




山东富诚钢管专营陶瓷复合管道
冶金、电力行业中的应用
冶金、电力行业输送煤粉、灰渣、泥浆等每年需要消耗大量的金属管道。采用陶瓷复合管取代其它管道,具有高耐磨、寿命长、安装方便、经济效益显著之特点。经金川有色金属总公司、攀枝花钢铁公司、唐钢矿业公司、鞍钢矿业公司、电厂、山东聊城电厂、山西阳城电厂、贵州安顺电厂、华能重庆珞璜电厂、西柏坡电厂等工业运行,其运行寿命钢管的十几倍甚至几十倍以上。当温度升高到900℃,把粉煤灰耐磨管道放入冷水内,重复屡次,陶瓷层也不裂痕或崩裂,表现出普通陶瓷无可比较的抗热冲击性能,这一性能在工程施工中大有用途。

陶瓷复合管道不同种类的性能比较
1. 铸石
以前每个厂的陶瓷复合管道大部分都是使用铸石弯头,这种材料的特点是易碎、开裂,而且磨损面背包,壁厚25-35毫米,有的近40毫米,内侧短时间磨破开裂后,煤粉随着缝隙向外侧磨损,其寿命也就只有一个大修期。而且内部常有气孔,易留隐患,一旦磨穿,现场无法修补。离心浇铸复合管是采用“自蔓燃高温合成-高速离心技术”制造的复合管材,在高温高速下形成均匀﹨致密且表面光滑的陶瓷层及过渡层。
2. 铸钢
铸钢(包括合金钢)广泛应用在防磨领域,其制造工艺相对简单。但由于材料本身性能的局限和工艺的限制,铸钢材料的表面硬度(约60)远低于陶瓷(80以上),耐磨性能仅相当于陶瓷的几十分之一至更低,(具体数据参见中南大学粉末冶金所的磨损试验报告和日本九州工业陶瓷研究所的喷射磨损试验结果),用其制造的陶瓷复合管道有投运一年多就磨穿的情况。此外,铸钢管道厚度大,非常笨重,且含碳量高,可焊性比较差,需现场对焊缝热处理,给现场的安装维修带来相当大的困难。因为输送介质具有硬度高,流速快,流量大等特点,输送介质长时间继续对管壁发生冲击、磨损、侵蚀等使管道发生疲劳致使渐渐被磨穿。
3. 粘贴陶瓷片
微观缝隙多,质脆易碎,容易局部脱落失效,而且脱落后修补困难。
陶瓷复合管道的生产过程
陶瓷复合管道是采用高技术生产工艺--自蔓燃高温离合合成法制造。
陶瓷复合管道从内到外分别由刚玉陶瓷、过渡层、钢三层组成,陶瓷层是在2200℃以上高温形成致密刚玉瓷(AL2O3),通过过渡层同钢管形成牢固的结合。就是把无缝钢管放在离心机的管模内,在钢管模内。在钢管内加入铁红和铝混合物,这种混合物在化学中称为铝热剂。3、较好的耐热性:陶瓷复合管道耐磨层推荐使用在≤600℃工况下使用,若在合金层中加入钒,钼等合金,可以承受≤800℃的高温磨损。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,发生如下剧烈的化学反应:
铝热剂反应后生成物为稳定型α-AL2O3(即刚玉)和铁,同时放出大量热量。这些热量如在绝热条件下,绝热温度可达到3757K和3509K,它使钢管内原来物料以及反应后的生成物,即是熔点为2045℃的刚玉也都全部变成熔液。
熔融反应在离心力作用下,迅速按比重大小进行分离,铁的比重(7.85g/cm)为AL2O3比重(3.95g/cm)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。形成的陶瓷钢管从内到外分别为刚玉瓷层,以铁为主的过度层,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,使钢管内壁外于半溶状态,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。产品规格齐全、规格从Φ24mm至Φ3000mm,供货长度可达12mm(可按用户要求生产)。
陶瓷复合管道的优点是什么?
陶瓷复合管道是"863"计划中的高新科技产品,是具有国际水平的新型复合管道材料,应用于各种物料输送。
内衬层为刚玉陶瓷(a-AL2O3),刚玉层维氏密度高达1100-1500(洛氏硬度为90-98)相当于钨钴硬质合金。耐磨性比碳钢管高20倍以上,它比通常粘接而成的刚玉砂轮性能优越的多。陶瓷复合管道抗磨损主要是靠内层的刚玉层,其莫氏硬度可达9.0,仅次于金刚石和碳化硅。陶瓷合钢管从内到外分别由刚玉陶瓷、过渡层、钢三层组成,陶瓷层是在2200℃以上高温形成致密刚玉瓷(AL2O3),通过过渡层同钢管形成牢固的结合。
1:陶瓷复合管道可在-50--900℃温度范围内长期正常运行。陶瓷复合管道线膨胀系数小。
2:陶瓷复合管道内表面光滑度优于任何金属管道,清阻力系数为0.0193,运行阻力小,运行费用低。
3:陶瓷层为(a-AL2O3),属中性特质,具有能耐酸、强腐蚀介质和卤盐腐蚀的特性,同时具有防结垢的性能。
4:陶瓷复合管道重量轻,焊接性能好,可采用焊接、法兰、快速联结等方式,施工安装方便,且可减少安装费用。
5:经有关设计院和施工单位工程预算和工程实际比较,陶瓷复合管道工程造价与铸石相当,与耐磨合金管相比,工程造价下降20%左右。