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复合陶瓷弯头在矿山和煤炭生产领域,运输管道是的设备,在生产中承担的任务量大,因此,管道自身的磨损情况非常严重,找到耐磨损的运输管道是每个企业的心愿。现在的管道内衬陶瓷技术帮助让这些企业完成了心愿。
在矿山生产作业中,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,改为管道内衬陶瓷可使寿命提高5倍左右。 对于煤炭生产也一样,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,采用这种方法加工的长寿输送管,经济效益可观。
由此我们知道,复合陶瓷弯头在矿山、煤炭行业中的应用起到了很好效果,得到了企业的认可,帮助企业降低了生产成本,创造更大的经济价值。另外,复合陶瓷弯头在发电厂、水泥厂等等工厂也都有大量的应用,深得企业的信赖和推崇。
目前市场复合陶瓷弯头的价格是:合金每吨1.8万元左右,铸石弯头每吨1.3万元,粘贴每吨1.7万元。这几类弯头特别重,它们是以重量来谋利润。也就是说,一个合金弯头的价格是复合陶瓷弯头的两倍,用一个合金弯头的钱,可以买两个复合陶瓷弯头,复合陶瓷弯头的使用寿命是这种合金弯头的2-3倍,用价格与使用寿命比,复合陶瓷弯头,也就是用1/5的合金弯头的钱买一个复合陶瓷弯头。
例如:2×600MW超临界机组送粉管道,管径为φ530×10,一个90°弯头,弯曲半径R=1700mm,采用铸钢弯头或双金属复合弯头,重量为W=1700kg,全部弯头总重(2台炉)约为500~600吨;而采用复合陶瓷弯头,其重量仅为W=450kg左右,全部弯头总重(2台炉)约为110~130吨;对比可看出,采用复合陶瓷弯头,直接使弯头重量大幅下降,投资至少节约200万以上(铸钢弯头或双金属复合弯头单价按1.2万元/每吨),还不包括重量下降使得煤仓间土建构架梁荷载的降低所带来的经济效益,以及支吊架材料的节省所带来的经济效益。
以上从性能和价格上对几种材质的弯管进行了对比,可见复合陶瓷弯头无论是初期投入还是运行费用都是很具的!
复合陶瓷弯头是采用高技术生产工艺--自蔓燃高温离合合成法制造。
复合陶瓷弯头从内到外分别由刚玉陶瓷、过渡层、钢三层组成,陶瓷层是在2200℃以上高温形成致密刚玉瓷(AL2O3),通过过渡层同钢管形成牢固的结合。就是把无缝钢管放在离心机的管模内,在钢管模内。在钢管内加入铁红和铝混合物,这种混合物在化学中称为铝热剂。离心机管模旋转达到一定速度后,经一火星点燃铝热剂,铝热剂立即自己燃烧,燃烧波迅速蔓延,发生如下剧烈的化学反应:
铝热剂反应后生成物为稳定型α-AL2O3(即刚玉)和铁,同时放出大量热量。这些热量如在绝热条件下,绝热温度可达到3757K和3509K,它使钢管内原来物料以及反应后的生成物,即是熔点为2045℃的刚玉也都全部变成熔液。
熔融反应在离心力作用下,迅速按比重大小进行分离,铁的比重(7.85g/cm)为AL2O3比重(3.95g/cm)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。形成的陶瓷钢管从内到外分别为刚玉瓷层,以铁为主的过度层,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,使钢管内壁外于半溶状态,使铁层与钢管形成冶金结合,铁层与刚玉瓷层间也形成牢固结合,其结合压剪强度(即在轴向把陶瓷层压出时强度)≥15MPa;陶瓷钢管压溃强度(即从管外把管内陶瓷压碎时的强度)≥350MPa。
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