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三氧化二铝刚玉内衬耐磨陶瓷复合管资料介绍

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商品介绍
  

一、陶瓷复合管产品生产厂家背景资料:

河南郑州耐磨管道专业生产厂家,自有工厂,十年品质(销售业绩),专业生产内衬自蔓燃三氧化二铝(Al2O3)刚玉耐磨陶瓷复合管及相应材质的耐磨弯管弯头、耐磨三通、耐磨阀门等配套产品,公司始建于2002年,注册资金2000万元人民币,年生产能力16000吨,年产值1.8亿元,陶瓷内衬复合管是具有国际先进水平的新型耐磨、耐蚀、耐高温的输送耐磨管道,附属生产经营其配套产品锻压卡箍式接头、伸缩器、冲压弯头、陶瓷耐磨阀门等行业耐磨产品。

针对各种条件的输送环境及介质,我公司有针对性的开发出各种耐磨、耐蚀、耐热性能良好的输送管道,可广泛运用于矿山、电力、冶金、煤炭、化工等行业。金属矿山选厂精粉、尾矿输送,煤炭行业水煤浆、洗煤泥输送,老矿填充,电力行业煤粉、灰渣输送,脱硫除灰,冶金行业高炉喷煤,输渣,水泥旋窑湿法,生产线的生料浆输送,煤粉输送,熟料输送,提升机的下料,混泥土输送以及化工等行业,根据需要,可采用我公司生产的陶瓷复合管,耐磨、耐蚀、耐热产品,安装方便,使用寿命长,经济效益显著。

二、陶瓷复合管开发背景资料:

陶瓷复合管由国家高新技术“863”计划新材料领域专家研制,是具有国际先进水平的新型复合材料管道。它从内到外分别由陶瓷层、过渡层、钢管背三层组成。陶瓷层是在2200℃以上的高温下形成的致密刚玉陶瓷,经过渡层与钢管紧密结合。该产品具有良好的耐磨、耐蚀、耐高温及高强度、高韧性、高抗机械冲击能力的综合性能。是一种具有世界先进技术的输送管道用新型材料。

陶瓷内衬复合钢管具有优异的耐磨、耐热、抗机械和热冲击性能,容易焊接和安装,特别适用于磨损、冲刷严重的物料输送场合,如燃煤发电、冶金、煤炭、矿山、地质等行业的物料管道输送。据电力、煤炭、冶金等工业部门多年的使用情况,与普通无缝钢管相比,陶瓷内衬复合钢管的使用寿命成十倍地增长,可以替代、合金管,有机材料衬管等,是一种理想的高耐磨、耐高温管道。

该产品于一九九四年分别通过了冶金部和电力部的成果和产品鉴定(冶金部93冶料成鉴字372号、电力部94电产鉴字30号)。是国家“863”高技术新材料领域专家委员会重点支持和推广项目,并被列入国家“九五”科技成果重点推广项目计划。由于该管具有高耐磨、耐蚀、耐热性能,因此广泛应用于电力、冶金、矿山、煤碳、化工等行业作为输送砂石、煤粉、灰渣、铝液等磨削性颗粒物料和腐蚀性介质,是一种理想的耐磨耐蚀管道。

 三、陶瓷内衬复合钢管与其他产品的性能测试:

表一:陶瓷内衬复合钢管耐磨性

喷砂对比试验(siC砂) 30%siO2泥浆冲刷对比试验
材料 体积减少 材料 体积损失
97%氧化铝管 0.0025 45号钢 25
陶瓷内衬复合钢管 0.0022 陶瓷内衬复合钢管 3

 表二:陶瓷内衬复合钢管耐酸度(按耐酸陶瓷标准ZBG94003-86)

材料 10%HCL+10%H2SO4+10%HN03在90℃加热5小时
耐酸陶瓷 80%
陶瓷内衬复合钢管 96-98%

表三:陶瓷内衬复合钢管耐腐蚀性(按不锈钢测试标准)温度20℃

材料 10%HCL(g/m2h)

10%H2SO4(g/m2h)

30%醋酸(g/m2h) 30%NaOH(g/m2h)
不锈钢1Cr18Ni9T1 0.1-1 3-4 0.1 0.1
陶瓷内衬复合钢管 0.08-0.1 0.147 0.028 0

表四:陶瓷内衬复合钢管的物理机械性能

项目数据
材料
强度
HV
kg/mrn2
压溃强度MPa 表面质 陶瓷层密度g/cm3 抗压剪切强度(层间结合强度)MPa 抗机械冲击(机械能50J点接触管体陶瓷产生裂纹时冲击次数) 抗热震性(加热淬水三次陶瓷层出现裂纹的温度
碳钢管 149 411          
陶瓷内衬复合钢管 1100-1400 300-350 光滑 3.85-3.9 15-20 15 900

注:这是最近时期比较完整的陶瓷复合管产品测试数据:

表一、陶瓷钢管的物理机械性能
 
硬度
HV
Kgf/mm2
压溃
强度① 
MPa
比重 
g /cm3
抗抗剪切
强度②
MPa
绝对
粗造度 
mm
线膨胀
系数③
×10-6K-1
陶瓷钢管
1100-1400
350-400
4.6-4.7含过渡层
15
Dn≤150为0.35
Dn >150为0.12
8.5-9
20#碳钢管
149
411
7.85
hfgh
新的0.05-0.1
旧的0.4-0.6

14-15

注:无缝钢管厚8mm,陶瓷层和过渡层总厚度2.5-3.5mm,从管外把管内陶瓷压碎时的强度。
在陶瓷钢管轴向把陶瓷层从无缝钢管内压出时的强度。 
温度范围-30~~500℃. 

表二、陶瓷钢管抗热冲击性能和抗机械冲击性能。
材料
抗机械冲击数①
抗热冲击出现裂纹的淬水次数②
200℃
300℃
450℃
700℃
1000℃
1100℃
陶瓷钢管
15次以上
10次以上
9次
6次
5次
3次
1次出现小裂纹和剥落
耐热陶瓷
1次即碎
2次
1次即碎
1次即碎
1次即碎
1次即碎
1次即碎

 

注:①陶瓷钢管总厚度9mm,机械能50J,点接触管体内陶瓷层生产裂纹的冲击次数。
②在各给定温度下加热5分钟淬水,再加热再淬水……

表三、输送铁矿精粉耐磨对比试验。
材料
时间
磨损掉尺寸mm
平均年磨损率mm/a
平均年磨损率比值
陶瓷钢管
1994年4月~1997年4月
0.12
0.04
 
 
20#碳钢管
1994年~1997年4月
翻身一次换管一次共21mm
7

 

注:
①该矿重选车间管道,矿石粒度〈2mm重量浓度30%。
②陶瓷钢管外径φ219,厚8mm,陶瓷层厚4mm,20#碳钢管厚9mm。 
③此对比试验目前仍在继续进行,比值175只是根据三年实践的推算数据。

表四、火电厂送粉管路不同材质弯管对比试验
材料
规格
工况
使用说明
20#碳钢管
DN350×10
10 万KW机组,使用煤碳灰达45%,每管每小时送粉42吨
11个月磨穿
高铬合金铸钢管
DN350×25
11个月磨穿
夹套式铸石管
DN350×55
使用23个月磨穿
陶瓷钢管
DN350×14
使用24个月磨损掉0.2mm
表五、火电厂气力除灰管路不同材料弯管对比试验
材料
规格
工况
使用说明
20#碳钢管
DN150×10
 
气力输送干灰,74吨/时,流速20m/s,浓度28%,位置在进灰度拐弯处。
3个月磨穿
高铬合金铸钢管
DN150×20
5个月磨穿
夹套式铸石管
DN150×50
使用12个月磨穿
陶瓷钢管
DN150×11
使用12个月磨损掉0.15mm
表六、陶瓷钢管耐蚀性(按不锈钢测试标准,30天,室温)
 
10%
HCL
g/m2*h
10%
HNO3 
g/m2*h
10%
H2SO4
g/m2*h
10%
H3PO4 
g/m2*h
10%
C2H4O2
g/m2*h
10%
HF
g/m2*h
10%
NaOH
g/m2*h
10%
NaCl
g/m2*h
陶瓷钢管
0.056
0.032
0.021
0.047
0.022
0.42
-0
-0
不锈钢
1Cr18Ni9Ti
>1
0.1
1.8
<0.1
<0.1
-
0.1
-
表七、陶瓷钢管在各种浓度硫酸中耐蚀性(30天,室温)
硫酸浓度
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%



晶介腐蚀速度
mm/a
<0.1
<0.1
1.2
3.6
1.8
<0.1
<0.1
<0.1
失重
g/m2*h
0.021
...
...
0.04
...
...
...
...


晶介腐蚀速度
mm/a
0.021
...
...
0.04
5.0
...
...
0.46
失重
g/m2*h
1.8
...
...
...
4.6
...
...
0.42


 四、陶瓷复合管的产品特点综述:

1、耐磨性能:金属陶瓷内衬复合管内层陶瓷层为刚玉,维氏硬度在1300-1500HV,相当于HRC90以上,因此对电力、矿山所输送的任何介质均具有很高的耐磨性。

2、耐蚀性及抗结垢性能:因内衬刚玉属中性材料,所以具有较强的耐酸、碱、盐腐蚀和海水腐蚀,并同时具有防结垢的性能。

3、运行阻力损失小:金属陶瓷复合钢管经北京科技大学对输粉、输渣、输灰阻力特性测试。结果如下表:

材质 绝对粗糙度 (△) 绝对粗糙度 (△/D) 清水阻力系数
水力输送 气力输送 水力输送 气力输送
普通钢管 0.119 0.20 7.935×104 1.343×103 0.195
陶瓷复合管 0.117 0.195 7.935×104 1.343×103 0.0193

由于金属陶瓷内衬复合管内表面光滑且不生锈,清水阻力系数比同规格无缝管小,因此运行阻力较小,可减少运行费用。

4、耐温性能好:金属陶瓷内衬复合管能在-50~+900℃温度范围内长期正常使用,材料的线膨胀系数为6~8×10-6/℃。因此具有较好的热震稳定性。

5、工程造价及使用寿命:金属陶瓷内衬复合管重量轻,价格合理。工程造价与铸石管相当,比耐磨合金铸钢管工程造价低20~30%,而使用寿命是普通钢管的10~20倍,是铸石管的3~5倍,是耐磨合金管的2~3倍,并且减少了维修费。

6、安装维修方便:金属陶瓷内衬复合管重量轻,是同内径的铸石复合管重量的1/3,比耐磨合金铸钢管轻20~30%,且具有良好的耐冲击性能及焊接性能,可采用焊接、法兰及柔性接头等连接方法,安装维修特别方便。

五、陶瓷复合管的应用行业

1、冶金、电力行业中的应用:冶金、电力行业输送煤粉、灰渣、泥浆等每年需要消耗大量的金属管道。采用陶瓷复合管取代其它管道,具有高耐磨、寿命长、安装方便、经济效益显著之特点。

2、矿山、煤炭行业中的应用:

(1)矿山:矿山充填、精矿粉和尾矿运送对管道的磨损严重,以往采用的矿粉输送管道使用寿命不到一年,改用该管可使用寿命提高10倍以上。
(2)煤碳:选煤及长距离管道输煤普遍采用湿法输送,要求输送管既耐磨又耐蚀,采用该管可做为长寿输送管,经济效益可观。

3、其它应用:

(1)该管不污染和不粘熔融铝液。制造对铁质污染敏感,且使用后需要繁重劳动进行清理和维修的熔铝设备、铝液输送管、升液管等是目前理想的材料。
(2)该管由于耐磨性能好且耐热蚀、适用于输送含有固本颗粒腐蚀性物料以及高温腐蚀性气体、含硫、地热水等腐蚀性介质。

综述:广泛运用于矿山、电力、冶金、煤炭、化工等行业。金属矿山选厂精粉、尾矿输送,煤炭行业水煤浆、洗煤泥输送,老矿填充,电力行业煤粉、灰渣输送,脱硫除灰,冶金行业高炉喷煤,输渣,水泥旋窑湿法,生产线的生料浆输送,煤粉输送,熟料输送,提升机的下料,混泥土输送以及化工等行业

六、耐磨陶瓷复合管的运输及安全注意事项

1、金属陶瓷内衬复合管硬度高,在搬运、安装过程中要轻搬轻放,避免严重碰撞,严禁金属器械直接接触或撞击端面陶瓷层。

2、弯管安装时,管道表面所标明的方向应与介质流动的方向一致。

3、安装管道时,管道中心线要对正,高低要调平,确保两端对准确,两端面错位量要控制在1.Omm以内。

4、安装时若需切割,可使用等离子切割机切割,以确保端面平整,避免因内衬陶瓷受损而影响使用寿命。

5、采用柔性管接套连接安装管道时,柔性管接套内两端插入长度要调整对称。伸缩间隙应根据当地工况或设计部门要求而定。

6、采用法兰连接时,其法兰端面须与复合管端面平齐。

7、由于复合管焊接性能优良,因此管道联接可采用焊接方式,在焊接时其坡口采用70°-90°,钝边2—4mm不留间隙,宜采用小电流焊接。

七、陶瓷复合管产品代表性图片:

陶瓷复合管直管 陶瓷复合管弯管
陶瓷复合管三通 高耐磨伸缩节
陶瓷复合管异径 陶瓷复合管连接件

八、陶瓷复合管产品平面图片:

九、陶瓷复合管的规格参数:

序号 钢管外径Dmm 钢管厚度mm 总壁厚mm 序号 钢管外径Dmm 钢管厚度mm 总壁厚mm
1 68 6 9 18 203 10 14
8 11 12 16
2 76 6 9 19 219 10 14
8 11 12 16
3 89 6 9 20 245 10 14
8 11 12 16
4 95 6 9 21 273 10 14
8 11 12 16
5 102 8 11 22 299 10 14
10 13 12 16
6 108 8 11 23 325 12 16
10 13 14 18
7 114 8 11 24 377 12 16
10 13 14 18
8 121 8 11 25 402 12 16
10 13 14 18
9 127 8 11 26 426 12 16
10 13 14 18
10 133 8 11 27 480 12 16
10 13 14 18
11 140 8 11 28 500 12 16
10 13 14 18
12 146 8 12 29 530 12 16
10 14 14 18
13 152 8 12 30 630 14 18
10 14 16 20
14 159 8 12 31 720 14 18
10 14 16 20
15 168 8 12 32 835 14 18
10 14 16 20
16 180 10 14 33 920 14 18
12 16 16 20
17 194 10 14 34 1020 14 18
12 16 16 20

 注:

1、本表钢管规格参照GB8163-87,材质为20#钢。

2、长度按用户要求制作,大于3米时采用焊接(法兰或快速连接)法获得。

3、陶瓷层厚度通常为3-6mm。

4、表中D(为本厂产品钢管的外径)及理论重量供选用者参考。

5、上述规格为直管参数,弯管、三通、异径管等其余规格可根据用户要求制作。

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