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陶瓷耐磨管

陶瓷耐磨管

  • 所屬分類:陶瓷耐磨管
  • 瀏覽次數:
  • 發布日期:2021-04-28 15:14:33
  • 產品概述
  • 性能特點
  • 技術參數

一、概 述

陶瓷耐磨彎頭是國家"八六三"高科技技術計劃中研制成功并率先產業化的具有國際先進水平的新型復合材料。產品采用自蔓延高溫合成法(SHS)制造,利用鋁熱反應自身放熱熔融反應物,在離心力作用下使 Al2O3 和 Fe 的分離原理,復合管從內而外分別是剛玉陶瓷(AL2O3)層、過渡層和鋼管層。剛玉陶瓷層是在 2200 ℃以上高溫形成的致密的鋼玉陶瓷通過過渡層同鋼管形成牢固的冶金結合,具有良好的耐蝕、耐磨及高強度、韌性,較強抗機械   沖擊和抗熱沖擊的綜合性能。且能進行車削,磨削和焊接等加工。到目前為止,沒有任何一種復合材料具有這種優異綜合性能。

陶瓷鋼鐵復合管已廣泛用于電力、鋼鐵、冶金、礦山、煤炭、水泥和鑄鋁業,經電廠煤粉、灰渣和礦山尾礦、鐵礦粉輸送、礦井回填等使用表明,其壽命比普通鋼管高 10 倍以上。

二.生產工藝

1.自蔓陶瓷耐磨彎頭是延高溫合成―離心法制造的。即將無縫鋼管放在離心機的管模內,在鋼管內加入氧化鐵粉和鋁粉混合物,這種混合物在化學中稱為鋁熱劑。最后形成的陶瓷鋼管從內到外分別為剛玉瓷層,以鐵為主的過渡層,以及外部的鋼管層。高溫熔融的鐵液和 Al2O3 液,與鋼管內壁接觸,使鋼管內壁處于半熔融狀態,使鐵層與鋼管形成冶金結合,鐵層與剛玉瓷層間也形成牢固的機械結合,其結合壓剪強度(即在軸向把陶瓷層壓出時強度)≥15MPa;陶瓷鋼管壓潰強度(即從管外把管內陶瓷壓碎時的強度)≥50MPa。

2.粘貼陶瓷片耐磨陶瓷彎頭,采用粘貼陶瓷防磨技術,陶瓷裝貼應平整并應盡可能形成光滑面,每相鄰的陶瓷塊的高低差應小于 0.5mm。陶瓷襯板外表面光滑平整,無深度滑痕及破裂現象,確保粘貼后平整,發現不合格處進行修整。粘貼好后需自然固化 24 小時后方可投入使用。   

常規管件:

(1)常規直管

(2)彎頭:22.5° 、45°、60°、90° 、180° 以及其它角度。

(3)三通:等徑正 Y 型、斜 Y 型、異型等三通。

(4)四通:等徑、異徑等四通。

(5)異徑管:大小頭,各種管徑。

  具體規格可以根據客戶需求定制。


1.耐磨性好、運行阻力小、耐腐蝕、防結垢。

2.硬度高洛氏硬度為 HRA85-90,硬度僅次于金剛石。

3.耐磨性能好根據權威機構檢測,沖蝕磨損情況下,耐磨陶瓷的耐磨性是普通鋼鐵的幾十倍。

4.抗沖擊性能好,陶瓷通過增韌配方可以形成較強的晶體結合鍵,使氧化鋁陶瓷的抗沖擊性大大增

強。

5.穩定性好耐磨陶瓷具有超強的穩定性,即使溫度達到攝氏1600度,也不會變形,耐磨性能幾乎沒有損失

6.工程造價低;陶瓷內襯復合鋼管因重量輕,使用壽命提高,從而使支吊架費用,搬運費用減少,平均投資下降。陶瓷復合管的工程總造價與鑄石管相當,與耐磨鋼管相比工程   造價下降 20—30% 。

7.耐溫性能好:陶瓷內襯復合鋼管能在-50~900℃溫度范圍內長期正常運行,材料線膨脹系68×10-6℃。               

8.安裝施工方便:產品重量輕,與同內徑的其他管材相比,可節約鋼材 20~30%,且具有耐與耐機械沖擊等良好的綜合性能,可采用焊接、法蘭快速等聯接方式,施工安裝方便,可減少安裝費用。


陶瓷層含 AL2O390%以上,耐酸度 96-98%,同高剛玉瓷耐酸度相同。耐蝕性比不銹鋼高十倍,耐磨性相當于鎢鈷硬質合金,比鋼高十幾倍,可在 900℃以下長期工作。性能參數可見表 1-7。


表 1、陶瓷鋼管的物理機械性能


硬度HVKgf/mm2

壓潰強度

① MPa

比重 g /cm3

抗抗剪切強度②MPa

 

jue對粗造度 mm

線膨脹系數

③×10-6K-1

 

 

陶瓷鋼管

 

 

1100-1400

 

 

350-400

4.6-4.7

含過渡層

 

 

15

Dn≤150 為0.35

Dn>150 為 0.12

 

 

8.5-9

 

20#碳鋼管

 

149

 

411

 

7.85

 

Hfgh

新的 0.05-0.1

舊的 0.4-0.6

 

14-15



注:①無縫鋼管厚 8 ㎜,陶瓷層和過渡層總厚度 2.5~3.5 ㎜,從管外把管內 MPa 陶瓷壓碎時的強度。

  ②在陶瓷鋼管軸向把陶瓷層從無縫鋼管內壓出時的強度。

  ③溫度范圍-30~500℃。


表 2、輸送鐵礦精粉耐磨對比試驗

 

材 料

 

時 間

表面磨損程度

平均年磨損率

㎜/a

平均年磨損率比

 

陶瓷鋼管

2002 年 4 月~2005 年4

 

0.12

 

0.04

 

 

20#碳鋼管÷陶瓷鋼管=175

 

20#鋼管

2002 年 4 月~2005 年4

翻身一次

換管一次

 

7


注:①該礦重選車間管道,礦石粒度<2 ㎜,重量濃度 30%

 

 ②陶瓷鋼管外徑φ245,厚 8 ㎜,陶瓷層厚 4 ㎜,20#碳鋼管厚 9 ㎜

 

 ③此對比試驗目前仍在繼續進行,比值 175 只是根據三年年實踐的推算數據


表 3、火電廠送粉管路不同材質彎管對比試驗


材 料

規 格

工 況

使用情況

20#碳鋼管

DN350×10

 

 

10 萬 KW 機組,使用煤碳灰份達 45%,每管每小送粉 42 噸。

1 個月磨穿

高鉻合金鑄鋼管

DN350×25

11 個月磨穿

夾套式鑄石管

DN350×55

23 個月磨穿

 

陶瓷鋼管

 

DN350×15

已用 36 個月只磨掉 0.2



表 4、火電廠氣力除灰管路不同材質彎管對比試驗


材 料

規 格

工 況

使用情況

20#碳鋼管

DN150×10

 

氣力輸送干灰,74 噸/ 時,

流速 20m/s ,濃度 28%, 位置在進灰庫拐彎處。

3 個月磨穿

高鉻合金鑄鋼管

DN150×20

5 個月磨穿

夾套式鑄石管

DN150×50

使用 12 個月磨穿

 

陶瓷鋼管

 

DN150×11.5

使用 12 個月磨損掉 0.15



表 5:陶瓷內襯復合鋼管耐腐蝕性能(按不銹鋼測試標準)



材料

10%HCL

(g/m2·h)

10%H2SO4

(g/m2/h)

30%醋酸

(g/m2/h)

30%NaOH

(g/m2/h)

不銹鋼 1Cr18Ni9Ti

0.1-1

3-4

0.1

0.1

陶瓷內襯復合鋼管

0.08-0.1

0.147

0.028

0


表 6: 陶瓷內襯復合鋼管耐酸度(按耐酸陶瓷標準)




材料

10%HCL

(g/m2·h)

10%H2SO4

(g/m2/h)

30%醋酸

(g/m2/h)

30%NaOH

(g/m2/h)

不銹鋼 1Cr18Ni9Ti

0.1-1

3-4

0.1

0.1

陶瓷內襯復合鋼管

0.08-0.1

0.147

0.028

0



陶瓷內襯復合鋼管耐酸度(按耐酸陶瓷標準)


 

10%HCL+10%H2+10%HNO3 在 90℃加熱 5 小時

耐酸陶瓷

80%

陶瓷內襯復合鋼管

96-98%



表 7: 陶瓷內襯復合鋼管的耐磨性

噴砂對比試驗(siC 砂)

30%siO2 泥漿沖刷對比試驗

材料

體積減少

材料

體積減少

97%氧化鋁管

0.0025

45 號銅

25

陶瓷內襯復合鋼管

0.0022

陶瓷內襯復合鋼管

3



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