңа мүмкіндіктер ұсынатын перспективалы болып көрінеді. Бұл шешімдерге инвестиция салу тек практикалық қажеттілік емес, сонымен қатар тау-кен жұмыстарының ұзақ мерзімді табыстылығы мен табыстылығын қамтамасыз ету үшін стратегиялық қадам болып табылады.