
Когда слышишь про антиатомную эрозию кислорода, половина клиентов сразу думает о космических технологиях — а на деле это обычная защита для конвейерных лент в металлургии. Терморегулируемая плёнка тут не для красоты, а чтобы материал не рассыпался после месяца работы в печном цеху.
Раньше считали, что главное — выдерживать температуру до 800°C. Но на комбинате в Череповце выяснилось: при циклическом нагреве-охлаждении стандартная плёнка отслаивается за две недели. Пришлось пересматривать адгезионный слой с учётом коэффициента расширения стали.
Кислородная эрозия — это не только окисление. В зоне разгрузки шихты частицы руды с водой создают электрохимическую коррозию. Добавлять в покрытие нитрид бора оказалось бесполезно — при контакте с сернистым газом образуются хрупкие соединения.
Сейчас тестируем композит с дисперсным оксидом иттрия. Недешево, но на пробной партии для НЛМК уже 9 месяцев без замены. Хотя... возможно, просто повезло с низкой влажностью в этом сезоне.
Из российских компаний лишь Шэнчэнь готова делать образцы под конкретный тип конвейера. На их сайте jsscyjsb.ru есть расчёт стойкости к абразивному износу — но эти цифры нужно проверять в полевых условиях. Мы как-то получили партию с превышением содержания карбида вольфрама — плёнка трескалась при гибке.
Китайские производители часто экономят на стабилизаторах термического расширения. Помню, на Энергомаше пришлось экстренно менять покрытие после того, как при 400°C начало пузыриться. Выяснилось, что поставщик использовал полиимид без кварцевого наполнителя.
Сейчас работаем с ООО Цзянсу Шэнчэнь Металлургическое Оборудование над многослойным вариантом: нижний слой — медно-графитовая основа для теплопередачи, верхний — керамика с закрытой пористостью. Пока держит 1200 циклов в испытательной камере.
Толщина покрытия — всегда компромисс. При нанесении свыше 2 мм появляется риск отслоения под ударной нагрузкой. Но тоньше 0.8 мм — не выдерживает истирание коксом. Оптимально 1.2-1.5 мм с градиентным переходом.
Вакуумное напыление даёт лучшую адгезию, но для лент длиной более 20 метров нужны камеры, которых в России всего три. Шэнчэнь предлагает плазменное напыление в среде аргона — дешевле, но требуется последующая механическая обработка стыков.
Самое сложное — контроль качества сварных швов. Даже идеальное покрытие трескается в зоне термического влияния. Приходится делать локальное упрочнение лазерной наплавкой — технология, которую Шэнчэнь как раз внедрила в прошлом году.
На Качканарском ГОКе использовали немецкое покрытие — выходило из строя через 4 месяца из-за сероводорода в руде. Перешли на материал с добавлением молибдена от Шэнчэнь — уже 11 месяцев в работе. Хотя признаю, там и условия транспортировки менее агрессивные.
А вот на алюминиевом заводе в Красноярске наш терморегулируемый состав не выдержал контакта с фтористыми соединениями. Пришлось экранировать ленту дополнительным слоем фторопласта — удорожание на 30%, но альтернатив нет.
Интересный опыт получили с комбинатом в Липецке: там требовалась не только термостойкость, но и антистатичность. Добавление углеродных нанотрубок в покрытие решило проблему, хотя пришлось пожертвовать частью гибкости.
Сейчас экспериментируем с самовосстанавливающимися полимерами на основе диацетилена. При нагреве до 200°C происходит рекомбинация молекулярных связей — в теории может увеличить межремонтный срок в 1.5 раза. Но пока лабораторные образцы нестабильны.
Основной тренд — переход к предиктивному обслуживанию. Датчики температуры, встроенные в плёнку, уже тестируем на экспериментальном участке. Правда, возникают сложности с передачей данных через металлическую основу.
Шэнчэнь анонсировала разработку покрытия с переменной теплопроводностью — для участков с разным температурным режимом. Если это сработает, сможем оптимизировать энергозатраты в зонах охлаждения. Но пока видел только презентационные ролики.