自蔓燃陶瓷耐磨管的工藝特點及應用
自蔓燃陶瓷耐磨管的工藝特點及應用
摘要：根據工藝特點的不同，陶瓷耐磨管分為三大類：自蔓燃陶瓷耐磨管、貼片陶瓷耐磨管道和整體煅燒型陶瓷復合管道。江蘇江河公司將對自蔓燃陶瓷耐磨管的工藝特點進行分析：
1、自蔓燃陶瓷耐磨管的原理：
自蔓燃陶瓷耐磨管是采用自蔓燃高溫合成+離心澆注制造的，即把無縫鋼管放在離心機的管模內，在鋼管給加入鋁熱劑（氧化鐵粉和鋁粉混合物），離心機管模旋轉達到一定速度后，經通電點燃鋁熱劑，燃燒波迅速蔓延，爆炸成型。在蔓延時發生如下劇烈的化學反應：
2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe+836KJ
3Fe3O4+8Al=4AL2O3+9Fe+3256KJ
反應后生成物α-Al2O3,β- Al2O3和鐵，同時放出大量熱量。由于反應迅速，只有幾秒鐘，熔融反應物在離心力作用下，迅速按照比重大小進行分離，鐵的比重（7.85g/cm3）為Al2O3比重（3.95 g/cm3）的兩倍，較重的鐵被離心力甩到鋼管內壁，較輕的Al2O3則分布在鐵的內層；由于鋼管迅速吸熱和傳熱，Al2O3和Fe很快達到凝固點，分層凝固；最后形成的陶瓷耐磨管從內到外分別為剛玉瓷層，以鐵為主的過渡層，以及外部的鋼管層。高溫熔融的鐵液和Al2O3液，與鋼管內壁接觸，使鋼管內壁處于半溶狀態，使鐵層與鋼管形成冶金結合，鐵層與剛玉瓷層也形成牢固結合。
圖（2）自蔓燃陶瓷管法蘭連接
2、自蔓燃陶瓷耐磨管的特點
采用高溫離心合成法制成的復合管材，經過2200℃高溫燒制而成的致密剛玉陶瓷。由過渡層把致密剛玉陶瓷同鋼管牢固結合在一起。
工藝：陶瓷粉+氧化鐵粉+氧化鎂粉按比例混合（主要成分是氧化鐵，黑色），把管道兩端封口，加入粉末，管道旋轉，電子點火，用離心的方法燒結在管道內壁。需要注意的是，燒結形成的剛玉瓷純度一般為95%以上，為含有少量雜質的剛玉陶瓷層，管道內層一般為灰黑色，并非純氧化鋁（含量99%以上）的白色。
特點：強度高、韌性好、耐沖擊，耐磨、耐高溫；焊接性好，解決了可焊性與耐磨性的矛盾。
3、自蔓燃陶瓷耐磨管結構圖
圖（3）自蔓燃陶瓷耐磨管結構圖
管道的規格：
鋼管的長度、外徑、內徑、陶瓷層的厚度及法蘭尺寸。
4、自蔓燃陶瓷耐磨管應用領域
自蔓燃陶瓷耐磨管可以應用于高溫區域，生產簡單，施工方便，成本低，管道直徑不大于600mm，耐磨性較陶瓷貼片管道較低。
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