管道耐磨几种措施

火电厂送粉管路及气力除灰系统 弯管对比实验
陶瓷复合管道的耐腐蚀性
耐磨性对比实验
• 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。
陶瓷复合管道的规格参数
贴片陶瓷耐磨管道
• 贴片陶瓷复合管用耐高温强力粘胶将氧化铝陶瓷片粘贴在管道内壁，
经加温固化后形成牢固防磨层。
贴片陶瓷管件
• 变径管及弯头 • 焊接弯管（虾米腰弯管）
贴片陶瓷的特点
• 把陶瓷片用高温耐磨胶粘贴到钢管道上，起到耐 磨的作用，管道一般为白色。一般用于大口径的 管道 • 优点：陶瓷贴片耐磨管道耐磨性好（比自蔓燃）， 硬度高，使用寿命长 • 缺点： • 由于受粘接剂的温度影响，不耐高温，易脱落， 不抗冲击 • 如果介质有腐蚀性，易在贴片的缝隙之间腐蚀钢 管。
之间。ø100以下的管道效果比较好。管道一般为黑色。
• 特点：强度高、韧性好、耐冲击，焊接性好，解决了可焊性与耐磨性 的矛盾。 • 耐磨、耐高温
自蔓燃复合管道结构图
• 管道的规格： • 钢管的长度、外径、内径、陶瓷层的厚度及法兰尺寸
自蔓燃陶瓷管道优缺点
自蔓燃陶瓷复合管道可以应用于高温区域，生产 简单，施工方便，成本低，管道直径不大于 600mm，耐磨性较陶瓷贴片管道较低. 缺点：由于反应时间短，低温相氧化铝与铁水分离 不彻底，造成陶瓷层不致密、颗粒松散、微观裂 纹多，质脆，容易局部脱落失效，而且脱落后无 法弥补。只能做成直管状。若做成弯头，必须把 直管分成若干段焊接，成型后的弯头不是流线型， 妨碍物料输送，降低设备输出力
自蔓延复合管道的原理
• 陶瓷复合管道是采用自蔓延高温合成+离心浇注制造的，即把无缝钢 管放在离心机的管模内，在钢管给加入铝热剂（氧化铁粉和铝粉混合 物），离心机管模旋转达到一定速度后，经通电点燃铝热剂，燃烧波 迅速蔓延，爆炸成型。在蔓延时发生如下剧烈的化学反应： • 2A1+Fe2O3=Al2O3+2Fe+836KJ • 3Fe3O4+8Al=4AL2O3+9Fe+3256KJ • 反应后生成物a-Al2O3,ß- Al2O3和铁，同时放出大量热量。由于反应 迅速，只有几秒钟，熔融反应物在离心力作用下，迅速按照比重大小 进行分离，铁的比重（7.85g/cm3）为Al2O3比重（3.95 g/cm3）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；最后形成的陶瓷钢管从内到外分别为刚玉瓷层，以铁为主的过 渡层，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，使钢管内壁处于半溶状态，使铁层与钢管形成冶金结合，铁层 与刚玉瓷层也形成牢固结合。
陶瓷复合管与其他管道的性能测试
• 1.耐磨性实验
• 2.机械物理性能
• 压溃强度：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。
陶瓷耐磨复合管冲击实验
• 抗热冲击性能
• 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
陶瓷复合管的产品特点
• • • 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13001500HV，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。
自蔓燃陶瓷复合管道
• 陶瓷粉+氧化铁粉+氧化镁粉按比例混合（主要成分是氧化 铁，黑色），把管道两端封口，加入粉末，管道旋转，电 子点火，用离Fra Baidu bibliotek的方法烧结在管道内壁。管道一般为黑色。
管道的加工方法
• 锯割：依靠锯条的往复运动来完成切割 • 刀割：用管子割刀来切断管子，用于直径50mm以下的管 子 • 气割：利用氧气和乙炔燃烧时所产生的热能，让被切割的 金属在高温下融化，产生氧化铁熔渣，然后用高压氧气气 流，将熔渣吹离金属，管子即被切断。 • 在管道安装过程中，常用气割方法切断大口径管子，效率 高，切口平整，但切口表面浮着一层氧化薄膜，需在焊接 前除去。
参数表备注
• 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。
陶瓷弯管
• 弯管的作用是改变管路的走向，将直管弯曲以达到设计的 角度。外径测量及曲率半径、夹角
整体煅烧型陶瓷复合管道 • 由无缝钢管和煅烧的陶瓷管及填充料组成
整体煅烧式陶瓷管道工艺
• 脱硫陶瓷耐磨管道是将陶瓷管件整体烧制，用特制填充料将成型陶瓷 管道浇筑在钢管内部组装而成。脱硫耐磨管道所衬贴的陶瓷管件氧化 铝含量不低于95%。200T干压成形，烧结温度高达1670℃。其优点
内壁光滑，密封性好，具有非常好 的耐磨耐腐蚀性能
是： • 工艺 • 按照模具，把陶瓷粉烧结成陶瓷管道，然后和钢管结合到一起。陶瓷 管外壁和钢管内壁是用特制填充料（水泥或环氧树脂）浇注在钢管内 部组装而成，然后等静压成型。在烧结过程中，炉子降温快，容易
开裂，工艺比较复杂。管道一般为白色。
弯管测量
三通测量尺寸
• •
•
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。
三通
• 带活法兰
变径管
• 整体煅烧式
变径管测量
• 上下口是否同心
陶瓷耐磨管道的应用
• • • 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。
思考题
• 1.常见的陶瓷耐磨管道有几种形式？各有什 么优缺点？ • 2.陶瓷管道及耐磨件的应用领域有哪些？ • 3.陶瓷管道及弯头测量，需测量哪些参数？
自蔓燃复合管道的特点
• 采用高温离心合成法制成的复合管材，经过2200度高温烧制而成的致 密刚玉陶瓷。由过渡层把致密刚玉陶瓷同钢管牢固结合在一起。 • 工艺：陶瓷粉+氧化铁粉+氧化镁粉按比例混合（主要成分是氧化铁， 黑色），把管道两端封口，加入粉末，管道旋转，电子点火，用离心 的方法烧结在管道内壁。特点利润低，价格透明，一吨8000~12000
管道的加工
• 磨割：用砂轮切割机（无锯齿）的砂轮片来切割管子，切 割效率高，管子端面平整，即可以切直口，也可以切斜口 。
管道的弯曲
• 弯曲角度α、弯曲半径R与弯曲形式 • 管子弯曲制作方法可分为冷弯和热弯两种
弯曲—冷弯
• 冷弯是在管子不加热的情况下，对管子进 行弯曲。 • 冷弯通常使用手动弯管器、液压弯管器和 电动弯管器等工具进行，其共同优点是管 子不需加热，管内不需灌砂，操作简便， 效率很高，但冷弯只适用于管径小、管壁 薄的管子。
•
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。
陶瓷复合管的产品特点
• 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6～8×106/℃。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。
陶瓷复合管道及管件
SHS、贴片陶瓷、整体煅烧式耐磨 管道及其弯头及三通
陶瓷复合管道的产生
• 工业管道的磨损一直是影响安全文明生产的一个因素， • 随着科学技术不断发展，材料也不断创新，相继出现铸石、铸钢、合 金、离心浇注复合陶瓷等材料。其中管道内衬氧化铝耐磨陶瓷以其高 耐磨性、高硬度、耐氧化、耐腐蚀性好和极高的耐高低温强度性能,已 成为一种应用最广泛耐磨材料。 • 耐磨陶瓷管道及管道内衬耐磨陶瓷衬板以来，国内外致力于该项目 生产和研究已达数十余年，目前陶瓷管道等各类产品各项性能参数指 标已处于很完善和成熟的水平。产品已在火电、钢铁、冶炼、水泥、 机械、煤炭、矿山、化工、港口码头等磨损严重的行业得到广泛的应 用。 • 近年来随着我国电力、钢铁、水泥、冶金、石化等行业建设的加速发 展和新技术新材料的不断推广，我公司生产制造的耐磨陶瓷管道和耐 磨陶瓷弯头已得到成功和广泛的应用
管道加工--热弯
• 首先将管子一端用木塞堵上，灌入干燥砂（一定要干燥， 必要时要进行烘烤），用榔头轻轻在管外壁上敲打，将管 内的砂子震实，再将管子的另一端用木塞堵上，然后根据 尺寸要求划好线进行加热。加热方法可采用加热炉，也可 使用氧气-乙炔焰加热（施工现场一般采用后者加热）， 要使受热管段受热均匀，并使管内的砂子同时受热，当受 热管段表面呈橙红色时（900～950℃）即可进行煨制。 • 在整个弯管过程中，用力要均匀，速度不宜过快，但操 作要连续、不可间断，当受热管表面呈暗红色时（700℃ ）应停止煨制。如果未达到需要的角度，应重新加热后再 进行煨制。 • 在煨制过程中要注意安全，必须将管子固定在压力架下 ，以防止受热管烫伤操作人员。操作人员必须穿戴好防护 用品。