陶瓷复合钢管的工艺
与传统生产工艺截然不同,采用自蔓延技术生产的陶瓷管具有独特的组织结构。独特的组织结构又决定它的优良的综合性能。它不但抗磨损、耐腐蚀、耐高温,有高的硬度和强度,而且具有良好的抗机械冲击和热冲击的综合性能。
陶瓷钢管与传统的钢管、耐磨合金铸钢管、铸石管以及钢塑、钢橡管等有着本质性区别。陶瓷钢管外层是无缝钢管,内层是刚玉。刚玉层硬度高达HV1100-1400,相当于钨钴硬质合金,耐磨性比碳钢管高20倍以上。陶瓷钢管抗磨损主要是靠内层几毫米厚的刚玉层,这比耐磨合金铸钢管、铸石管既靠成分和组织,又靠厚度来抗磨已经有了质的飞跃。
陶瓷钢管中刚玉熔点为2045℃ ,刚玉层与钢层由于工艺原因结构特殊,应力场也特殊。在常温下陶瓷层受到压应力,钢层受到拉应力。只有温度升高到400℃ 以上,由于二者热膨胀系数不一样,热膨胀产生的新应力场才使陶瓷钢管中原来存在的应力场相互抵消,使陶瓷层与钢铁层两者处于应力平衡状态。当温度升高到900℃ ,把陶瓷钢管放入冷水内,反复多次,陶瓷层也不裂缝或崩裂,表现出普通陶瓷无可比拟的抗热冲击性能,这一性能在工程施工中大有用处。由于外层是钢铁,加之内层升温也不崩裂,在施工中,对法兰、吹扫口、防爆门等能进行焊接,也可用直接焊接方法进行管道连接,这比耐磨合金铸钢管、铸石管和钢塑、钢橡管在施工中不易焊接或不能焊接更胜一筹。陶瓷钢管抗机械冲击性能也好,在运输、安装、敲打以及两支架间自重弯曲变形时,刚玉层均不破裂脱落。陶瓷钢管内层为致密α型三氧化二铝,耐酸度96-98% .三氧化二铝属中性氧化物,与酸、碱、盐均不起化学反应。三氧化二铝是无机物质,在光、热、氧等自然环境长期作用下,不存在性能变坏(即老化)问题。经测定陶瓷钢管耐蚀性比不锈钢高十倍。
陶瓷复合钢管的作用
液体管道输送已遍及电力、冶金、煤炭、石油、化工、建材、机械等行业,并高速地发展着。当管道内输送磨削性大的物料时(如灰渣、煤粉、矿精粉、尾矿、水泥等),都存在一个管道磨损快的问题。特别是弯管磨损更快。当管道内输送具有强烈腐蚀的气体、液体或固体时,都存在管道被腐蚀而很快破坏的问题。当管道内输送具有较高温度的物料时,存在着使用耐热钢管价格十分昂贵的问题。当陶瓷钢管上市后,这些问题均迎刃而解。陶瓷钢管广泛用于磨损严重的矿山充填料、矿精粉和尾矿运送,燃煤火电厂送粉、除渣、输灰等管道最合适。陶瓷钢管是输送强烈腐蚀的酸、碱、盐以及磨蚀兼有的固体、液体输送的理想管道。陶瓷钢管在高温腐蚀、高温磨损或高温熔蚀的场合下使用非常安全可靠。
几种常见的陶瓷复合钢管
1.离心浇铸复合陶瓷管道
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。另外工作常温850~900度陶瓷都不会掉落,重量较轻,复合陶瓷以硬度防磨,解决过去以厚度防磨。直管、弯头、弯管、三通等在磨损严重行业使用效果非常好。
2.贴片耐磨陶瓷管道
贴片耐磨陶瓷管道是用耐高温强力粘胶将氧化铝陶瓷片粘贴在管道内壁,经加温固化后形成牢固防磨层。制作工艺简单,成本较高,。使用温度一般不能超过100度,不适合管道.
3.点焊装卡式
点焊装卡式耐磨陶瓷管道是用耐高温强力粘胶将中间带孔的氧化铝陶瓷片粘贴在管道内壁,同时配合点焊工艺透过小孔将陶瓷牢固地焊接在钢管内壁。为保护焊点,上面再旋上陶瓷盖帽。每块瓷片不但互压互插,而且每块瓷都形成梯形角度,使瓷块之间紧密连接,无缝隙;当一圈的最后一块紧密嵌入后,瓷块之间形成360°的机械自锁力(这种技巧在几个世纪前就被运用在中国桥梁建筑工程上)。铆钉式连接,金属需要用磁力钻或钻孔机穿透,然后再用铆钉与互压式带孔耐磨陶瓷片和金属连接, 该种产品制作工艺相对复杂,制作周期较长,成本较高。
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