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陶瓷耐磨复合管的生产工艺

  陶瓷耐磨复合管是采用自蔓延高温合成--离心法制造的。是用无缝钢管放在离心机的管模内,在钢管内加入氧化铁粉和铝粉混合物,这种混合物在化学中称为铝热剂。离心机管模旋转达到一定速度后,经一火星点燃铝热剂,铝热剂立即自己燃烧,燃烧波迅速蔓延,在蔓延时发生如下剧烈的化学反应:

2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe+836KJ    3Fe3O4+8AL=4Al2O3+9Fe+3265KJ

  铝热剂反应后生成物为稳定型a-Al2O3(即刚玉)和铁,同时释放出大量热量。这些热量如在绝热的条件下,绝热温度可达到3753K和3509K,它使钢管内原来物料以及反应后的生成物,即使熔点为2045℃的刚玉也全部变成了溶液。由于反应非常迅速,只有数秒钟,熔融反应物在离心力的作用下,迅速按比重大小进行分离。铁的比重(7.85g/Cm3)为Al2O3比重(3.95g/Cm3)的两倍,较重的铁被离心力甩到钢管内壁,较轻的Al2O3则分布在铁的内层。由于钢管迅速吸热和传热,Al2O3和Fe很快达到凝固点,分层凝固。最后形成的陶瓷钢管从内到外分别为刚玉瓷层,以铁为主的过渡层,以及外部的钢管层。高温熔融的铁液和Al2O3液,与钢管内壁接触,使钢管内壁处于半熔融状态,使铁层与钢管形成冶金结合,铁层与刚玉瓷层间也形成牢固的机械结合,其结合压剪强度(即在轴向把陶瓷层压出时强度)15MPa;陶瓷钢管压溃强度(即从管外把管内陶瓷压碎时的强度)≥350MPa


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陶瓷耐磨复合管性能

与传统生产工艺截然不同,采用自蔓延技术生产的陶瓷耐磨复合管具有独特的组织结构。独特的组织结构又决定了它的优良的综合性能。它不但抗磨损、耐腐蚀、耐高温、有高的硬度和强度,而且具有良好的抗机械冲击和热冲击的综合性能。

陶瓷耐磨复合管与传统的钢管、耐磨合金铸造钢管、铸石管以及钢塑、钢橡管等有着本质性区别。陶瓷耐磨复合管外层是无缝钢管 内层是刚玉。刚玉层硬度高达HV1100-1400 相当于钨钻硬质合金 耐磨性比碳钢管高20倍以上。陶瓷耐磨复合管抗磨损主要是靠内层几毫米厚的刚玉层 这比耐磨合金铸钢管、铸石管既靠成分和组织,又靠厚度来抗磨已经有了质的飞跃。

陶瓷耐磨复合管中刚玉熔点为2045℃ 刚玉层与钢层由于工艺原因结构特殊 应力场也特殊。在常温下陶瓷层受到压应力 钢层受到拉应力。只有温度升高到400℃以上,由于二者热膨胀系数不一样,热膨胀产生的新应力场才使陶瓷耐磨复合管中原来存在的应力场相互抵消。使陶瓷层与钢管层两者处于应力平衡状态。当温度升高到900℃ 把陶瓷耐磨复合管放入冷水内,反复多次。陶瓷层也不裂缝或崩裂,表现出普通陶瓷无可比拟的抗热冲击性能。这一性能在工程施工中大有用处。由于外层是钢铁,加之内层升温也不崩裂。在施工中,对法兰、吹扫口、防爆门等能进行焊接,也可用直接焊接方法进行管道连接,这比耐磨合金铸钢管、铸石管和钢塑,钢橡管在施工中不易焊接或不能焊接更胜一筹。陶瓷耐磨复合管抗机械冲击性能也好 在运输、安装、敲

打以及两支架间自重弯曲变形时 刚玉层均不破裂脱落。

陶瓷耐磨复合管内层为致密α型三氧化二铝.耐酸度96-98%。三氧化二铝属中性氧化物 与酸、碱、盐均不起化学反应。三氧化二铝是无机物质,在光、热、氧等自然环境长期作用下 不存在性能变坏(即老化)

问题。经测定陶瓷耐磨复合管耐蚀性比不锈钢高十倍。



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陶瓷耐磨复合管用途

流体管道输送已遍及电力、冶金、煤炭、石油、化工、建材、机械等行业,并高速发展着。当管道内输送磨削性大的钧料时(如灰渣、煤粉、矿精粉、尾矿、水泥等)。都存在一个管道磨损快的问题,尤其是弯管磨损更快:当管道内输送具有强烈腐蚀性气体、液体或固体时。都存在管道被腐蚀从而被很快破坏的问题;当管道内输送具有较高温度的物料时,存在着使用耐热钢管价格十分昂贵等问题。陶瓷耐磨复合管的上市,这些问题均迎刃而解。

我公司生产的陶瓷耐磨复合管及弯管、三通、四通等系列产品已在数百家矿山、煤炭、电厂、化工等单位得到了广泛的应用。实践表明:陶瓷耐磨复合管具有较高的抗磨损能力,在同等使用环境条件下,使用寿命是钢管、铸石管、耐磨合金管的十几倍甚至几十倍。

陶瓷耐磨复合管能迅速占领市场,除质量高,性能好外,还在于它的性价比高于其它耐磨蚀耐热管材,在同等规格和单位长度的管道方面,陶瓷耐磨复合管的重量只有耐磨合金铸钢管或双金属复合管的二分之一左右。其每米的工程造价可降低20%-30%,在腐蚀或高温场所下使用的陶瓷耐磨复合管,其价格只有不锈钢管、镍钛管的几分之一。


陶瓷耐磨复合管说明事项

一、直管与弯管通常采用柔性管接头、法兰或直接焊接连接。

二、如采用法兰连接,为了现场安装和调整方便,凡直管管路始末两个法兰或弯管连接法兰我公司均不焊接。

三、如客户需要的弯管规格与规格表所列规格不同,客户只要给定通径DN,弯曲半径R,弯曲角度α以及进出口尺寸数据,我公司就能根据客户要求生产出各种非标弯管和弯头。

四、我公司还生产等径或异径三通、四通和多通等陶瓷耐磨无缝钢管的管件。

五、鉴于热轧钢管直线度和圆度均较大,随着复合管加长,陶瓷层厚度在长度方向不均匀性明显增加,复合管整体质量变差。复合管通常长度<3米,在长度方向上陶瓷层厚度均匀一致。如需要超过3米的复合管,本公司采用焊接加长,其最大出厂长度可达12米。

六、装卸时,严禁用铁钩,铁棒伸进陶瓷耐磨复合管内撞击或撬抬。