CN103572285A - 一种陶瓷内衬复合钢管的加工方法 - Google Patents

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Abstract

一种陶瓷内衬复合钢管的加工方法：将无缝钢管放在离心机的管模内，在钢管内加入氧化铁粉、铝粉、石英砂混合物，离心机管模旋转速度达到700-900r/min，经通电点燃铝热剂，氧化铁粉与铝粉发生剧烈化学反应，形成高温熔融的铁液和Al2O3液，高温熔融的铁液和Al2O3液在离心力作用下按照比重大小进行分离，较重的铁被离心力甩到钢管内壁凝固形成以铁为主的过渡层，较轻的Al2O3则分布在过渡层的内层形成刚玉瓷层；高温熔融的铁液与钢管内壁接触使钢管内壁处于半溶状态，使过渡层与钢管形成冶金结合，制得陶瓷内衬复合钢管。本发明制得的陶瓷内衬复合钢管耐磨性好，运行阻力小，耐腐蚀、防结垢，工程造价低，安装适用方便。

Description

一种陶瓷内衬复合钢管的加工方法
技术领域
本发明涉及一种管材的制造方法，具体涉及一种陶瓷内衬复合钢管的加工方法。
背景技术
现有的钢管强度高、韧性好、耐冲击、焊接性能好，是输送颗粒物料、磨削、腐蚀性介质等常用管道，但是钢管硬度低、耐磨性差、耐腐蚀性差、使用寿命短、成本高。因此，需要一种新的陶瓷内衬复合钢管的加工方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种陶瓷内衬复合钢管的加工方法，本发明生产制造容易，制得的陶瓷内衬复合钢管耐磨性好，运行阻力小，耐腐蚀、防结垢，工程造价低，安装适用方便。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种陶瓷内衬复合钢管的加工方法，将无缝钢管放在离心机的管模内，在钢管内加入氧化铁粉、铝粉、石英砂混合物，离心机管模旋转速度达到700-900r/min，经通电点燃铝热剂，氧化铁粉与铝粉发生剧烈化学反应，形成高温熔融的铁液和Al2O3液，高温熔融的铁液和Al2O3液在离心力作用下按照比重大小进行分离，较重的铁被离心力甩到钢管内壁凝固形成以铁为主的过渡层，较轻的Al2O3则分布在过渡层的内层形成刚玉瓷层；高温熔融的铁液与钢管内壁接触使钢管内壁处于半溶状态，使过渡层与钢管形成冶金结合，制得陶瓷内衬复合钢管。
优选地，所述氧化铁粉、铝粉和石英砂的质量百分数之比为65-70%：27-33%：2-4%。
优选地，所述氧化铁粉、铝粉和石英砂的质量百分数之比为67%：30%：3%。
优选地，所述离心机管模旋转速度为800r/min。
优选地，所述陶瓷内衬复合钢管从内到外依次为刚玉瓷层、以铁为主的过渡层以及钢管层。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：第一，耐磨性好。陶瓷复合管由于内衬层为刚玉陶瓷，莫氏硬度可达9.0相当于HRC90以上。因此对冶金、电力、矿山、煤炭等行业所输送的磨削性介质均具有高耐磨性。第二，运行阻力小。陶瓷复合管由于内表面光滑、且永不锈蚀，也不象无缝钢管内表面有凸状螺旋线存在，其内表面光滑度优于任何金属管道，清阻力系数为0.0193，比无缝管稍低。因此该管具有运行阻力小等特点，可减少运行费用。第三，耐腐蚀、防结垢。刚玉陶瓷层中性特质，具有耐酸碱和耐海水腐蚀，并同时具有防垢等特性。第四，耐温性能与耐热冲击性能好。刚玉陶瓷为单一稳定的晶态组织，复合管可在-50--700℃温度范围内长期正常运行。材料线膨胀系数约为钢管的1/2左右，具有良好的热稳定性。第五，工程造价低。陶瓷复合管重量轻，价格适宜。比同内径的铸石管重量轻50%；比耐磨合金管重量轻20-30%，且耐磨、耐蚀性好，因为使用寿命长，从而支吊架费用、搬运费、安装费以及运行费用降低。经有关设计院和施工单位工程预算和工程实际比较，该管工程造价与铸石相当，与耐磨合金管相比，工程造价下降20%左右。第六，安装施工方便。由于该管重量轻，且焊接性能好。因此可采用焊接、法兰、快速联结等方式，施工安装方便，且可减少安装费用。
具体实施方式
实施例1
一种陶瓷内衬复合钢管的加工方法，将无缝钢管放在离心机的管模内，在钢管内加入氧化铁粉、铝粉、石英砂混合物，离心机管模旋转速度达到600-800r/min，经通电点燃铝热剂，氧化铁粉与铝粉发生剧烈化学反应，形成高温熔融的铁液和Al2O3液，高温熔融的铁液和Al2O3液在离心力作用下按照比重大小进行分离，较重的铁被离心力甩到钢管内壁凝固形成以铁为主的过渡层，较轻的Al2O3则分布在过渡层的内层形成刚玉瓷层；高温熔融的铁液与钢管内壁接触使钢管内壁处于半溶状态，使过渡层与钢管形成冶金结合，制得陶瓷内衬复合钢管。
氧化铁粉、铝粉和石英砂的质量百分数之比为65-70%：27-33%：2-4%。
氧化铁粉、铝粉和石英砂的质量百分数之比优选67%：30%：3%。
离心机管模旋转速度优选800r/min。
陶瓷内衬复合钢管从内到外依次为刚玉瓷层、以铁为主的过渡层以及钢管层。
实施例2
一种陶瓷内衬复合钢管的加工方法，将无缝钢管放在离心机的管模内，在钢管内加入氧化铁粉、铝粉、石英砂混合物，离心机管模旋转速度达到700r/min，经通电点燃铝热剂，氧化铁粉与铝粉发生剧烈化学反应，形成高温熔融的铁液和Al2O3液，高温熔融的铁液和Al2O3液在离心力作用下按照比重大小进行分离，较重的铁被离心力甩到钢管内壁凝固形成以铁为主的过渡层，较轻的Al2O3则分布在过渡层的内层形成刚玉瓷层；高温熔融的铁液与钢管内壁接触使钢管内壁处于半溶状态，使过渡层与钢管形成冶金结合，制得陶瓷内衬复合钢管。
氧化铁粉、铝粉和石英砂的质量百分数之比为65%：33%：2%。
实施例3
一种陶瓷内衬复合钢管的加工方法，将无缝钢管放在离心机的管模内，在钢管内加入氧化铁粉、铝粉、石英砂混合物，离心机管模旋转速度达到800r/min，经通电点燃铝热剂，氧化铁粉与铝粉发生剧烈化学反应，形成高温熔融的铁液和Al2O3液，高温熔融的铁液和Al2O3液在离心力作用下按照比重大小进行分离，较重的铁被离心力甩到钢管内壁凝固形成以铁为主的过渡层，较轻的Al2O3则分布在过渡层的内层形成刚玉瓷层；高温熔融的铁液与钢管内壁接触使钢管内壁处于半溶状态，使过渡层与钢管形成冶金结合，制得陶瓷内衬复合钢管。
氧化铁粉、铝粉和石英砂的质量百分数之比优选67%：30%：3%。
实施例4
一种陶瓷内衬复合钢管的加工方法，将无缝钢管放在离心机的管模内，在钢管内加入氧化铁粉、铝粉、石英砂混合物，离心机管模旋转速度达到900r/min，经通电点燃铝热剂，氧化铁粉与铝粉发生剧烈化学反应，形成高温熔融的铁液和Al2O3液，高温熔融的铁液和Al2O3液在离心力作用下按照比重大小进行分离，较重的铁被离心力甩到钢管内壁凝固形成以铁为主的过渡层，较轻的Al2O3则分布在过渡层的内层形成刚玉瓷层；高温熔融的铁液与钢管内壁接触使钢管内壁处于半溶状态，使过渡层与钢管形成冶金结合，制得陶瓷内衬复合钢管。氧化铁粉、铝粉和石英砂的质量百分数之比为70%：26%：4%。

Claims (5)

1. 一种陶瓷内衬复合钢管的加工方法，其特征是，所述方法是将无缝钢管放在离心机的管模内，在钢管内加入氧化铁粉、铝粉、石英砂混合物，离心机管模旋转速度达到700-900r/min，经通电点燃铝粉，氧化铁粉与铝粉发生剧烈化学反应，形成高温熔融的铁液和Al2O3液，高温熔融的铁液和Al2O3液在离心力作用下按照比重大小进行分离，较重的铁被离心力甩到钢管内壁凝固形成以铁为主的过渡层，较轻的Al2O3则分布在过渡层的内层形成刚玉瓷层；高温熔融的铁液与钢管内壁接触使钢管内壁处于半溶状态，使过渡层与钢管形成冶金结合，制得陶瓷内衬复合钢管。
2. 根据权利要求1所述的陶瓷内衬复合钢管的加工方法，其特征是，所述氧化铁粉、铝粉和石英砂的质量百分数之比为65-70%：27-33%：2-4%。
3. 根据权利要求1所述的陶瓷内衬复合钢管的加工方法，其特征是，所述氧化铁粉、铝粉和石英砂的质量百分数之比为67%：30%：3%。
4. 根据权利要求1所述的陶瓷内衬复合钢管的加工方法，其特征是，所述离心机管模旋转速度为800r/min。
5. 根据权利要求1所述的陶瓷内衬复合钢管的加工方法，其特征是，所述陶瓷内衬复合钢管从内到外依次为刚玉瓷层、以铁为主的过渡层以及钢管层。
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