SCSC – TH est le nouveau matériau résistant à l’usure utilisé pour fabriquer les revêtements des hydrocyclones.
Les produits frittés en carbure de silicium présentent une dureté élevée, une grande résistance mécanique et une excellente thermostabilité. Cependant, ils souffrent également d'inconvénients tels qu'une faible ténacité et une fragilité. Afin de s'adapter aux conditions de fonctionnement des hydrocyclones, des améliorations sont nécessaires. Zhongpeng a perfectionné son procédé et développé un nouveau matériau résistant à l'usure, adapté aux hydrocyclones à fluides lourds : le SCSC-TH. Ce matériau cristallin est synthétisé par l'ajout d'éléments traces lors du frittage du carbure de silicium, suivi d'une réaction à haute température. Ses principaux composants chimiques sont le SiC, le C et le Mo. Une structure hexagonale composée binaire ou multivariée se forme à haute température. Ce produit présente ainsi une dureté exceptionnelle, une grande résistance mécanique, des propriétés autolubrifiantes (faible coefficient de frottement), des propriétés antiadhésives, une résistance à la corrosion et une excellente tenue aux hautes températures.
La composition chimique et les propriétés physiques sont présentées dans le tableau 1 et le tableau 2.
Tableau 1 : composition chimique
| Minéral essentiel | Céramique en carbure de silicium | Protoxyde d'azote | Silicium libre |
| ɑ － SiC | ≥ 98% | ≤0,3% | ≤0,5% |
Tableau 2 : propriétés physiques
| Articles | Carbure de silicium fritté sous pression atmosphérique | frittage par réaction du graphite libre carbure de silicium |
| Densité | 3,1 g/cm3 | 3,02 g/cm3 |
| Porosité | < 0,1% | < 0,1% |
| Résistance à la flexion | 400 MPa | 280 MPa |
| module d'élasticité | 420 | 300 |
| résistance aux acides et aux alcalis | Meilleur | Meilleur |
| Dureté Vickers | 18 | 22 |
| Abrasion | ≤0,15 | ≤0,01 |
Dans les mêmes conditions, la comparaison des propriétés entre les céramiques SCSC – TH et les céramiques à haute teneur en alumine est présentée dans le tableau 3.
Tableau 3 : comparaison des propriétés entre SCSC – TH et Ai2O3
| Articles | Densité (g *cm3) | Échelle de dureté de Mons | Microdureté (kg*mm)2) | Résistance à la flexion (MPa) | Abrasion |
| Ai2O3 | 3.6 | 7 | 2800 | 200 | ≤0,15 |
| SCSC – TH | 3.02 | 9.3 | 3400 | 280 | ≤0,01 |
La durée de vie d'un cyclone à fluide lourd et de sa canalisation de support résistante à l'usure, fabriqués en SCSC-TH, est 3 à 5 fois supérieure à celle de l'Ai2O3 et plus de 10 fois celle d'un alliage résistant à l'usure. Le revêtement en SCSC-TH permet d'augmenter la récupération de charbon propre de plus de 1 %. Comparaison de la durée de vie de l'Ai2O3 et SCSC – TH est le suivant :
Tableau 4 : Résultats comparatifs de l'effet de séparation du cyclone à milieu dense (%)
| Articles | Contenu < 1,5 | Contenu 1.5~1.8 | Contenu > 1.8 |
| Ai2O3 doublure | SCSC – TH liner | Ai2O3 doublure | SCSC – TH liner | Ai2O3 doublure | SCSC – TH liner |
| charbon propre | 93 | 94,5 | 7 | 5.5 | 0 | 0 |
| Middings | 15 | 11 | 73 | 77 | 12 | 8 |
| Déchets rocheux | | | 1.9 | 1.1 | 98,1 | 98,9 |
Tableau 5 : Comparaison de la durée de vie de l’Ai2O3 et SCSC
| | Ai2O3 Robinet | SCSC – TH Spigot |
| Mesure de l'abrasion | 300 d | 120 jours d'échange | Abrasion de 1,5 mm et durée de vie supérieure à 3 ans |
| 500 d | Abrasion de 2 mm et durée de vie supérieure à 3 ans |
| Coût d'entretien | 300 d | 200 000 | 0 |
| 500 d | 300 000 | 0 |
Date de publication : 12 mars 2022