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自蔓燃陶瓷耐磨管的工艺特点及应用

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浏览:- 发布日期:2017-08-11 17:00:55【

自蔓燃陶瓷耐磨管的工艺特点及应用

摘要:根据工艺特点的不同,陶瓷耐磨管分为三大类:自蔓燃陶瓷耐磨管、贴片陶瓷耐磨管道和整体煅烧型陶瓷复合管道。江苏江河公司将对自蔓陶瓷耐磨管的工艺特点进行分析:

1自蔓陶瓷耐磨管的原
自蔓燃陶瓷耐磨管是采用自蔓高温合成+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:

 2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe+836KJ
 3Fe3O4+8Al=4AL2O3+9Fe+3256KJ


中学时上的化学课上的氧化铁粉和铝粉混燃烧

图(1)中学时上的化学课上的氧化铁粉和铝粉混燃烧


反应后生成物α-Al2O3,β- 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;最后形成的陶瓷耐磨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。


自蔓延陶瓷管法兰连接

图(2)自蔓陶瓷管法兰连接

2、自蔓陶瓷耐磨管的特点
 采用高温离心合成法制成的复合管材,经过2200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。需要注意的是,烧结形成的刚玉瓷纯度一般为95%以上,为含有少量杂质的刚玉陶瓷层,管道内层一般为灰黑色并非纯氧化铝(含量99%以上)的白色


特点:强度高、韧性好、耐冲击,耐磨、耐高温;焊接性好,解决了可焊性与耐磨性的矛盾。
 

3自蔓燃陶瓷耐磨管结构图

自蔓延陶瓷耐磨管结构图

图(3)自蔓燃陶瓷耐磨管结构图

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。


4、自蔓陶瓷耐磨管应用领域
自蔓陶瓷耐磨管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。

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