耐磨管

用于矿山、电力等的管子

耐磨管输送已经遍及电力、冶金、煤炭、石油、化工、建材、机械等行业，并高速地发展着。

耐磨管的种类

耐磨管材料基本上分四类，其主要特征分别是：

1、高分子材料的耐磨管：

以高分子化合物为基础的材料.包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂。橡胶是一类线型柔性高分子聚合物，高分子纤维分为天然纤维和化学纤维，塑料是以合成树脂或化学改性的天然高分子为主要成。

主要特性：强度低，塑性、韧性高。

2、无机非金属材料的耐磨管：

无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料. 玻璃、陶瓷、磨料(碳化硅、氧化铝)、铸石(辉绿岩、玄武岩等)、碳素材料、非金属矿(石棉、云母、大理石等)。

主要特性：强度高，塑性、韧性低。

3、金属材料的耐磨管：

金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称.包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等. 金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。

主要特性：根据金属性能指标不同，强度与塑性、韧性低相应也不同。

4、复合材料的耐磨管：

复合材料是以一种材料为基体,另一种材料为增强体组合而成的材料.各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。

主要特性：根据复合材料的性能指标不同，匹配的强度与塑性、韧性低相应也不同。

综述

工业耐磨管的磨损一直是影响安全文明生产的一个因素，随着科学技术不断发展，材料也不断创新，相继出现铸石、铸钢、合金、粘贴陶瓷等材料。其中管道内衬氧化铝陶瓷以其高耐磨性、高硬度、耐氧化、耐腐蚀性好和极高的耐高低温强度性能,已成为一种应用最广泛耐磨材料，占据了世界特种陶瓷市场份额(耐磨材料)的80%左右。

刚玉层维氏硬度高达1100—1500（洛氏硬度为90-98），相当于钨钴硬金。耐磨性比碳钢管高20倍以上，它比通常粘接而成的刚玉砂轮性能优越得多。使用山东华星电力辅机有限公司生产的陶瓷内衬复合钢管的数十家火电厂实践表明：陶瓷内衬复合钢管抗磨损能力高，抗流体冲刷能力强。

在一次风管中，弯管磨损最快，陶瓷内衬复合钢管弯管的耐磨性比厚壁的耐磨铸钢弯管提高5倍以上。在实践中，陶瓷内衬复合钢管使用1-2年后打开观察并测量，复合层均无明显的磨损或脱落，在相同规格和单位长度的管道方面，陶瓷内衬复合钢管重量只有耐磨铸钢管或双金属复合管的1/2左右，其每米工程造价降低30-40%，只有铸石管和稀土耐磨钢管重量的2/5左右，每米工程造价降低20%以上。

在腐蚀或高温场所下使用的陶瓷内衬复合钢管，其价格只有不锈钢管、镍钛管的几分之一陶瓷内衬复合钢管除应用于燃煤电厂除灰、排渣、送粉、回粉外，还广泛用于以下行业： 1、矿山： 1.1煤炭工业中水煤浆、洗煤泥、矿山充填料、矿煤粉 1.2金属矿山：精矿和尾矿的管道输送。 2、冶金： 2.1钢铁厂的炼铁的高炉喷煤、输渣等管道、 2.2炼钢的输送铁合金、炉外精炼等优选的管道。 3、水泥厂：旋窑湿法生产线的生料浆输送、煤粉输送、提升机的下料、混凝土输送管道。

性能特点

1. 耐磨性能优异，连续使用10年以上时间

耐磨弯头—离心浇注复合陶瓷(刚玉陶瓷)在910 万KW机组，使用煤炭灰达45%，每管每小时送粉42吨,经使用24个月磨损掉0.2mm,另外气力输送干灰，74吨/时，流速20m/s，浓度28%，位置在进灰度拐弯处。经使用12个月磨损掉0.15mm

耐磨弯头—贴陶瓷片,经中南工大粉末冶金研究所测定，特种陶瓷的耐磨性相当于锰钢的266倍，高铬铸铁的171.5倍，耐磨性好。耐磨弯头在制粉系统的应用极大的减轻了设备的磨损，根据十余年的现场运行经验，耐用时间至少10年以上，减少维修频次和费用。

2. 内衬陶瓷强度高、硬度高、重量轻

离心浇注复合陶瓷,刚玉层硬度高达HV1100-1400，相当于钨钴硬质合金.复合陶瓷弯管重量仅为耐磨钢弯管的1/4，便于安装与更换。

刚玉陶瓷洛氏硬度为HRA80-85，硬度远高于耐磨钢和不锈钢。密度仅为钢铁的一半,贴陶瓷弯管重量仅为耐磨钢弯管的1/3。

3. 装贴牢固，耐热性、耐腐蚀好

离心浇注复合陶瓷,陶瓷钢管中刚玉熔点为2045℃，刚玉层与钢层由于工艺原因结构特殊，应力场也特殊。当温度升高到900℃，把陶瓷钢管放入冷水内，反复多次，陶瓷层也不裂缝或崩裂，表现出普通陶瓷无可比拟的抗热冲击性能，陶瓷钢管内层为致密α型三氧化二铝，耐酸度96-98% .三氧化二铝属中性氧化物，与酸、碱、盐均不起化学反应。三氧化二铝是无机物质，在光、热、氧等自然环境长期作用下，不存在性能变坏（即老化）问题。经测定陶瓷钢管耐蚀性比不锈钢高十倍。

陶瓷片采用高温无机粘合剂装贴在弯管内壁。该粘合剂系我公司与清华大学细陶瓷国家重点实验室联合开发的，粘接力强、耐高温、耐老化，可保证永不脱落，东方日立等锅炉厂家燃烧器内装贴陶瓷均采用此胶。装贴工艺简便，可靠性好。陶瓷属于无机材料，不发生氧化锈蚀，耐酸碱腐蚀。

4. 内壁光滑，不堵粉料

离心浇注复合陶瓷属于整体陶瓷，不存在缝隙，表面光洁，不存在里边陶瓷高底说法.

陶瓷片经高温烧结，结构致密，研磨除毛刺处理后表面光洁。装贴工艺严格按照«作业指导书»进行，保证瓷片平滑过渡，高度差不超过0.5mm，装贴陶瓷后弯管内壁平整光滑不堵粉料。

比较

耐磨弯头能得到市场的青睐并不断取代一些传统的防磨材料，根本原因在于其优异的产品品质，以及在与传统防磨材料，如铸石、铸钢和贴陶瓷片材料相比所具有的多方面优势。

性能

1. 铸石

以前每个厂的弯头大部分都是使用铸石弯头，这种材料的特点是易碎、开裂，而且磨损面背包，壁厚25-35毫米，有的近40毫米，内侧短时间磨破开裂后，煤粉随着缝隙向外侧磨损，其寿命也就只有一个大修期。而且内部常有气孔，易留隐患，一旦磨穿，现场无法修补。

2. 铸钢

铸钢（包括合金钢）广泛应用在防磨领域，其制造工艺相对简单。但由于材料本身性能的局限和工艺的限制，铸钢材料的表面硬度（约60）远低于陶瓷（80以上），耐磨性能仅相当于陶瓷的几十分之一至更低，（具体数据参见中南大学粉末冶金所的磨损试验报告和日本九州工业陶瓷研究所的喷射磨损试验结果），用其制造的弯头有投运一年多就磨穿的情况。此外，铸钢管道厚度大，非常笨重，且含碳量高，可焊性比较差，需现场对焊缝热处理，给现场的安装维修带来相当大的困难。

3. 贴陶瓷片

该工艺采用粘贴剂的方法，把陶瓷片抹上胶，在贴到钢管内壁，时间长容易脱落。

此外，从整个锅炉的吊架承载力来说，铸钢弯头、贴陶瓷弯头都是以重量和厚度来取胜，有的弯头磨损面壁厚达40多毫米，从机组设计看，无疑给吊架增加重量，缩短了使用寿命。

价格

市场弯头的价格是：合金每吨1.8万元左右，铸石弯头每吨1.3万元，贴陶瓷弯头每吨2万元。这几类弯头特别重，它们是以重量来谋利润。也就是说，一个合金弯头的价格是耐磨陶瓷弯头的两倍，用一个合金弯头的钱，可以买两个耐磨陶瓷弯头，耐磨陶瓷弯头的使用寿命是这种合金弯头的2-3倍，用价格与使用寿命比，也就是用1/5的合金弯头的钱买一个耐磨陶瓷弯头。

例如：2×600MW超临界机组送粉管道，管径为φ530×10，一个90°弯头，弯曲半径R=1700mm，采用铸钢弯头或双金属复合弯头，重量为W=1700kg，全部弯头总重（2台炉）约为500～600吨；而采用复合陶瓷耐磨陶瓷弯头，其重量仅为W=450kg左右，全部弯头总重（2台炉）约为110～130吨；对比可看出，采用内衬复合陶瓷耐磨陶瓷弯头，最直接的是使弯头重量大幅下降，投资至少节约200万以上（铸钢弯头或双金属复合弯头单价按1.2万元/每吨），还不包括重量下降使得煤仓间土建构架梁荷载的降低所带来的经济效益，以及支吊架材料的节省所带来的经济效益。

以上从性能和价格上对几种材质的弯管进行了对比，可见耐磨弯头无论是初期投入还是运行费用都是最具性价比的！

构造及工艺

陶瓷外包弯头的构造非常的简单，分主管和外包管。主管的选择就是现场安装的管线直径，外保管的内经选择比主管外径大10-15mm，根据现场的情况，切割成需要的长度和弧形后箍瓷，在外包管上箍瓷后，用我厂生产的桐油凝胶粘贴到到主管上，如果管道震动大就点焊四个点补强（一面两个点），陶瓷外包弯头就做成了。

施工方面：

陶瓷弯头施工非常的方便，根据现场安装弯头的尺寸和弯头的管径，制作好外弧二分之一的短节在短节上预留4个焊点，箍好瓷后到现场粘贴在弯头上，焊接四个点补强。这样就在弯头外部形成了一个坚强的陶瓷耐磨层，大大延长了弯头的使用寿命。在弯头部位只需要做二分之一的外弧，减少了陶瓷的用量，价格更低。陶瓷外包弯头的优点：

1、解决了运行中无法贴瓷的问题。

2、彻底解决了粘结陶瓷片的掉瓷问题。

3、施工简单方便。

4、使用寿命更长。

5、在耐高温方面配合箍片陶瓷效果更明显。

陶瓷弯头的最大特点是：彻底解决了运行中无法换磨坏的弯头的问题，为使用单位提供了切实可行的防磨施工方法，确保了长期安全的文明运行。

其他材料

耐磨管材料基本上分四类，其主要特征分别是：

1、高分子材料的耐磨管：

主要特性：强度低，塑性、韧性高。

2、无机非金属材料的耐磨管：

主要特性：强度高，塑性、韧性低。