自蔓燃陶瓷耐磨管的工藝特點及應用
自蔓燃(ran)陶(tao)瓷耐(nai)磨管的工藝特點及應(ying)用
摘要:根據工藝特點(dian)的不同(tong),陶瓷耐磨管分為三大類:自蔓燃(ran)陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)耐磨管(guan)、貼片(pian)陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)耐磨管(guan)道(dao)和整體煅燒(shao)型(xing)陶(tao)(tao)(tao)瓷(ci)復合管(guan)道(dao)。江蘇江河公司將對自蔓燃陶(tao)瓷耐磨管的工藝(yi)特點進(jin)行分析:
1、自蔓燃陶瓷耐磨管的原理:
自蔓燃陶瓷耐磨管是采用自蔓燃高溫合成+離心(xin)澆注制造(zao)的,即把無(wu)縫鋼管(guan)放在離心(xin)機的管(guan)模(mo)內,在鋼管(guan)給加入鋁(lv)熱(re)劑(ji)(氧化鐵粉和鋁(lv)粉混合(he)物),離心(xin)機管(guan)模(mo)旋轉達到一定速度后(hou),經通電點燃鋁(lv)熱(re)劑(ji),燃燒波迅速蔓延,爆炸成型。在蔓延時(shi)發(fa)生如下劇(ju)烈的化學反(fan)應:
2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe+836KJ
3Fe3O4+8Al=4AL2O3+9Fe+3256KJ
反應(ying)后生成(cheng)物(wu)α-Al2O3,β- 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;最后形成的從(cong)內到外(wai)分別為剛(gang)玉(yu)瓷層,以鐵為主的(de)過渡層,以及外(wai)部的(de)鋼(gang)管層。高溫熔融的(de)鐵液和Al2O3液,與(yu)鋼管(guan)內(nei)壁接觸(chu),使(shi)鋼管(guan)內(nei)壁處于半溶狀態(tai),使(shi)鐵層與(yu)鋼管(guan)形成(cheng)冶金結合,鐵層與(yu)剛玉瓷層也形成(cheng)牢固(gu)結合。
圖(tu)(2)自蔓燃(ran)陶瓷管法蘭連接
2、自蔓燃(ran)陶瓷耐磨管的特點
采(cai)用(yong)高溫離心(xin)合成法制(zhi)成的復合管材,經(jing)過2200℃高(gao)溫燒(shao)制而(er)成(cheng)的致密剛玉陶瓷。由(you)過渡層把致密剛玉陶瓷同鋼管牢固結合在一起。
工藝(yi):陶瓷粉(fen)+氧(yang)(yang)化(hua)鐵粉(fen)+氧(yang)(yang)化(hua)鎂(mei)粉(fen)按比(bi)例(li)混(hun)合(主要成分是氧(yang)(yang)化(hua)鐵,黑(hei)色(se)),把管道兩端(duan)封口,加入粉(fen)末,管道旋轉,電子點火(huo),用離心的方法(fa)燒結在管道內壁。需(xu)要注(zhu)意的是(shi),燒結形成的剛(gang)玉瓷純度一(yi)般為95%以(yi)上,為含(han)有少(shao)量(liang)雜質的(de)剛玉陶瓷(ci)層,管(guan)道內(nei)層一般為灰黑色,并非純氧化鋁(lv)(含量99%以上)的白色。
特點:強度高、韌性好、耐沖擊,耐磨(mo)、耐高溫;焊接性好,解決了可焊性與耐磨性的矛盾。
3、自蔓燃陶瓷耐磨管結構圖
圖(3)自蔓燃陶瓷耐磨管結構圖
管道的(de)規(gui)格:
鋼管的長度(du)、外徑、內徑、陶瓷層的厚度(du)及法蘭尺寸。
4、自蔓燃陶瓷耐磨管應用領域
自蔓燃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(xing)較(jiao)陶瓷貼片管道(dao)較(jiao)低。
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