SHS陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管工藝研究進(jìn)展

采用shs離心法制備了al2o3陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管,利用掃描電鏡、金相顯微鏡及x射線衍射法對陶瓷內(nèi)襯的顯微組織及物相組成進(jìn)行分析,測試了陶瓷層的抗剪強(qiáng)度、孔隙率以及耐腐蝕性。結(jié)果表明,陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管由鋼管層、以鐵為主的過渡層以及陶瓷層構(gòu)成;陶瓷和鋼管基體的結(jié)合性能良好;陶瓷層的孔隙率約為10%,其耐腐蝕性良好。

1/4 產(chǎn)品規(guī)格 2/4 陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管直管 序號 鋼管直徑 mm 鋼管壁厚 mm 總壁厚 mm 理論重量 kg/m 168 6912.34 710.513.58 81214.78 270 6912.74 710.514.38 81215.96 373 6913.35 710.515.09 81216.75 476 6913.97 710.515.80 81217.56 583 6915.40 710.517.45 81219.42 689 6916.63 710.518.86 81221.00 795 6917.86 710.520.27 81222.61 8102 6919.29 710.521.92

通過對陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管生產(chǎn)過程中離心機(jī)轉(zhuǎn)速、原材料中添加劑種類的組合、鋁熱劑和基體鋼管重量之比及基體鋼管厚度以及自蔓延反應(yīng)完成后保溫工藝等一系列生產(chǎn)工藝的研究，總結(jié)出合理生產(chǎn)工藝流程，生產(chǎn)出內(nèi)襯陶瓷致密度高、無裂紋的陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管。

利用離心高溫自蔓延技術(shù)制備陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管,使用掃面電鏡和能譜儀進(jìn)行陶瓷層的組織結(jié)構(gòu)、相組成和成分分析,并研究了添加劑sio_2對復(fù)合鋼管陶瓷層孔隙度的影響。結(jié)果表明,陶瓷層主要由α-al_2o_3主相和鐵鋁尖晶石feal_2o_4組成。sio_2對陶瓷層的致密性具有雙重影響。當(dāng)sio_2含量為6%時,陶瓷孔隙度降至最低,約為5.1%。

利用離心高溫自蔓延技術(shù)制備陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管,用x射線衍射儀測定了陶瓷層的相成分,研究了添加劑sio2對復(fù)合鋼管陶瓷層孔隙度的影響。

陶瓷鋼管是采用自蔓延離心法技術(shù)生產(chǎn)的,其組織結(jié)構(gòu)獨特,有高的硬度和強(qiáng)度,有良好的抗機(jī)械沖擊和熱沖擊的綜合性能,耐磨性高于鑄石管、耐磨鑄鋼管等,工程造價低,能直接切割、焊接,安裝使用方便。

陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管的研制及在礦山的應(yīng)用

SHS陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管制造技術(shù)及其在

介紹了一種改進(jìn)型夾具式shs離心機(jī)的工作原理、組成結(jié)構(gòu)及主要特點,并討論了目前用自蔓延高溫合成(shs)技術(shù)制備陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管存在的一些問題.實踐證明,提出的改進(jìn)型夾具式shs離心機(jī)可方便快速地制備外徑45～1000mm、長度100～5000mm的陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管,產(chǎn)品性能穩(wěn)定且適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn).

采用shs-離心法在薄壁鋼管內(nèi)壁復(fù)合了一層厚度為2～3mm的陶瓷層。通過xrd、sem、eds手段分析了陶瓷層及其與鋼管結(jié)合界面的組織結(jié)構(gòu)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),陶瓷層由al2o3、復(fù)合化合物和少量的殘余fe組成;陶瓷層與鋼管之間存在著界面過渡層,過渡層的存在,有利于改善陶瓷與鋼管之間的界面結(jié)合。

從陶瓷襯層致密度、裂紋、韌性、表面粗糙度和界面結(jié)合強(qiáng)度以及復(fù)合管耐蝕性能等方面,分析了離心自蔓延高溫合成陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管存在的問題,并針對以上問題提出了改善復(fù)合管整體性能的相關(guān)措施。

在介紹重力分離自蔓延高溫合成陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管制備原理的基礎(chǔ)上,從陶瓷襯層致密度、裂紋、韌性和界面結(jié)合強(qiáng)度以及復(fù)合管耐蝕性能等方面,分析了該陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管存在的問題,并針對以上問題提出了改善復(fù)合管整體性能的措施。

介紹了一種改進(jìn)型夾具式shs離心機(jī)的工作原理、組成結(jié)構(gòu)及主要特點,并討論了目前用自蔓延高溫合成(shs)技術(shù)制備陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管存在的一些問題。實踐證明,提出的改進(jìn)型夾具式shs離心機(jī)可方便快速地制備外徑45～1000mm、長度100～5000mm的陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管,產(chǎn)品性能穩(wěn)定且適于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管生產(chǎn)工藝研究 摘要：通過對陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管生產(chǎn)過程中離心機(jī)轉(zhuǎn)速、原材 料中添加劑種類的組合、鋁熱劑和基體鋼管重量之比及基體鋼管厚 度以及自蔓延反應(yīng)完成后保溫工藝等一系列生產(chǎn)工藝的研究，總結(jié) 出合理生產(chǎn)工藝流程，生產(chǎn)出內(nèi)襯陶瓷致密度高、無裂紋的陶瓷內(nèi) 襯復(fù)合鋼管。 關(guān)鍵詞：離心機(jī)轉(zhuǎn)速；添加劑種類；生產(chǎn)工藝研究 前言 在當(dāng)今現(xiàn)代化工業(yè)的迅猛發(fā)展過程中，對各種管道的需求量逐 漸增大，對其性能要求也越來越高，由于磨損、腐蝕或沖擊等原因， 每年會有大量管道損壞報廢，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。世界冶金學(xué)家 普遍認(rèn)為:自蔓延高溫合成方法使陶瓷和金屬有機(jī)地結(jié)合起來形成 同時具備高耐磨、耐蝕、耐高溫、耐機(jī)械沖擊及熱沖擊的復(fù)合管材， 將推動化工、冶金、礦山、電力、石油等許多行業(yè)的發(fā)展。北京科 技大學(xué)最早開發(fā)了利用自蔓延高溫合成法(shs)工業(yè)化制造陶瓷內(nèi) 襯鋼管的技術(shù)。但目前，我國燒制的陶

針對90°彎頭在使用過程中由于該處流體速度及壓力的變化,以致在低速高壓區(qū)經(jīng)常發(fā)生因流體沖刷導(dǎo)致管壁減薄,最后失效。作者提出了在彎頭內(nèi)壁覆上陶瓷涂層以提高其耐沖刷及抗磨損性,并利用重力分離自蔓延法合成陶瓷涂層的原理,研究了制成陶瓷涂層復(fù)合彎頭的工藝及其簡易裝置,制成的復(fù)合彎頭和彎管已在生產(chǎn)中得到應(yīng)用。

應(yīng)用自蔓延高溫合成技術(shù)和離心技術(shù),制造了陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管,并分析了其制造原理,測試了其性能。復(fù)合鋼管陶瓷層硬度高、耐磨性好,但孔隙率高、韌性低。在鋁熱劑中加入sio2,可提高致密度,改善耐蝕性,加入zro2可提高斷裂韌性。它應(yīng)用于礦山輸送礦漿管道上,使用效果很好。

本文簡述了目前電解鋁廠普遍采用普通鋼管用于稀相輸送的狀況。同時根據(jù)氧化鋁陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管的性能以及在氣力輸送方面的實際運(yùn)用,認(rèn)為采用氧化鋁陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管代替普通鋼管能大大提高管路的壽命,降低輸送系統(tǒng)的運(yùn)行和維護(hù)成本,有很高的實用價值。

陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管生產(chǎn)應(yīng)用成功

介紹了國內(nèi)外自蔓延高溫合成陶瓷復(fù)合鋼管研究現(xiàn)狀及用ｓｈｓ法生產(chǎn)陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管的原理、工藝特點，給出了ｓｈｓ陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管的應(yīng)用前景。

·282·2018年6月journalofceramics voi.39no.3 jun.2018 第39卷第3期 018年6月 receiveddate:2017-07-06.reviseddate:2018-01-12. correspondentauthor:yujingkun(1960-),male,ph.d.,professor. e-mail:yujk@smm.neu.edu.cn 收稿日期：2017-07-06。修訂日期：2018-01-12。 通信聯(lián)系人：于景坤(1960-)，男，博士，教授。 doi：10.13957/j.cnki.tcxb.2018.03.004 shｓ法陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管及其力學(xué)性能的研究 侯星慧，于景坤 (東北冶金高溫材料與

主要介紹了陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管的制備原理、性能特點,分析了陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管目前存在的問題,同時對陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管的研究方向進(jìn)行了分析與展望

利用xrd、sem、edx等方法,研究了na2b4o7添加劑對離心shs陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管結(jié)構(gòu)及性能的影響。結(jié)果表明,添加na2b4o7后,陶瓷層內(nèi)外表面相組成存在差異,α-al2o3在凝固收縮過程中抗裂紋能力提高,并且陶瓷層孔隙度大幅度下降,內(nèi)表面光潔度得到顯著改善。