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陶瓷耐磨管

陶瓷耐磨管

  • 所属分类:陶瓷耐磨管
  • 浏览次数:
  • 发布日期:2021-04-28 15:14:33
  • 产品概述
  • 性能特点
  • 技术参数

一、概 述

陶瓷耐磨弯头是国家"八六三"高科技技术计划中研制成功并率先产业化的具有国际先进水平的新型复合材料。产品采用自蔓延高温合成法(SHS)制造,利用铝热反应自身放热熔融反应物,在离心力作用下使 Al2O3 和 Fe 的分离原理,复合管从内而外分别是刚玉陶瓷(AL2O3)层、过渡层和钢管层。刚玉陶瓷层是在 2200 ℃以上高温形成的致密的钢玉陶瓷通过过渡层同钢管形成牢固的冶金结合,具有良好的耐蚀、耐磨及高强度、韧性,较强抗机械   冲击和抗热冲击的综合性能。且能进行车削,磨削和焊接等加工。到目前为止,没有任何一种复合材料具有这种优异综合性能。

陶瓷钢铁复合管已广泛用于电力、钢铁、冶金、矿山、煤炭、水泥和铸铝业,经电厂煤粉、灰渣和矿山尾矿、铁矿粉输送、矿井回填等使用表明,其寿命比普通钢管高 10 倍以上。

二.生产工艺

1.自蔓陶瓷耐磨弯头是延高温合成―离心法制造的。即将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。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)≥50MPa。

2.粘贴陶瓷片耐磨陶瓷弯头,采用粘贴陶瓷防磨技术,陶瓷装贴应平整并应尽可能形成光滑面,每相邻的陶瓷块的高低差应小于 0.5mm。陶瓷衬板外表面光滑平整,无深度滑痕及破裂现象,确保粘贴后平整,发现不合格处进行修整。粘贴好后需自然固化 24 小时后方可投入使用。   

常规管件:

(1)常规直管

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

(3)三通:等径正 Y 型、斜 Y 型、异型等三通。

(4)四通:等径、异径等四通。

(5)异径管:大小头,各种管径。

  具体规格可以根据客户需求定制。


1.耐磨性好、运行阻力小、耐腐蚀防结垢

2.硬度高洛氏硬度为 HRA85-90,硬度仅次于金刚石。

3.耐磨性能好根据权威机构检测,冲蚀磨损情况下,耐磨陶瓷的耐磨性是普通钢铁的几十倍。

4.抗冲击性能好,陶瓷通过增韧配方可以形成较强的晶体结合键,使氧化铝陶瓷的抗冲击性大大增

强。

5.稳定性好耐磨陶瓷具有超强的稳定性,即使温度达到摄氏1600度,也不会变形,耐磨性能几乎没有损失

6.工程造价低;陶瓷内衬复合钢管因重量轻,使用寿命提高,从而使支吊架费用,搬运费用减少,平均投资下降。陶瓷复合管的工程总造价与铸石管相当,与耐磨钢管相比工程   造价下降 20—30% 。

7.耐温性能好:陶瓷内衬复合钢管能在-50~900℃温度范围内长期正常运行,材料线膨胀系68×10-6℃。               

8.安装施工方便:产品重量轻,与同内径的其他管材相比,可节约钢材 20~30%,且具有耐与耐机械冲击等良好的综合性能,可采用焊接、法兰快速等联接方式,施工安装方便,可减少安装费用。


陶瓷层含 AL2O390%以上,耐酸度 96-98%,同高刚玉瓷耐酸度相同。耐蚀性比不锈钢高十倍,耐磨性相当于钨钴硬质合金,比钢高十几倍,可在 900℃以下长期工作。性能参数可见表 1-7。


表 1、陶瓷钢管的物理机械性能


硬度HVKgf/mm2

压溃强度

① MPa

比重 g /cm3

抗抗剪切强度②MPa

 

jue对粗造度 mm

线膨胀系数

③×10-6K-1

 

 

陶瓷钢管

 

 

1100-1400

 

 

350-400

4.6-4.7

含过渡层

 

 

15

Dn≤150 为0.35

Dn>150 为 0.12

 

 

8.5-9

 

20#碳钢管

 

149

 

411

 

7.85

 

Hfgh

新的 0.05-0.1

旧的 0.4-0.6

 

14-15



注:①无缝钢管厚 8 ㎜,陶瓷层和过渡层总厚度 2.5~3.5 ㎜,从管外把管内 MPa 陶瓷压碎时的强度。

  ②在陶瓷钢管轴向把陶瓷层从无缝钢管内压出时的强度。

  ③温度范围-30~500℃。


表 2、输送铁矿精粉耐磨对比试验

 

材 料

 

时 间

表面磨损程度

平均年磨损率

㎜/a

平均年磨损率比

 

陶瓷钢管

2002 年 4 月~2005 年4

 

0.12

 

0.04

 

 

20#碳钢管÷陶瓷钢管=175

 

20#钢管

2002 年 4 月~2005 年4

翻身一次

换管一次

 

7


注:①该矿重选车间管道,矿石粒度<2 ㎜,重量浓度 30%

 

 ②陶瓷钢管外径φ245,厚 8 ㎜,陶瓷层厚 4 ㎜,20#碳钢管厚 9 ㎜

 

 ③此对比试验目前仍在继续进行,比值 175 只是根据三年年实践的推算数据


表 3、火电厂送粉管路不同材质弯管对比试验


材 料

规 格

工 况

使用情况

20#碳钢管

DN350×10

 

 

10 万 KW 机组,使用煤碳灰份达 45%,每管每小送粉 42 吨。

1 个月磨穿

高铬合金铸钢管

DN350×25

11 个月磨穿

夹套式铸石管

DN350×55

23 个月磨穿

 

陶瓷钢管

 

DN350×15

已用 36 个月只磨掉 0.2



表 4、火电厂气力除灰管路不同材质弯管对比试验


材 料

规 格

工 况

使用情况

20#碳钢管

DN150×10

 

气力输送干灰,74 吨/ 时,

流速 20m/s ,浓度 28%, 位置在进灰库拐弯处。

3 个月磨穿

高铬合金铸钢管

DN150×20

5 个月磨穿

夹套式铸石管

DN150×50

使用 12 个月磨穿

 

陶瓷钢管

 

DN150×11.5

使用 12 个月磨损掉 0.15



表 5:陶瓷内衬复合钢管耐腐蚀性能(按不锈钢测试标准)



材料

10%HCL

(g/m2·h)

10%H2SO4

(g/m2/h)

30%醋酸

(g/m2/h)

30%NaOH

(g/m2/h)

不锈钢 1Cr18Ni9Ti

0.1-1

3-4

0.1

0.1

陶瓷内衬复合钢管

0.08-0.1

0.147

0.028

0


表 6: 陶瓷内衬复合钢管耐酸度(按耐酸陶瓷标准)




材料

10%HCL

(g/m2·h)

10%H2SO4

(g/m2/h)

30%醋酸

(g/m2/h)

30%NaOH

(g/m2/h)

不锈钢 1Cr18Ni9Ti

0.1-1

3-4

0.1

0.1

陶瓷内衬复合钢管

0.08-0.1

0.147

0.028

0



陶瓷内衬复合钢管耐酸度(按耐酸陶瓷标准)


 

10%HCL+10%H2+10%HNO3 在 90℃加热 5 小时

耐酸陶瓷

80%

陶瓷内衬复合钢管

96-98%



表 7: 陶瓷内衬复合钢管的耐磨性

喷砂对比试验(siC 砂)

30%siO2 泥浆冲刷对比试验

材料

体积减少

材料

体积减少

97%氧化铝管

0.0025

45 号铜

25

陶瓷内衬复合钢管

0.0022

陶瓷内衬复合钢管

3



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