耐磨陶瓷弯头生产工艺2014-08-13 14:28:53.0

生产工艺：陶瓷内衬复合钢管是采用自蔓延高温合成--离心法制造的。就是把钢管放在离心机的管模内，在钢管内加入铁红和铝粉混合物，这种混合物在化学中称为铝热剂，当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，在蔓延时发生的剧烈的化学反应。耐磨陶瓷钢管是以AL2O3为原料、以稀有金属氧化物为溶剂，经1730℃的高温烧结制成的特种刚玉陶瓷，再采用耐磨胶粘结组合成的耐磨陶瓷贴片，可根据不同的需求选择耐磨陶瓷贴片、满足用户特殊需求的技术条件。耐磨陶瓷贴片的耐磨性是锰钢280倍，是高铬铸铁的180.5倍。广泛应用于电厂煤粉输送、钢厂烧结除尘、水泥厂等企业的有关设备、管道。产品性能：1、耐磨性：陶瓷复合钢管的内衬陶瓷层中Al2O3含量大于95％，显微硬度HV1000－1500，因而具有极高的耐磨性，其耐磨性比淬火后的中碳钢高十余倍，优于钨钻硬质合金。　　2、耐腐蚀性 陶瓷属中性材料，化学性能稳定，具有优异的耐腐性和耐酸性，可抗各种无机酸、有机酸、有机溶剂等，其抗蚀程度是不锈钢的十倍以上。　　3、耐热性能优异，能耐温2000℃以上，可在-50℃～900℃范围内长期工作。　　4、易焊接：陶瓷内衬复合钢管可以通过焊接外层钢管达到连接的目的，陶瓷内衬复合钢管可采用焊接、法兰、柔性快速接头等联结方式，安装十分方便。应用行业：1.要求高耐磨的管道：火力发电、热电厂灰(渣)输送、煤粉输送管道，选矿厂尾矿输送和精矿输送管道，港口矿浆和泥沙输送管道，粉煤浆输送管道等。2.重介选（洗）煤厂精煤输送管道，要求高耐腐蚀性火力发电脱硫浆渣输送管道。3.熔融铝液输送管道。4.要求高耐磨、高耐腐蚀、耐高温的各种管道 性能特点　　1. 耐磨性能优异，连续使用10年以上时间　　经中南工大粉末冶金研究所测定，特种陶瓷的耐磨性相当于锰钢的266倍，高铬铸铁的171.5倍，耐磨性极好。耐磨陶瓷复合弯头在制粉系统的应用极大的减轻了设备的磨损，根据十余年的现场运行经验，耐用时间至少10年以上，减少维修频次和费用。　　2. 内衬陶瓷强度高、硬度高、重量轻　　经中科院上海硅酸盐研究所测定，我公司生产的刚玉陶瓷洛氏硬度为HRA90-98，硬度远高于耐磨钢和不锈钢。密度仅为钢铁的一半,陶瓷弯管重量仅为耐磨钢弯管的1/3，便于安装与更换。　　4. 内壁光滑，不堵粉料　　耐磨陶瓷复合管经高温烧结，结构致密，研磨除毛刺处理后表面光洁。陶瓷复合弯管内壁平整光滑不堵粉料。　　耐磨陶瓷复合管与其他耐磨管的比较　　耐磨弯头能得到市场的青睐并不断取代一些传统的防磨材料，根本原因在于其优异的产品品质，以及在与传统防磨材料，如铸石、铸钢和离心浇注陶瓷材料相比所具有的多方面优势。　　(一) 性能比较　　1. 铸石　　以前每个厂的弯头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），用其制造的弯头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. 耐磨陶瓷管　　该工艺采用自蔓延离心浇注的方法成型，主要利用物质自身化学反应，放热燃烧产生高温，在燃烧波蔓延过程中合成新物质的技术。　　此种方法成型的陶瓷复合管内表面置换出陶瓷层，与碳钢、锰钢钢管相比，耐磨性能有一定程度的提高，但是由于反应的温度不高（平均不超过1200℃），反应时间短，还原出来的氧化铝还停留在低温相β-Al2O3，并没有能够转换为高温相α-Al2O3（转变温度超过1300℃）。耐磨复合陶瓷管95陶瓷，氧化铝含量不低于95%,而且全部是高温相α-Al2O3，烧结温度高达1670℃，确保材料品质。从实际防磨的效果来看，耐磨陶瓷复合管的耐用时间是贴片耐磨管的5倍以上。　　(二) 价格比较　　目前市场弯头的价格是：合金管每吨1.8万元左右，铸石管每吨1.3万元，耐磨贴片管每吨1.7万元。这几类弯头特别重，它们是以重量来谋利润。也就是说，一个合金弯头的价格是耐磨陶瓷复合弯头的两倍，用一个合金弯头的钱，可以买两个耐磨陶瓷弯头，耐磨陶瓷弯头的使用寿命是这种合金弯头的2-3倍，用价格与使用寿命比，也就是用1/5的合金弯头的钱买一个耐磨陶瓷复合弯头。　　例如：2×600MW超临界机组送粉管道，管径为φ530×10，一个90°弯头，弯曲半径R=1700mm，采用铸钢弯头或双金属复合弯头，重量为W=1700kg，全部弯头总重（2台炉）约为500～600吨；而采用耐磨陶瓷复合弯头，其重量仅为W=450kg左右，全部弯头总重（2台炉）约为110～130吨；对比可看出，采用耐磨陶瓷复合弯头，最直接的是使弯头重量大幅下降，投资至少节约200万以上（铸钢弯头或双金属复合弯头单价按1.5万元/每吨），还不包括重量下降使得煤仓间土建构架梁荷载的降低所带来的经济效益，以及支吊架材料的节省所带来的经济效益。　　以上从性能和价格上对几种材质的弯管进行了对比，可见耐磨弯头无论是初期投入还是运行费用都是最具性价比的！工艺特点　　耐磨陶瓷管道：采用铝热-离心法使陶瓷和金属有机的结合，铝热-离心法制备内衬陶瓷钢管利用反应自身放热产生的高温使反应产物熔融并在离心力作用下发生分离，形成内衬氧化铝陶瓷的钢管。　　自蔓延复合管道：陶瓷粉+氧化铁粉+氧化镁粉按比例混合(主要成分是氧化铁，黑色)，把管道两端封口，加入粉末，管道旋转，电子点火，用离心的方法烧结在管道内壁。　　整体煅烧式陶瓷管道：按照模具，把陶瓷粉烧结成陶瓷管道，然后和钢管结合到一起。陶瓷管外壁和钢管内壁是用特制填充料(水泥或环氧树脂)浇注在钢管内部组装而成，然后等静压成型。

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