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            剛玉陶瓷復合鋼管

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            自蔓燃剛玉陶瓷復合管道

            更新時間:2019-05-14 點擊數:12723

            SHS-自蔓燃剛玉陶瓷復合鋼管性能及特點 
            國家“863”高科技計劃項目(863-715-21-03-01)、國家“九五”重點支持和推廣的高技術新材料產品 - 自蔓燃陶瓷復合鋼管,是采用高技術生產工藝 - 自蔓燃高溫離心合成法制造。該管從內到外分別由鋼玉陶瓷、過渡層、鋼三層組成,陶瓷層是在2200℃以上高溫形成致密剛玉瓷(AL2O3),通過過渡層同鋼管形成牢固的結合。復合管因充分發揮了鋼管強度高、韌性好、耐沖擊、焊接性能好以及剛玉瓷高硬度、高耐磨、耐蝕、耐熱性好,克服了鋼管硬度低、耐磨性差以及陶瓷韌性差的特點。因此,復合管具有良好的耐磨、耐熱、耐蝕及抗機械沖擊與熱沖擊、可焊性好等綜合性能。是輸送顆粒物料、磨削、腐蝕性介質等理想的耐磨、耐蝕管道。 
            該產品于九三年通過了冶金部的成果鑒定,并通過了電力工業部,冶金工業部聯合主持的“大直徑長直管SHS陶瓷復合鋼管”產品鑒定會(冶科成鑒定[2003]第053號)。專家一致認為:我公司SHS陶瓷復合鋼管產品具有國內領先地位,達到同類產品國際九十年代先進水平。是國家“九五”重點推廣的一種新型復合材料。 
            公司同冶金部鋼鐵研究總院共同合作,在研究開發大直徑長直管復合管產品基礎上,又研究開發了耐蝕、耐磨、耐熱SHS鋼-瓷復合板、環等系列異形產品??蓮V泛用于冶金、礦山、電力、煤炭、石油化工等行業,是目前理想的耐磨、耐蝕、耐熱復合新材料。 
            一、 SHS復合管機械性能 
               AL2O3陶瓷層含AL2O3 ≧ 90 % ,因此耐酸度≧96% ,其耐蝕性比1 Cr18Ni9ti不銹鋼高10倍以上。耐磨性相當于司太立合金,比鋼高10倍以上。性能指標詳見表1、表2、表3、表4. 
            l SHS復合管機械性能 
            表一 

            項目 
            材料
            硬度 
            HV 
            Kg/mm2
            壓潰 
            強度 
            MPa
            表面
            質量
            陶瓷層密度 
            g/c m2
            抗壓剪切強度(層間結合強度)抗機械沖擊(機械能50J點接觸管本,陶瓷層產生裂紋時沖擊次數)次抗熱震性(加熱淬水三次,陶瓷層出現裂方的溫度)℃清水阻力系數
            碳素 
            鋼管
            149411




            0.0195
            SHS 
            復合管
            1100- 
            1400
            300-650光滑3.85-3.9515-30159000.0193


            l SHS復合管耐磨腐蝕性(按不銹鋼測試標準)溫度20℃ 

            表二 

            材料10% HCL 
            (g/ m2 · h)
            10%H2SO4 
            (g/ m2·h)
            30%醋酸 
            (g/ m2·h)
            30% NaOH 
            (g/ m2.·h)
            不銹鋼0.1-13-40.10.1
            復合管0.08-0.10.1470.0280


            l SHS復合管耐酸度(按耐酸陶瓷標準ZBG94C03-86) 
            表三 

            材料10% HCL+10% H2SO4+10%HZO3在90℃加熱5小時
            耐酸陶瓷80%
            SHS 復合管96-98%


            l SHS復合管耐酸性能 
            表四 

            噴砂比試驗30 % SiO2 泥漿沖刷對比試驗
            材料體積各減少cm3材料體積損失cm3
            97%氧化鋁管0.002545#25
            SHS復合管0.0022SHS復合管3


            二、 SHS自蔓燃陶瓷復合管的應用 


            由于該管具有高耐磨、耐蝕、耐熱性能,因此可廣泛應用于電力、冶金、礦山、煤炭、化工等行業作為輸送砂、石、煤粉、灰渣、鋁液等磨削性顆粒物料和腐蝕性介質,是一種理想的耐磨蝕管道。 
            1. 冶金、電力行業中的應用 
            冶金、電力行業輸送煤粉、灰渣、泥漿等每年需要消耗大量的金屬管道。采用陶瓷復合管取代其它管道,具有高耐磨、壽命長、安裝方便、經濟效益顯著之特點。經金川有色金屬總公司、攀枝花鋼鐵公司、唐鋼礦業公司、鞍鋼礦業公司、電廠、山東聊城電廠、山西陽城電廠、貴州安順電廠、華能重慶珞璜電廠、西柏坡電廠等工業運行,其運行壽命鋼管的十幾倍甚至幾十倍以上。


            2. 礦山、煤炭行業中的應用 
            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,改用該管可使壽命提高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,采用該管可做為長壽輸送管,經濟效益可觀。 
            3. 其它 
            1) 該管不污染和不粘聯熔融鋁液。制造對鐵質污染敏感,且使用后需要繁重勞動進行清理和維修的熔鋁設備、鋁液輸送管、升液管等是目前理想的材料。 
            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。 
            三、 SHS-自蔓燃陶瓷復合管特點 
            1. 耐磨性好 
                  陶瓷復合管由于內襯層為剛玉陶瓷(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、煤炭等行業所輸送的磨削性介質均具有高耐磨性。經工業運行證實; 其耐磨壽命是淬水火鋼的十倍甚至幾十倍。 
            2. 運行阻力小 
                  SHS陶瓷復合管由于內表面光滑、且永不銹蝕,也不像無縫鋼管內表面有凸狀螺旋線存在。經有關檢測單位對內表粗糙度及清水阻力特性測試,其內表面光滑度優于任何金屬管道,清阻力系數為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。 
            3. 耐腐蝕、防結垢 
                  由于該鋼陶瓷層為(a- AL2O3),屬中性特質。因此具有耐酸堿和耐海水腐蝕,并同時具有防垢等特性。 
            4. 耐溫性能與耐熱沖擊性能好 
            由于該剛玉陶瓷(a- AL2O3),為單一穩定的晶態組織。因此復合管可以-50 ~ 700℃溫度范圍內長期正常運行。材料線膨脹系數6-8×10-6/℃,約主為鋼管的1/2左右。材料具有良好的熱穩定性。 
            5. 

            6. 工程造價低 
            陶瓷復合管重量輕,價格適宜。比同內徑的鑄石管重量輕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,從耐支吊架費用、搬運費、安裝費以及運行費用降低。經有關設計院和施工單位工程預算和工程實際比較,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。 
            7. 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、快速聯結等方式,施工安裝方便,且可減少安裝費用。 
            8. SHS陶瓷復合鋼管與耐磨合金管、鑄石管性能對比:見表5 
            SHS-自蔓鋼燃陶瓷復合鋼管與耐磨合金管、鑄石管性能比較  見表5 
            表五

            序號項目陶瓷復合鋼管耐磨合金管鑄石管
            1化學成分陶瓷層 a- AL2O3>90%鋼管:10#-20#C:>0.3%   Cr:>0.5% Si :>0.6%   Ni :>0.2% Mn:>0.6%  Mo:>0.3% S: <0.1%   Re:>0.4% P:<0.1%SiO2 :47-49% AL2O3 + TiO2 :16-21% Fe2O3+FeO:14-17% Ca O :8-11% MgO :6-8% K2O + Na2O :2-4%
            2密度 g/ cm3陶瓷層3.8-3.95 鋼管:7.857.8-8.02.9-3
            3硬度陶瓷層HV1100-1400Kkg/ mm2相當于莫氏>9 
            HRC>90
            HRC>40莫氏:7-8
            4強度壓潰強度: 
            >300-600 MPa 
            抗剪切強度 
            >15-30 MPa
            抗拉強度: 
            > 700 MPa
            抗拉強度:600 MPa 
            抗彎強度:60 MPa
            5沖擊韌度機械能50J點接觸鋼管體陶瓷產生裂紋時沖擊次數:15< 6 J/ cm20.14-0.2 J/ cm2
            6抗熱沖擊性能加熱淬水三次,陶瓷層出現裂紋的溫度900℃:好加熱淬水一次,出現裂紋溫度 < 980 ℃:差水浴次數一次耐溫差20-70 K,破損率,塊數/破損率:50/14, 
            7線膨脹系數10-6/℃0-500 ℃:6-80-600 ℃:13-140-500 ℃:7.5-8.0
            8使用溫度< 900 ℃< 450 ℃< 250 ℃
            9壁厚陶瓷層2-6 mm 
            鋼管 8-18 mm 
            總厚度 10-25 mm
            12-30鑄石管20-40 mm 填充層>10 mm 
            鋼管 6-10 mm    總厚度>40 mm
            10內表面光滑程度光滑光滑
            11焊接性能較差
            12安裝靈活方便較差
            注:參考資料 
            1. 《機械設計手冊》機械工業出版社1991年 
            2. 《輝綠石鑄石制品簡介》企業標準:Q/SDH1003-2003 
            3. 《耐磨合金管道》山東電力機械技術公司 
            4. 《SHS陶瓷復合鋼管》Q/SDH1001-2003

            四、 SHS陶瓷復合鋼管運輸及安裝注意事項

            1. 陶瓷復合鋼管其硬度高,韌性好。但在搬運、安裝過程中,仍需輕搬輕放,避免嚴重碰撞,特別避免金屬器械直接接觸,或撞擊端面陶瓷。 
            2. 陶瓷復合鋼管在安裝過程中需切割時,可采用碳化硅砂輪片或等離子切割機切割,不得使用氣割方式進行切割。 
            3. 安裝彎管及異型管件時,注意管件表面箭頭指示方向,須與輸送介質流動方向一致,通常情況下,其管件較長一端為出口方向。 
            4. 管道在安裝時,管道與管道中心線要對正,確保兩端面對接準確,兩端面錯位量要控制在1.0mm以內。 
            5. 選用管道閥門時,其閥門出口直徑不得大于管道內徑。否則,要增設護圈以避免介質直接沖刷復合管外部金屬部分。 
            6. 采用柔性管接套連接安裝管道時,柔性管道套內雙端插入長度調整對稱。由于復合管熱脹系數為鋼管的1/2,因此伸縮間隙可減少3-5mm。 
            7. 采用法蘭連接時,其法蘭端面須與復合管端面平齊,以確保聯結方式的可靠性。如下圖所示 

            8. 由于復合管焊接性能優良,因此管道聯結

            9. 方式可采用焊接方式進行。但在焊接時,其坡口采用60°-  90°“V”型坡口,鈍邊P為2-4 mm,不留間隙,宜采用小電焊接。如下圖所示 

            五、 內襯耐磨陶瓷復合鋼管規格 

            六、 定貨須知 
            1. 直管定貨時須提供復合管的內徑、外徑、壁厚、長度。 
            2. 彎管定貨時須提供內徑、外徑、壁厚、角度、彎曲半徑及兩端加長尺寸。 
            3. 各種非標彎管、大小頭定貨時須提供圖紙及尺寸。 
            4. 陶瓷是由離心技術自蔓燃而形成陶瓷厚度精確值±1mm。


            耐磨彎頭廠家地址:山東省聊城市冠縣工業園  電話:0635-2199556  傳真:86-635-2911556 聯系人:總經理(王洪波) 手機:13606355181

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