自蔓燃陶瓷耐磨管的工艺特点及应用
自蔓燃陶瓷耐磨管的工艺特点及应用
摘要：根据工艺特点的不同，陶瓷耐磨管分为三大类：自蔓燃陶瓷耐磨管、贴片陶瓷耐磨管道和整体煅烧型陶瓷复合管道。江苏江河公司将对自蔓燃陶瓷耐磨管的工艺特点进行分析：
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温合成+离心浇注制造的，即把无缝钢管放在离心机的管模内，在钢管给加入铝热剂（氧化铁粉和铝粉混合物），离心机管模旋转达到一定速度后，经通电点燃铝热剂，燃烧波迅速蔓延，爆炸成型。在蔓延时发生如下剧烈的化学反应：
2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe+836KJ
3Fe3O4+8Al=4AL2O3+9Fe+3256KJ
反应后生成物α-Al2O3,β- Al2O3和铁，同时放出大量热量。由于反应迅速，只有几秒钟，熔融反应物在离心力作用下，迅速按照比重大小进行分离，铁的比重（7.85g/cm3）为Al2O3比重（3.95 g/cm3）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；最后形成的陶瓷耐磨管从内到外分别为刚玉瓷层，以铁为主的过渡层，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，使钢管内壁处于半溶状态，使铁层与钢管形成冶金结合，铁层与刚玉瓷层也形成牢固结合。
图（2）自蔓燃陶瓷管法兰连接
2、自蔓燃陶瓷耐磨管的特点
采用高温离心合成法制成的复合管材，经过2200℃高温烧制而成的致密刚玉陶瓷。由过渡层把致密刚玉陶瓷同钢管牢固结合在一起。
工艺：陶瓷粉+氧化铁粉+氧化镁粉按比例混合（主要成分是氧化铁，黑色），把管道两端封口，加入粉末，管道旋转，电子点火，用离心的方法烧结在管道内壁。需要注意的是，烧结形成的刚玉瓷纯度一般为95%以上，为含有少量杂质的刚玉陶瓷层，管道内层一般为灰黑色，并非纯氧化铝（含量99%以上）的白色。
特点：强度高、韧性好、耐冲击，耐磨、耐高温；焊接性好，解决了可焊性与耐磨性的矛盾。
3、自蔓燃陶瓷耐磨管结构图
图（3）自蔓燃陶瓷耐磨管结构图
管道的规格：
钢管的长度、外径、内径、陶瓷层的厚度及法兰尺寸。
4、自蔓燃陶瓷耐磨管应用领域
自蔓燃陶瓷耐磨管可以应用于高温区域，生产简单，施工方便，成本低，管道直径不大于600mm，耐磨性较陶瓷贴片管道较低。
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