Boules en céramique d'alumine

Les billes de céramique d'alumine sont des charges céramiques principalement composées d'oxyde d'aluminium (Al ₂ O ∝), largement utilisées dans les domaines de la pétrochimie, de la production d'engrais, de la purification du gaz naturel et de la protection de l'environnement. Ce produit est fabriqué selon un processus de calcination à haute température ou de pressage isostatique et présente les caractéristiques de résistance à haute température (jusqu'à 1 790 degrés), de résistance à la corrosion acide et alcaline (résistance aux acides supérieure ou égale à 98,5 %) et de résistance mécanique élevée (résistance à la compression maximale de 40 kN/particule). Selon la teneur en alumine, elle peut être divisée en types tels que le feldspath (15 % à 30 % Al₂ O3), la mullite (45 % à 70 % Al₂ O3) et le corindon (supérieur ou égal à 90 % Al₂ O3), qui ont des formes structurelles dérivées telles que des ouvertures, des bosses et des micropores pour répondre aux exigences du support de catalyseur et du garnissage de la tour dans différents réacteurs. En 2024, la technologie brevetée correspondante a permis un broyage automatisé des billettes, augmentant ainsi l'efficacité de la production à 80 pièces par heure.
Matériaux et technologie de production
Les billes de céramique d'alumine sont principalement constituées de - Al ₂ O ∨, de kaolin et d'argile réfractaire. Après avoir été granulés par séchage par pulvérisation, les corps verts sont préparés par pressage isostatique ou procédé traditionnel de formage de moules. La billette doit être calcinée à une température élevée de plus de 1 600 degrés pour former une structure dense. La technologie de broyage de billettes inventée par Zouping Xinli Machinery utilise un système de transmission pneumatique et un mécanisme tampon pour augmenter l'efficacité du broyage jusqu'à quatre fois celle d'une opération manuelle, résolvant ainsi le problème du taux élevé d'endommagement des billettes dans les processus traditionnels. Les produits de haute pureté (Al ₂ O3 supérieur ou égal à 99 %) nécessitent l'ajout d'oxydes de terres rares (La ₂ O3, TiO ₂) pour améliorer les performances de frittage et obtenir une optimisation de la microstructure grâce à un contrôle du gradient de température à trois niveaux.
Paramètres de classification et de performance
Selon sa composition chimique et son utilisation, il peut être divisé en :
Bille en céramique d'alumine inerte : teneur en Al ₂ O Ⅲ 20 % -99 %, résistance aux acides supérieure ou égale à 98 %, densité apparente 1,4-2,0 g/cm³, utilisée pour le support du catalyseur
Billes en céramique d'alumine activée : avec fonction d'adsorption, utilisées pour des scénarios de réaction catalytique spécifiques [1]
Boule en céramique fonctionnelle : contenant une structure poreuse (porosité de 20 - 35 %), une surface convexe concave et d'autres formes, améliorant l'effet de distribution gaz-liquide
Les indicateurs de performance typiques comprennent :
Dureté Mohs : supérieure ou égale à 6,5 (produits conventionnels) à supérieure ou égale à 9 (billes en céramique de corindon de haute pureté-)
Résistance à la compression : Le diamètre d'une sphère de 6 mm est supérieur à 0,4 kN par pièce, et le diamètre d'une sphère de 75 mm peut atteindre 15 kN par pièce
Tolérance de température : capable de résister à des changements brusques de température de 250 à 800 degrés
Résistance à la corrosion : résistance aux acides supérieure ou égale à 99,5 %, résistance aux alcalis supérieure ou égale à 85 %
Scénarios de fonctions et d'applications
Dans le convertisseur à deux étages-pour la synthèse de l'ammoniac, les billes en céramique à haute teneur en alumine à 99 % peuvent éviter le blocage du lit causé par des réactions avec des composés contenant du fluor-en raison de leur faible teneur en SiO ₂ (<0.5%). The hydrogenation reactor in the refinery uses 25mm ceramic balls as the bottom support material, and its design with a stack weight of 1550kg/m ³ can withstand an operating pressure of 4MPa. In the coal to methanol project with a capacity of 600000 tons per year, an inert ceramic ball system with multi-stage ratios (gradient filling from 50mm to 10mm) is used to increase the utilization rate of the converter catalyst by 12%.
Normes de production et technologie brevetée
La production industrielle suit la norme HG/T3683.1-2014, qui applique des réglementations obligatoires sur des paramètres essentiels tels que le taux d'absorption d'eau (inférieur ou égal à 3 %) et la résistance aux acides (supérieur ou égal à 98 %). La norme HG/T3683.1-2014, publiée en 2014, spécifie la méthode de test de résistance aux chocs thermiques dans des conditions de garnissage de tour. Le brevet pour la rectifieuse de billes de céramique d'alumine (CN107199413A) publié en 2024 permet d'obtenir une précision de taille de meulage de ± 0,1 mm grâce à un système d'entraînement synchrone à deux axes, ce qui donne une rugosité de surface du produit fini Ra<1.6 μ m.