陶瓷钢直管是采用高技术生产工艺--自蔓燃高温离合合成法制造。
陶瓷钢直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。
陶瓷钢直管因其多种性能特别好而可用于热电、钢铁、有色金属、矿山、煤炭、化工、石化等行业的多种管道:
1.要求高耐磨的管道:热电厂煤和灰(渣)输送管道,选矿厂尾矿和精矿输送管道,港口矿浆和泥沙输送管道,粉煤浆输送管道等
2.要求高耐腐蚀性的各种管道。
3.熔融铝液输送管道。
4.要求高耐磨、高耐腐蚀、耐高温的各种道。
气力输送系统的设计制造,该系统依托于澳大利亚气力输送技术,其明显优势是起点高,技术,且系统化及化。
高耐磨陶瓷阀门(在气力输送中使用寿命是普通阀门的10倍以上)
火力发电厂锅炉的陶瓷钢直管,必须综合考虑防磨、防堵、防漏、防腐蚀、防雨、防冻等因素进行设计,陶瓷钢直管,其中的要点是防磨损和防腐蚀,陶瓷钢直管磨损特别严重,长期以来一直是电厂检修的重点部位,增韧陶瓷耐磨管,该管道系统的综合性能,特别是耐磨性能,直接关系到整个电厂的运营成本和经济效益,是新建电厂工程和检修中必须重点考虑的问题。
针对以上情况,我们综合以往各项研究成果,总结了历年来陶瓷钢直管在火电厂的使用情况,吸取国际同行业的经验,重点是综合考虑管道的耐磨性能、耐高温性能和防腐性能,并从施工的便利性、较低的制造成本以及比较简单的制作工艺出发进行综合考虑,设计了几种主流耐磨型式的陶瓷钢直管,供使用单位选择使用。
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