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刚玉陶瓷复合钢管在矿山和煤炭行业的应用

（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。

刚玉陶瓷复合钢管的定义和特点以及用途

刚玉陶瓷复合钢管主要分为耐磨陶瓷管、铸石耐磨管、铸钢耐磨管和粘贴耐磨管。刚玉陶瓷复合钢管广泛应用于电力、冶金、矿山、煤炭、化工等行业作为输送砂、石、煤粉、灰渣、铝液等磨削颗粒物料和腐蚀介质。

刚玉陶瓷复合钢管的生产过程

刚玉陶瓷复合钢管是采用高技术生产工艺--自蔓燃高温离合合成法制造。

刚玉陶瓷复合钢管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。

刚玉陶瓷复合钢管特点描述

1、高耐磨性

刚玉陶瓷复合钢管合金层的化学成分中碳含量达4～5％，铬含量高达25～30％，其金相***中Cr7C3碳化物的体积分数达到50％以上，宏观硬度为HRC56～62，碳化铬的硬度为HV1400～1800。因为碳化物成于磨损方向相垂直分布，即使与同成分和硬度的锻造合金比拟较，耐磨特点进步一倍以上。与几种典型的材料耐磨性对好比下：

（1）与低碳钢；20～25：1

（2）与铸态高铬铸铁；1.5～2.5：1

2、良好的耐冲击性：

刚玉陶瓷复合钢管的底层为低碳钢或低合金。不锈钢等韧性材料，体现双金属的优胜性，耐磨层抵挡磨损介质的磨损，基板承受介质的载荷，因此有良好的耐冲击性。可以承受物料输送系统中承受高落差料斗等冲击和磨损。

3、较好的耐热性：

刚玉陶瓷复合钢管耐磨层推荐使用在≤600℃工况下使用，若在合金层中加入钒，钼等合金，可以承受≤800℃的高温磨损。

推荐使用温度如下：

普通碳钢基板推荐不高于380℃工况使用；

低合金耐热钢板（15CrMo，12Cr1MoV等）基板推荐不高于540℃工况使用；

耐热不锈钢基板推荐在不高于800　℃工况使用。