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技術問答

自蔓延陶瓷耐磨管的工藝特點及應用

時間:2015-06-27 21:54來源:未知 作者:admin 點擊:
  

摘要:根據工藝特點的不同,陶瓷耐磨管分為三大類:自蔓燃陶瓷耐磨管、貼片陶瓷耐磨管道和整體煅燒型陶瓷復合管道。北京耐默公司將對各類自蔓延陶瓷耐磨管的工藝特點進行分析:
1自蔓延陶瓷耐磨管的原理:
自蔓延陶瓷耐磨管是采用自蔓延高溫合成+離心澆注制造的,即把無縫鋼管放在離心機的管模內,在鋼管給加入鋁熱劑(氧化鐵粉和鋁粉混合物),離心機管模旋轉達到一定速度后,經通電點燃鋁熱劑,燃燒波迅速蔓延,爆炸成型。在蔓延時發生如下劇烈的化學反應:
 2A1+Fe2O3=Al2O3+2Fe+836KJ
 3Fe3O4+8Al=4AL2O3+9Fe+3256KJ

圖(1)中學時上的化學課上的氧化鐵粉和鋁粉混燃燒
 反應后生成物a-Al2O3,ß- Al2O3和鐵,同時放出大量熱量。由于反應迅速,只有幾秒鐘,熔融反應物在離心力作用下,迅速按照比重大小進行分離,鐵的比重(7.85g/cm3)為Al2O3比重(3.95 g/cm3)的兩倍,較重的鐵被離心力甩到鋼管內壁,較輕的Al2O3則分布在鐵的內層;由于鋼管迅速吸熱和傳熱,Al2O3和Fe很快達到凝固點,分層凝固;最后形成的陶瓷耐磨管從內到外分別為剛玉瓷層,以鐵為主的過渡層,以及外部的鋼管層。高溫熔融的鐵液和Al2O3液,與鋼管內壁接觸,使鋼管內壁處于半溶狀態,使鐵層與鋼管形成冶金結合,鐵層與剛玉瓷層也形成牢固結合。

圖(2)自蔓延陶瓷管法蘭連接
1.2自蔓延陶瓷耐磨管的特點
 采用高溫離心合成法制成的復合管材,經過2200度高溫燒制而成的致密剛玉陶瓷。由過渡層把致密剛玉陶瓷同鋼管牢固結合在一起。
 工藝: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,電子點火,用離心的方法燒結在管道內壁。特點利潤低,價格透明,一噸8000~12000之間。ø100以下的管道效果比較好。管道一般為黑色。
 特點:強度高、韌性好、耐沖擊,焊接性好,解決了可焊性與耐磨性的矛盾。
 耐磨、耐高溫
3自蔓燃陶瓷耐磨管結構圖

圖(3)自蔓延陶瓷耐磨管結構圖
 管道的規格:
 鋼管的長度、外徑、內徑、陶瓷層的厚度及法蘭尺寸
4自蔓延陶瓷耐磨管應用領域
自蔓延陶瓷耐磨管可以應用于高溫區域,生產簡單,施工方便,成本低,管道直徑不大于600mm,耐磨性較陶瓷貼片管道較低.
缺點:由于反應時間短,低溫相氧化鋁與鐵水分離不徹底,造成陶瓷層不致密、顆粒松散、微觀裂紋多,質脆,容易局部脫落失效,而且脫落后無法彌補。只能做成直管狀。若做成彎頭,必須把直管分成若干段焊接,成型后的彎頭不是流線型,妨礙物料輸送,降低設備輸出力
 


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