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        陶瓷耐磨管原理分析

        陶瓷鋼管與傳統的鋼管、耐磨合金鑄鋼管、鑄石管以及鋼塑、鋼橡管等有著本質性區別。陶瓷鋼管外層是鋼管,內層是剛玉。剛玉層維氏硬度高達100—1500(洛氏硬度為90-98),相當于鎢鈷硬金。耐磨性比碳鋼管高20倍以上,它比通常粘接而成的剛玉砂輪性能優越得多。剛玉砂輪仍是各種磨床削淬火鋼主要砂輪。陶瓷鋼管中剛玉層可把剛玉砂輪磨損掉。陶瓷鋼管抗磨損主要是靠內層幾毫米厚的剛玉層,其莫氏硬度為9,僅次于金剛石和碳化硅,在所有氧化物中,它的硬度是最高的。內襯陶瓷耐磨鋼管是采用自蔓延高溫合成——離心法制造的,陶瓷鋼管中剛玉熔點2045℃,剛玉層與鋼層由于工藝原因結構特殊,應用力場也特殊。在常溫下陶瓷層受壓應力,鋼層受到拉應力,二者對立統一,成一個平衡的整體。只有溫度升高到400℃以上,由于二者熱膨脹系數不一樣,熱膨脹產生的新應力場和使陶瓷鋼管中原來存在的應力場相互抵消,使陶瓷層與鋼鐵層兩者處于自由平衡狀態。

        當溫度升高到900℃把內襯陶瓷耐磨鋼管放入泠水內,反復浸泡多次,復合層不裂縫或崩裂,表現出普通陶瓷無可比擬的抗熱沖擊性能。這一性能在工程施工中大有用處,由于其外層是鋼鐵,加之內層升溫也不崩裂,在施工中,對法蘭、吹掃口、防爆門等能進行焊接,也可用直接焊接方法進行連接,這比耐磨鑄石管、耐磨鑄鋼管、稀土耐磨鋼管、雙金屬復合管、鋼塑管、鋼橡管在施工中不易焊接或不能焊接更勝一籌。內襯陶瓷耐磨鋼管抗機械沖擊性能也好,在運輸、安裝敲打以及兩支架間自重彎曲變形時,復合層均不破裂脫落。諸多火電廠實踐表明:內襯陶瓷耐磨鋼管抗磨損能力高,抗流體沖刷能力強。在一次風管中,彎管磨損最快,內襯陶瓷耐磨鋼管彎管的耐磨性比厚壁的耐磨鑄鋼彎管提高5倍以上。

        在實踐中,內襯陶瓷耐磨鋼管使用1-2年后打開觀察并測量,復合層均無明顯的磨損或脫落,在相同規格和單位長度的管道方面,內襯陶瓷耐磨鋼管重量只有耐磨鑄鋼管或雙金屬復合管的1/2左右,其每米工程造價降低30-40%,只有鑄石管和稀土耐磨鋼管重量的2/5左右,每米工程造價降低20%以上。在腐蝕或高溫場所下使用的內襯陶瓷耐磨鋼管,其價格只有不銹鋼管、鎳鈦管的幾分之一。流體管道輸送不僅應用于電力行業、而且遍及冶金、煤炭、石油、化工、建材、機械等行業。當管道內輸送磨削性大的物料時(如灰渣、煤粉、礦精粉、尾礦水泥等),都存在一個管道磨損快的問題,尤其是彎管磨損快;當管道內輸送具有強烈腐蝕性氣體、液體或固體時,都存在管道被腐蝕從而被很快破壞的問題;當管道內輸送具有較高溫度的物料時,存在著使用耐熱鋼管價格十分昂貴等問題。內襯陶瓷耐磨鋼管的面市,這些問題均迎刃而解。


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