Materia metal cerámico (Cermet) para aplicaciones de alta abrasividad .

Tecnología

Nuevo material CERMET basado en el sistema Fe-SiC, a base de una matriz de hierro y carburo de silicio, para ser utilizado como revestimiento en múltiples industrias. Se plantea esta solución, en primera instancia, como una alternativa eficiente y económica ante las alternativas existentes para revestimiento de ápex (ápices) de hidrociclones, sin embargo, son múltiples las posibles aplicaciones en ambientes altamente abrasivos como en el transporte y almacenamiento de mineral o en operaciones de excavación y sondaje. Los cermets se utilizan para combinar las cualidades de tolerancia a las altas temperaturas y a la abrasión de los cerámicos con la maleabilidad de los metales. Como matriz se utiliza el metal, usualmente carburos cementados WC-Co. Sin embargo, debido a la escasez global de cobalto, al alto precio del carburo de tungsteno, a sus condiciones de síntesis y su toxicidad, se hace económicamente inviable utilizar estos materiales para problemas actuales de la industria. En este marco, es que el equipo investigador detecta la oportunidad de desarrollar un cermet basado en el sistema Fe-SiC, es decir a base de una matriz de hierro y carburo de silicio, para ser utilizado como revestimiento.

Qué problema resuelve esta capacidad

Un hidrociclón es un equipo clasificador el cual opera en forma continua, recibiendo un flujo de pulpa (40% p/p sólidos) a presión en su sección de alimentación que se encuentra de forma tangencial a la sección cilíndrica. Durante el funcionamiento de los hidrociclones, estos reciben material metálico (principalmente bolas y trozos de parrillas de descarga) provenientes de los molinos de la etapa de conminución anterior. Estos elementos metálicos entran a gran velocidad al hidrociclón e impactan contra el ápice cerámico, provocando la fractura inmediata de este componente, lo que se traduce en la necesidad de detener el equipo. Un hidrociclón procesa normalmente un flujo de 60 ton/h de mineral lo que se traduce en una pérdida de aproximadamente 7.000 USD/hora debido al lucro cesante más las pérdidas asociadas a la mantención no programada del mismo. Para evitar este tipo de problemas se han usado revestimientos de caucho antidesgaste los cuales poseen una baja durabilidad (alrededor de 5-10 días de acuerdo con los datos de las empresas asociadas) o cerámicos como el carburo de silicio o la alúmina pegados con adhesivo industrial al hidrociclón de manera de evitar el desprendimiento de material al ocurrir la fractura. Sin embargo, esta solución además de ser de alto costo, requiere elaboradas maniobras durante la instalación y desinstalación del revestimiento (lo que encarece la mantención) y no garantiza que la eventual fractura del material (debido a que estos cerámicos son frágiles) no generará que el hidrociclón dejé de clasificar el mineral y se cortocircuite.

Cuáles son las ventajas competitivas de esta capacidad

* Se obtendrá una familia de materiales resistentes mucho más resistente al desgaste abrasivo que el caucho, que permitirá optimizar los recursos que por fricción y la materialidad de los componentes de los hidrociclones, se pierden con alta frecuencia. * En comparación con los cermets actuales, las materias primas a utilizar serán de bajo costo en comparación a los materiales de los que los cermets actuales están fabricados, pues su durabilidad es relativamente corta. * El proceso de producción se realizará bajo condiciones de sinterización menos demandantes que el resto de los competidores sean estos cerámicos sinterizados y otros cermets.

Qué más deberías saber sobre esta capacidad

TRL 3

Contacto
Nicolás Ignacio Araya Rivera Investigador / Responsable

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