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、石灰石膏浆液等每年需要消耗大量的金属管道。采用陶瓷复合管取代其他管道,具有高耐磨、寿命长、安装方便、经济效益显著之特点。经山东聊城昌润热电厂、聊城中华发电厂、北京北新建材集团、河南鹤壁电厂、甘肃平凉电厂、太原市选煤厂、湖南石门电厂、河北金牛能源有限公司葛泉选煤厂、邢台选煤厂等工业运行,其运行寿命是钢管的十几倍甚至几十倍以上。
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如攀枝花、大冶矿等使用寿命不到一年,改为该管可使寿命提高5倍左右。
(2)煤炭: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,采用该管可作为长寿输送管,经济效益可观。
旋窑湿法生产线的生料浆输送、煤粉输送、提升机的下料、混凝土输送管道。
耐磨内衬陶瓷管的抗磨、防腐、防结垢等综合性能优良,能延长管道的使用寿命,该产品已被列入国家863新材料科技项目之中。
材料 磨损前重(g) 磨损后重(g) 磨损时间(min) 平均磨擦力矩kg/cm 磨损力
20#无缝钢管 226.5100 225.4775 5.15 10.02 0.2005
耐磨内衬陶瓷管
256.7100 256.5000 30 10.96 0.0070
二 耐磨内衬陶瓷管物理机械性能
材料 硬度(HV) 压溃强度(Mpa) 陶瓷密度
g/cm3 (结合强度)
抗剪切强度(Mpa) 抗机械冲击性(50J)产生裂纹时的冲击次数
陶瓷内衬
钢 管 1100-1450 330-400 3.85-4.9 15-22 15
碳钢管 130-150 400-450 -- -- --
复合层线膨胀系数(>400℃时):8.75×10-6 k-1
20#碳钢管膨胀系数(>400℃时):14.5×10-6 k-1
项目
材料 30%SiO2泥浆冲刷对比实验体积减少(cm3) 喷砂对比试验(SiC砂)体积减少(cm3)
耐磨内衬陶瓷管 3 0.0022
45号钢 25 /
97%氧化铝瓷管 / 0.0025
材 料 规 格 工 况 使用情况
20#碳钢管 Dn300×10 10万Kw机组使用煤炭灰份达40%,每管每小时送粉38吨 3个月磨穿
高铬合金铸钢管 Dn300×25 12个月磨穿
夹套式铸石管 Dn300×50 24个月磨穿
耐磨内衬陶瓷管 Dn300×14 已用24个月,只磨损掉0.2mm
材 料 规 格 工 况 使用情况
20#碳钢管 Dn150×10 气力输送干灰,60
吨/小时,流速20m/s,浓度26%,位置在进灰库拐弯处。 3个月磨穿
高铬合金铸钢管 Dn150×18 12个月磨穿
夹套式铸石管 Dn150×45 24个月磨穿
耐磨内衬陶瓷管 Dn150×12 已用24个月,
只磨损掉0.2mm
耐热冲击性 条件 600℃
/15次 700℃
/5次 800℃
/5次 900℃
/3次 1000℃/2次 备 注
实验
结果 复合层完整无裂缝和
剥落 复合层完整无裂缝和
剥落 复合层完整无裂缝和剥落 复合层开始出现小裂
纹 复合层出现裂纹和剥
落 该实验是在给定温度下保温15分钟后水淬再加热再水淬
材料 时间 使用情况 平均年磨率mm/a 性能比
耐磨内衬陶瓷管Dn190×15 1998年3月-2001年5月 3年零2个月时间共磨2.2mm(仅磨损复合层44%) 0.7 结论
耐磨内衬陶瓷管的使用寿命是合金耐磨钢管的4倍以上。
合金耐磨钢管Dn190×26 1995年11月-1998年1月 2年零2个月共磨损26mm(磨穿) 12
注:1、该矿重选车间管道,矿石粒度2-13mm。
2、输送方式为气力浓相输送,速度25m/s。
3、其它
(1)该管不污染和不粘联熔融铝液。制造对铁质污染敏感,且使用后需要繁重劳动进行整理和维修的熔铝设备、铝液输送管、升液管是目前理想的材料。
(2)该管由于耐磨性能好且耐热蚀。适用于输送含有固体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。