陶瓷耐磨管用在哪里？
由于該管具有耐磨、耐蝕、耐熱性能，因此可廣泛應(yīng)用于電力、冶金、礦山、煤炭、化工等行業(yè)作為輸送砂、石、煤粉、灰渣、鋁液等磨削性顆粒物料和腐蝕性介質(zhì)，是一種理想的耐磨蝕管道。
1、冶金、電力行業(yè)中的應(yīng)用
冶金、電力行業(yè)輸送煤粉、灰渣、泥漿、石灰石膏漿液等每年需要消耗大量的金屬管道。采用陶瓷復合管取代其他管道，具有高耐磨、壽命長、安裝方便、經(jīng)濟效益顯著之特點。經(jīng)山東聊城昌潤熱電廠、聊城中華發(fā)電廠、北京北新建材集團、河南鶴壁電廠、甘肅平?jīng)鲭姀S、太原市選煤廠、湖南石門電廠、河北金牛能源有限公司葛泉選煤廠、邢臺選煤廠等工業(yè)運行，其運行壽命是鋼管的十幾倍甚至幾十倍以上。
2、礦山、煤炭行業(yè)中的應(yīng)用
（1）礦山：礦山充填、精礦粉和尾礦運送對管道的磨損嚴重，以往采用的礦粉輸送管道如攀枝花、大冶礦等使用壽命不到一年，改為該管可使壽命提高5倍左右。
（2）煤炭：選煤及長距離管道輸煤普遍采用濕法輸送，要求輸送管既耐磨又耐蝕，采用該管可作為長壽輸送管，經(jīng)濟效益可觀。
3、其它
（1）該管不污染和不粘聯(lián)熔融鋁液。制造對鐵質(zhì)污染敏感，且使用后需要繁重勞動進行整理和維修的熔鋁設(shè)備、鋁液輸送管、升液管是目前理想的材料。
（2）該管由于耐磨性能好且耐熱蝕。適用于輸送含有固體顆粒腐蝕性物料以及高溫腐蝕性氣體、含硫地熱水等腐蝕性介質(zhì)。
工藝特點
貼片耐磨陶瓷管道：采用鋁熱-離心法使陶瓷和金屬有機的結(jié)合，鋁熱-離心法制備內(nèi)襯陶瓷鋼管利用反應(yīng)自身放熱產(chǎn)生的高溫使反應(yīng)產(chǎn)物熔融并在離心力作用下發(fā)生分離，形成內(nèi)襯氧化鋁陶瓷的鋼管。
自蔓延復合管道：陶瓷粉+氧化鐵粉+氧化鎂粉按比例混合(主要成分是氧化鐵，黑色)，把管道兩端封口，加入粉末，管道旋轉(zhuǎn)，電子點火，用離心的方法燒結(jié)在管道內(nèi)壁。
整體煅燒式陶瓷管道：按照模具，把陶瓷粉燒結(jié)成陶瓷管道，然后和鋼管結(jié)合到一起。陶瓷管外壁和鋼管內(nèi)壁是用特制填充料(水泥或環(huán)氧樹脂)澆注在鋼管內(nèi)部組裝而成，然后等靜壓成型。
性能特點
1、耐磨性好
陶瓷復合管由于內(nèi)襯層為剛玉陶瓷（a-AL2O3），莫氏硬度可達9.0相當于HRC90以上。因此對冶金、電力、礦山、煤炭等行業(yè)所輸送的磨削性介質(zhì)均具有高耐磨性。經(jīng)工業(yè)運行證實：其耐磨壽命是淬火鋼的十倍甚至幾十倍。
2、耐腐蝕、防結(jié)垢
由于該鋼陶瓷層為（a-AL2O3），屬中性特質(zhì)。因此具有耐酸堿和耐海水腐蝕，并同時具有防垢等特性。
3、運行阻力小
SHS陶瓷復合管由于內(nèi)表面光滑、且永不銹蝕，也不象無縫鋼管內(nèi)表面有凸狀螺旋線存在。經(jīng)有關(guān)檢測單位對內(nèi)表面粗糙度及清水阻力特性測試，其內(nèi)表面光滑度優(yōu)于任何金屬管道，清阻力系數(shù)為0.0193，比無縫管稍低。因此該管具有運行阻力小等特點，可減少運行費用。
由于該剛玉陶瓷（a-AL2O3），為單一穩(wěn)定的晶態(tài)組織。因此復合管可在-50--700℃溫度范圍內(nèi)長期正常運行。材料線膨脹系數(shù)6-8×10-6/0C，約為鋼管的1/2左右。材料具有良好的熱穩(wěn)定性。
5、工程造價低
陶瓷復合管重量輕，價格適宜。比同內(nèi)徑的鑄石管重量輕50%；比耐磨合金管重量輕20-30%，且耐磨、耐蝕性好，因為使用壽命長，從而支吊架費用、搬運費、安裝費以及運行費用降低。經(jīng)有關(guān)設(shè)計院和施工單位工程預(yù)算和工程實際比較，該管工程造價與鑄石相當，與耐磨合金管相比，工程造價下降20%左右。
6、安裝施工方便
由于該管重量輕，且焊接性能好。因此可采用焊接、法蘭、快速聯(lián)結(jié)等方式，施工安裝方便，且可減少安裝費用。
原理作用
陶瓷鋼管與傳統(tǒng)的鋼管、耐磨合金鑄鋼管、鑄石管以及鋼塑、鋼橡管等有著本質(zhì)性區(qū)別。陶瓷鋼管外層是鋼管，內(nèi)層是剛玉。剛玉層維氏硬度高達100—1500（洛氏硬度為90-98），相當于鎢鈷硬金。耐磨性比碳鋼管高20倍以上，它比通常粘接而成的剛玉砂輪性能優(yōu)越得多?，F(xiàn)在剛玉砂輪仍是各種磨床削淬火鋼主要砂輪。陶瓷鋼管中剛玉層可把剛玉砂輪磨損掉。陶瓷鋼管抗磨損主要是靠內(nèi)層幾毫米厚的剛玉層,其莫氏硬度為9,僅次于金剛石和碳化硅，在所有氧化物中，它的硬度是最高的。
內(nèi)襯陶瓷耐磨鋼管是采用自蔓延高溫合成——離心法制造的，陶瓷鋼管中剛玉熔點為2045℃，剛玉層與鋼層由于工藝原因結(jié)構(gòu)特殊，應(yīng)力場也特殊。在常溫下陶瓷層受壓應(yīng)力，鋼層受到拉應(yīng)力，二者對立統(tǒng)一，成一個平衡的整體。只有溫度升高到400℃以上，由于二者熱膨脹系數(shù)不一樣，熱膨脹產(chǎn)生的新應(yīng)力場和使陶瓷鋼管中原來存在的應(yīng)力場相互抵消，使陶瓷層與鋼鐵層兩者處于自由平衡狀態(tài)。當溫度升高到900℃把內(nèi)襯陶瓷耐磨鋼管放入泠水內(nèi)，反復浸泡多次，復合層不裂縫或崩裂，表現(xiàn)出普通陶瓷無可比擬的抗熱沖擊性能。這一性能在工程施工中大有用處，由于其外層是鋼鐵，加之內(nèi)層升溫也不崩裂，在施工中，對法蘭、吹掃口、防爆門等能進行焊接，也可用直接焊接方法進行連接，這比耐磨鑄石管、耐磨鑄鋼管、稀土耐磨鋼管、雙金屬復合管、鋼塑管、鋼橡管在施工中不易焊接或不能焊接更勝一籌。內(nèi)襯陶瓷耐磨鋼管抗機械沖擊性能也好，在運輸、安裝敲打以及兩支架間自重彎曲變形時，復合層均不破裂脫落。
目前，數(shù)十家火電廠實踐表明：內(nèi)襯陶瓷耐磨鋼管抗磨損能力高，抗流體沖刷能力強。在一次風管中，彎管磨損特別快，內(nèi)襯陶瓷耐磨鋼管彎管的耐磨性比厚壁的耐磨鑄鋼彎管提高5倍以上。
在實踐中，內(nèi)襯陶瓷耐磨鋼管使用1-2年后打開觀察并測量，復合層均無明顯的磨損或脫落，在相同規(guī)格和單位長度的管道方面，內(nèi)襯陶瓷耐磨鋼管重量只有耐磨鑄鋼管或雙金屬復合管的1/2左右，其每米工程造價降低30-40%，只有鑄石管和稀土耐磨鋼管重量的2/5左右，每米工程造價降低20%以上。在腐蝕或高溫場所下使用的內(nèi)襯陶瓷耐磨鋼管，其價格只有不銹鋼管、鎳鈦管的幾分之一。
流體管道輸送不僅應(yīng)用于電力行業(yè)、而且遍及冶金、煤炭、石油、化工、建材、機械等行業(yè)。當管道內(nèi)輸送磨削性大的物料時（如灰渣、煤粉、礦精粉、尾礦水泥等），都存在一個管道磨損快的問題，尤其是彎管磨損快；當管道內(nèi)輸送具有強烈腐蝕性氣體、液體或固體時，都存在管道被腐蝕從而被很快破壞的問題；當管道內(nèi)輸送具有較高溫度的物料時，存在著使用耐熱鋼管價格十分昂貴等問題。內(nèi)襯陶瓷耐磨鋼管的面市，這些問題均迎刃而解。
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序號 |
鋼管外徑Dmm |
鋼管厚度mm |
總壁厚mm |
理論重量kg/m |
序號 |
鋼管外徑Dmm |
鋼管厚度mm |
總壁厚mm |
理論重量kg/m |
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1 |
68 |
6 |
9 |
11.46 |
18 |
203 |
10 |
14 |
59.49 |
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8 |
11 |
14.79 |
12 |
16 |
70.65 |
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2 |
76 |
6 |
9 |
12.94 |
19 |
219 |
10 |
14 |
64.42 |
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8 |
11 |
16.76 |
12 |
16 |
76.56 |
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3 |
89 |
6 |
9 |
15.35 |
20 |
245 |
10 |
14 |
72.43 |
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8 |
11 |
19.97 |
12 |
16 |
86.18 |
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4 |
95 |
6 |
9 |
16.46 |
21 |
273 |
10 |
14 |
81.07 |
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8 |
11 |
21.45 |
12 |
16 |
96.54 |
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5 |
102 |
8 |
11 |
23.18 |
22 |
299 |
10 |
14 |
89.08 |
|
10 |
13 |
28.35 |
12 |
16 |
106.16 |
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|
6 |
108 |
8 |
11 |
24.66 |
23 |
325 |
12 |
16 |
115.78 |
|
10 |
13 |
30.2 |
14 |
18 |
134.21 |
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7 |
114 |
8 |
11 |
26.13 |
24 |
377 |
12 |
16 |
135.01 |
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10 |
13 |
32.05 |
14 |
18 |
156.65 |
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|
8 |
121 |
8 |
11 |
27.86 |
25 |
402 |
12 |
16 |
144.26 |
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10 |
13 |
34.21 |
14 |
18 |
167.44 |
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9 |
127 |
8 |
11 |
29.34 |
26 |
426 |
12 |
16 |
153.14 |
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10 |
13 |
36.06 |
14 |
18 |
177.79 |
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10 |
133 |
8 |
11 |
30.82 |
27 |
480 |
12 |
16 |
173.11 |
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10 |
13 |
37.91 |
14 |
18 |
201.10 |
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11 |
140 |
8 |
11 |
32.55 |
28 |
500 |
12 |
16 |
180.51 |
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10 |
13 |
40.07 |
14 |
18 |
209.73 |
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12 |
146 |
8 |
12 |
35.39 |
29 |
530 |
12 |
16 |
191.60 |
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10 |
14 |
41.92 |
14 |
18 |
222.67 |
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13 |
152 |
8 |
12 |
36.93 |
30 |
630 |
14 |
18 |
265.83 |
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10 |
14 |
43.77 |
16 |
20 |
302.82 |
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14 |
159 |
8 |
12 |
38.73 |
31 |
720 |
14 |
18 |
304.67 |
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10 |
14 |
45.92 |
16 |
20 |
347.21 |
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15 |
168 |
8 |
12 |
41.03 |
32 |
835 |
14 |
18 |
354.30 |
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10 |
14 |
48.70 |
16 |
20 |
403.93 |
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16 |
180 |
10 |
14 |
54.50 |
33 |
920 |
14 |
18 |
390.98 |
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12 |
16 |
62.14 |
16 |
20 |
445.85 |
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17 |
194 |
10 |
14 |
59.98 |
34 |
1020 |
14 |
18 |
434.13 |
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12 |
16 |
67.32 |
16 |
20 |
495.17 |
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注：
1、本表鋼管規(guī)格參照GB8163-87，材質(zhì)為20#鋼。
2、長度按用戶要求制作，大于3米時采用焊接（法蘭或快速連接）法獲得。
3、陶瓷層厚度通常為3-6mm。
4、表中D（為本廠產(chǎn)品鋼管的外徑）及理論重量供選用者參考。
5、其余規(guī)格可根據(jù)用戶要求制作。
