Soluções cerâmicas para condições extremas: estudos de caso em confiabilidade

A cerâmica industrial é a solução ideal para aplicações onde a temperatura, a corrosão ou o desgaste destroem os materiais convencionais. Aqui estão três problemas do mundo real que eles resolvem.

• Desafio:Os revestimentos de bomba de polpa de aço e as placas de desgaste no processamento mineral se desgastam em 2 a 3 meses, causando paradas frequentes.
• Solução Cerâmica: Alumina (90-99,5%) ou telhas ZTAcolado ao suporte metálico.
• Resultado:Vida útil estendida para2-3 anos. A alta dureza da alumina resiste ao corte por partículas abrasivas, reduzindo os custos de manutenção em mais de 70%.

• Desafio:As sedes metálicas das válvulas e as vedações das bombas em sistemas de tratamento de ácido corroem rapidamente, causando vazamentos e riscos à segurança.
• Solução Cerâmica: Carboneto de Silício Ligado por Reação (SiC)selos mecânicos e acabamentos.
• Resultado:O SiC é inerte a quase todos os ácidos (exceto HF) e álcalis fortes. A vida útil da vedação aumenta de6 meses a 5+ anos, eliminando paradas não planejadas e vazamentos.

• Desafio:As cinzas volantes em caldeiras a carvão causam desgaste erosivo extremo nos cotovelos das tubulações, nas pás dos ventiladores e nos bicos dos queimadores feitos de ligas especiais.
• Solução Cerâmica: Nitreto de Silício (Si₃N₄)oualumina fundida por fusãocomponentes.
• Resultado:Estas cerâmicas mantêm a resistência e resistem à erosão em temperaturas acima1000ºC. Aumento da vida útil dos componentes5-10x, melhorando a eficiência e a disponibilidade da caldeira.

Embora o custo unitário inicial de uma peça cerâmica seja muitas vezes superior ao de um equivalente metálico, oCusto total de propriedadeé quase sempre menor. O TCO inclui:

• Custo inicial da peça
• Mão de obra de instalação
• Frequência de substituição
• Custo do tempo de inatividade não planejado
• Perda de produto (por exemplo, por vazamentos)

Principal conclusão:As implementações cerâmicas mais bem-sucedidas começam com uma análise de falha do componente atual e um cálculo do TCO. Isso muda a discussão do preço por peça para o valor a longo prazo e a confiabilidade do sistema.