陶瓷复合钢管的介绍
陶瓷复合钢管是以三氧化二铝主要原料,辅以稀有金属氧化物等溶剂,经1700℃高温熔烧而成的特种陶瓷。陶瓷复合钢管具有硬度高、耐磨、耐高温、耐腐蚀等优点,可广泛应用于火力发电厂输煤、制粉和输粉系统及大型物料输送系统料斗内衬,是各种异型设备和管道做防磨内衬的理想材料。
目前公司主要生产四大系列:
1.陶瓷耐磨衬片
2.双套管
3.高炉喷煤枪
4.超高分子复合管
陶瓷复合钢管不同种类的性能比较
1. 铸石
以前每个厂的陶瓷复合钢管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。
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钢管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。
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。
陶瓷复合钢管的生产过程
陶瓷复合钢管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。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。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。