
Когда ищешь производителя керамических отводов для ГОКов, часто наталкиваешься на однотипные описания — все обещают вечность службы и нулевой износ. На практике же лет пять назад мы в Кемерово столкнулись с тем, что закупленные у одного уральского завода отводы начали крошиться уже через 11 месяцев работы на участке классификации. Оказалось, проблема была не в керамике самой по себе, а в способе её фиксации в металлическом корпусе — тепловые расширения никто не просчитал. Именно тогда я начал глубже изучать технологические подходы разных производителей.
Многие заблуждаются, думая, что главное — твёрдость керамики. Да, показатель по Шору важен, но если взять, к примеру, алюмооксидную керамику 95%-ной чистоты — её прочность на излом может оказаться критичной при гидроударах. В 2022 году на одной из фабрик в Красноярском крае мы наблюдали, как отвод диаметром 350 мм лопнул по телу, хотя керамика внутри осталась целой. Причина — несоответствие толщины металлической оболочки рабочему давлению в 12 атмосфер.
Сейчас многие переходят на композитные решения, где керамика сочетается с полиуретановыми вставками. Но здесь есть подвох — при длительном контакте с пульпой, содержащей хлориды, полиуретан теряет эластичность. Наш эксперимент на обогатительной фабрике в Норильске показал, что такой гибридный отвод требует замены через 2-3 года, тогда как цельнокерамические аналоги от ООО Шаньси Хуачжань Технолоджи износостойких материалов показывали износ менее 15% за тот же период.
Кстати, о толщине керамического слоя. Часто встречал стандартные 15-20 мм, но для абразивных пульп с крупностью частиц свыше 3 мм этого недостаточно. Приходилось увеличивать до 25-30 мм, что, естественно, утяжеляло конструкцию. Но здесь производитель из Китая предлагает интересное решение — ступенчатую толщину футеровки, где в зоне удара слой толще.
На золотоизвлекательной фабрике в Якутии мы в 2021 году устанавливали отводы 90° с радиусом 1.5D — изначально для транспортировки цианидной пульпы. Через восемь месяцев заметили локальный износ в зоне внешнего радиуса. При вскрытии оказалось, что керамика там истончилась на 40%, хотя остальные участки были в идеальном состоянии. Производитель тогда сделал вывод о необходимости усиления именно внешней стенки — сейчас такие модификации есть в каталоге hzwear.ru.
Ещё один момент — монтаж. Казалось бы, что сложного? Но на одной из медных фабрик Урала монтажники затянули фланцевые соединения с превышением момента — в результате в керамике пошли микротрещины, которые привели к полному разрушению через полгода. Теперь мы всегда проводим инструктаж по монтажу, особенно для крупных диаметров от 500 мм.
Интересный опыт был с угловыми отводами 45° на фабрике в Казахстане — там использовали их в системе гидротранспорта хвостов. При скорости потока 4.5 м/с и содержании твёрдого 65% обычные отводы служили не более 10 месяцев. После перехода на варианты с самораспространяющейся керамической футеровкой срок увеличился до 26 месяцев — экономия на заменах составила около 300 тыс рублей в год на один технологический поток.
Когда мы первый раз получили отводы от ООО Шаньси Хуачжань Технолоджи, обратили внимание на способ крепления керамики — не на клей, как у многих, а на механические замки. Это решает проблему температурных деформаций, хотя и усложняет производство. Кстати, их технология центробежного литья керамики позволяет добиться плотности до 3.85 г/см3 — для абразивных сред это критически важно.
На своём опыте убедился, что качество обработки поверхности керамики влияет на гидравлическое сопротивление. Шероховатость не должна превышать Ra 0.8 мкм, иначе растут потери напора. У некоторых российских производителей этот момент недооценивают — в результате насосы работают с перегрузкой.
Сейчас многие переходят на керамику, легированную цирконием — для агрессивных химических сред это оправдано. Но стоимость таких отводов на 25-30% выше, поэтому для большинства обогатительных фабрик оптимальным остаётся алюмооксидный вариант с содержанием Al2O3 не менее 92%.
Самая распространённая ошибка — экономия на диаметре. Помню случай на фабрике в Воркуте, где поставили отводы DN250 вместо рекомендуемых DN300 — за год пришлось менять три раза из-за эрозии. Скорость потока превышала расчётную на 25%, и абразив буквально выедал керамику.
Не всегда учитывают и температурный режим. Например, при сушке концентрата температура может достигать 150°C — обычные эпоксидные составы для фиксации керамики тут не работают. Нужны термостойкие варианты, которые предлагают далеко не все производители.
Ещё один нюанс — вибрация. На дробильных участках, где стоит оборудование с динамическими нагрузками, нужны отводы с демпфирующими прокладками. Без этого керамика может растрескаться от усталостных напряжений — такой печальный опыт был у нас на фабрике в Мурманской области.
Сейчас вижу тенденцию к комбинированным решениям — например, керамика плюс карбид вольфрама для особо абразивных сред. Но это пока дорогое удовольствие, хотя на ответственных участках уже применяется.
Интересное направление — интеллектуальные отводы с датчиками износа. Несколько производителей, включая ООО Шаньси Хуачжань Технолоджи износостойких материалов, экспериментируют с волоконно-оптическими sensors, встроенными в керамику. Пока это пилотные проекты, но для автоматизированных фабрик будущего — перспективно.
Лично я считаю, что будущее за модульными системами, где можно заменять только изношенные участки, а не весь отвод. Это сократит расходы на 40-50% — некоторые китайские производители уже предлагают подобные решения для труб, но для отводов технология ещё не отработана.