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新型双金属复合耐磨管



    在矿山、冶金、煤炭、电力等行业中,物料的输送都是采用远距离压力输送,管道承受着相当的压力并经受很严重的磨损,单一材质的管道无法满足此工况的要求。长期以来,因考虑其使用安全性,重点放在管道的韧性上,国内外普遍采用A,,16Mn无缝钢管,致使管道严重磨损,更换频繁。据统计,全国每年无缝、有缝输送钢管损耗高达几佰亿元。停产检修导致损失更无法统计。
    国内为此进行了很多研究,较为成熟的是离心铸造双金属管。它采用无缝钢管用离心铸造的方法在钢管内部复合一层耐磨材料,即制成复合耐磨管。但此法存在下述问题

    1、用离心铸造法制造的双金属直管内磨层与钢管之间存在较大间隙,特别是管径较大时,出现“两张皮”现象,耐磨层常发生脱落,严重影响使用安全性:
    2.用此工艺制作双金属直管需要投入多种类型的离心铸造机才能满足多规格、大批量生产,投资很大。也有些研究单位和生产厂家生产出镶嵌橡胶和塑料耐磨复合管。在某些湿态下,输送很细的浆料取得一定效果,但它不能输送有严重酸、碱腐蚀性介质的大颗粒、尖锐物料。否则很容易被划破,从而使橡胶、塑料复合管早期失效。此管也不能输送干态,温度较高的物料,否则橡胶、塑料易发生软化,丧失其耐磨性。因此,钢一塑、钢一橡复合管在使用上受到很大的限制。
    近期出现的自蔓延高温合成陶瓷钢管是把一种铁氧化物和铝氧化物混合的陶瓷原料直接放在准备加衬的钢管内,在封闭的条件下将其点燃,混合物在高温熔融状态下,用外力使钢管高速旋转产生的巨大离心力使较重的合铁氧化物被甩到外层与钢管内壁紧密结合:而耐腐蚀、耐磨损的含铝氧化物则在内层,经过逐渐冷却,形成所谓的“陶瓷”内衬。由于不是在压力下形成,  “陶瓷”中孔隙率较大,即不是真正的陶瓷层,所以,只能在低压力和软磨料工况下使用,否则氧化铝硬质点容易脱落,耐磨性较差:另外,输送物料的工况很容易堵管,在敲打过程中所谓“陶瓷”耐磨层很容易一块一块从钢管本体上脱落,出现早期失效现象。由于该管的制造工艺要求,耐磨层很薄,钢管本体很厚,从每米管道的重量来讲,重量仍然很大,不能发挥陶瓷比重小、重量轻的优势。另外,复合弯管的制作仍然是先制造复合直管然后在采取打折线的方法焊接而成,改变了物料在弯管中的运行流线,增加了物料的输送阻力。因此,自蔓延高温合成陶瓷钢管仍然不能满足许多工况要求,而且这种产品成本较高。
    我公司研究、开发的耐磨双金属管系列,管的外壁采用钢管,内衬采用耐磨铸铁,该产品既具有高合金铸铁的耐磨。耐腐蚀特性(耐磨、耐蚀性较16Mn无缝钢管提高30倍以上。)又有较高的机械强度和较高的抗冲击性能,复合的两金属是冶金结合,使用安全可靠。
    耐磨铸铁选用铬系白口铸铁,是一种抗磨性很好铸铁,在一些场合下使用已显示出很大的优越性。对于在有腐蚀介质和颗粒冲刷交相作用的条件下,采用铸态使用的Cr15或28Cs,白口铸铁是比较适宜的。在干态工况条件下,材料以磨损作为主要的失效方式,则选用一种可通过热处理获得马氏体基体的高铬铸铁材料。
    工艺上采用消失模真空吸铸复合工艺,浇注双金属复合管,其工艺简单、操作方便、制作成品率高、成本较低:无须投入庞大而昂贵的离心铸造设备。该复合工艺属国内首创填补了我国防腐耐磨工业输送管道的空白,而且解决了弯管无法复合的难题,弯管和其他各种异形管道能做到整体复合,改变了传统工艺采用打折线制作弯管和其他各种异形管道的方法,不改变物料在弯管中的流动轨迹,大大降低物料输送阻力,本研究成果已达到国际先进水平。
应用行业场合及具体产品
    这种新产品可广泛应用在煤炭、矿山、冶金、电力、化工、建材、石油等有防腐耐磨的行业中。
    产品内容:复合耐磨直管,复合耐磨弯管、复合三通、四通、复合阀门、复合旋流器以及其他异形过流件。

    电力行业:输送煤粉,输送煤渣的复合耐磨直管、弯管及其他各种异形复合耐磨管道;
    矿山系统:输送混凝土的复合耐磨充填直管、弯管、三通、四通、控制流量阀、搅拌桶及其他异形复合管;
    选矿厂:尾矿输送管、矿山与选矿厂间、选矿厂内部工艺流程中的输送矿浆的复合耐磨输送直管、弯管、三通、四通、料浆控制阀、复合旋流器及其他各种异形复合过流管件:
    煤炭行业:远距离风力输送煤炭的直管、弯管、三通、四通:洗煤厂洗煤工艺过程中的直管、弯管、三通、四通、浆料控制阀、复合旋流器及其他各种异形复合过流管件:
    冶炼行业:矿物及溶剂输送复合直管、弯管及其他各种异形复合耐磨管道;收尘用的复合直管、弯管及其他各种异形复合耐磨管道。