Bolas cerâmicas de alumina

As bolas de cerâmica de alumina são cargas cerâmicas compostas principalmente de óxido de alumínio (Al ₂ O ∝), amplamente utilizadas nas áreas de petroquímica, produção de fertilizantes, purificação de gás natural e proteção ambiental. Este produto é feito através de calcinação em alta-temperatura ou processo de prensagem isostática e possui as características de resistência a altas temperaturas (até 1790 graus), resistência à corrosão ácida e alcalina (resistência ácida maior ou igual a 98,5%) e alta resistência mecânica (resistência à compressão máxima 40kN/partícula). De acordo com o teor de alumina, ela pode ser dividida em tipos como feldspato (15% -30% Al ₂ O3), mulita (45% -70% Al ₂ O3) e corindo (maior ou igual a 90% Al ₂ O3), que derivaram formas estruturais, como aberturas, saliências e microporos para atender aos requisitos de suporte do catalisador e empacotamento da torre em diferentes reatores. Em 2024, a tecnologia patenteada relevante alcançou a moagem automatizada de tarugos, aumentando a eficiência da produção para 80 peças por hora.
Materiais e Tecnologia de Produção
As bolas de cerâmica de alumina são feitas principalmente de - Al ₂ O ∨, caulim e argila refratária. Depois de granulados por atomização, os corpos verdes são preparados por prensagem isostática ou processo tradicional de moldagem. O tarugo precisa ser calcinado a uma temperatura elevada de mais de 1600 graus para formar uma estrutura densa. A tecnologia de moagem de tarugos inventada pela Zouping Xinli Machinery utiliza um sistema de transmissão pneumática e um mecanismo tampão para aumentar a eficiência de moagem para quatro vezes a da operação manual, resolvendo o problema da alta taxa de danos aos tarugos em processos tradicionais. Produtos de alta pureza (Al ₂ O3 maior ou igual a 99%) requerem a adição de óxidos de terras raras (La ₂ O3, TiO ₂) para melhorar o desempenho de sinterização e obter otimização da microestrutura por meio de controle de gradiente de temperatura de três níveis.
Parâmetros de classificação e desempenho
De acordo com sua composição química e utilização, pode ser dividido em:
Esfera cerâmica de alumina inerte: teor de Al ₂ O Ⅲ 20% -99%, resistência a ácidos maior ou igual a 98%, densidade aparente 1,4-2,0g/cm³, usada para suporte de catalisador
Esferas cerâmicas de alumina ativada: com função de adsorção, utilizadas para cenários específicos de reação catalítica [1]
Bola cerâmica funcional: contendo estrutura porosa (porosidade de 20-35%), superfície côncava convexa e outros formatos, potencializando o efeito de distribuição gás-líquido
Os indicadores de desempenho típicos incluem:
Dureza Mohs: Grau maior ou igual a 6,5 ​​(produtos convencionais) a Grau maior ou igual a 9 (bolas de cerâmica de corindo de alta-pureza)
Resistência à compressão: O diâmetro de uma esfera de 6 mm é maior que 0,4 kN por peça, e o diâmetro de uma esfera de 75 mm pode chegar a 15 kN por peça
Tolerância de temperatura: capaz de suportar mudanças bruscas de temperatura de 250-800 graus
Resistência à corrosão: resistência a ácidos maior ou igual a 99,5%, resistência alcalina maior ou igual a 85%
Cenários de função e aplicação
No conversor de dois-estágios para síntese de amônia, bolas de cerâmica com 99% de alto teor de alumina podem evitar o bloqueio do leito causado por reações com compostos-contendo flúor devido ao seu baixo teor de 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%.
Padrões de produção e tecnologia patenteada
A produção industrial segue a norma HG/T3683.1-2014, que impõe regulamentações obrigatórias sobre parâmetros essenciais, como taxa de absorção de água (menor ou igual a 3%) e resistência a ácidos (maior ou igual a 98%). A norma HG/T3683.1-2014, emitida em 2014, especifica o método de teste para resistência ao choque térmico sob condições de empacotamento de torre. A patente para retificadora de tarugos de esferas de cerâmica de alumina (CN107199413A) publicada em 2024 atinge uma precisão de tamanho de retificação de ± 0,1 mm por meio de um sistema de acionamento síncrono de eixo duplo, resultando em uma rugosidade superficial do produto acabado Ra<1.6 μ m.