聊城市亨通管业有限公司

陶瓷复合管就是一种使陶瓷和金属有机的结合起来形成复合管材，陶瓷钢管综合了氧化铝硬度高、化学惰性好和钢的优点，具有优异的耐磨、耐蚀、耐热和抗热冲击及抗机械冲击性能。

陶瓷复合管用于电厂煤粉、灰渣、矿山矿粉、尾矿、回填料、煤矿、选矿厂的煤、焦化厂焦粒，烧结厂物料的输送陶瓷钢弯管，也可用于铝液、腐蚀介质的输送双套管。

铝热－离心法制备陶瓷复合管利用反应自身放热产生的高温使反应产物熔融并在离心力作用下发生分离，形成内衬氧化铝陶瓷的钢管，能耗低，工序少。

陶瓷复合管的制造方法，通过离心浇铸机把陶瓷原材 料均匀地甩在无缝钢管的内壁，其特征是：该方法的生产工艺流程是： 

(1)钢管下料：包括直管或弯头下料，每节留10～13mm加工余量，其 中弯头下料必须制作样板；

(2)钢管加工：用车床对端面、外圆进行平整性、垂直性及对称性加工； 

(3)氧化铁粉烘干：氧化铁粉使用前经200～300℃烘干2～3小时； 

(4)过筛、称量：氧化铁粉须经70～100筛子过筛，然后进行氧化 铁粉称量； 

(5)铝称量：铝重量是按照与氧化铁粉的配料比称量，其配料为铝1重量份耐磨陶瓷管，氧化铁粉3～3.4重量份； 

(6)混料：用混料器混料，将按配料比称量的铝与氧化铁粉交叉向混 料器的混料筒加料口加料，同时再加入0.05重量份的石英砂，加完料后加 盖紧固密封，开动混料器进行混料； 

(7)钢管装入管模：钢管装入离心浇铸机的管模； 

(8)混料布入钢管：用布料器均匀的将混合料布入钢管内； 

(9)两端装卡具：要求卡具与钢管间无间隙，并在两端补加混合料，卡 具的固定螺丝用力要适当，防止过大或过小，以防因阻碍钢管膨胀而引起钢 管弯曲变形，或燃烧时卡具外移，引起跑火； 

(10)安装点火器：其连接瓷接头不得伸入卡具孔内，钢管固定螺丝与钢 管保持一间距为0.5～1.5mm； 

(11)开启离心电机：电机起动需缓慢平稳加速，当升到物料不下落时(300 转/min)，方可快速加速到所需转速； 

(12)通电点火：当转速达到1200转/min后通过点火器通电点火、燃烧， 燃烧后运转15～20秒方可减速； 

(13)停机、冷却：减速至混合料变为深红色陶瓷时停机，停机后缓慢冷 却，冷却至小于60℃取下成品陶瓷复合管； 

(14)成品检查：按产品质量标准验收，包装入库。

1. 铸石

以前每个厂的陶瓷复合管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），用其制造的陶瓷复合管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. 粘贴陶瓷片

微观缝隙多，质脆易碎，容易局部脱落失效，而且脱落后修补困难。

陶瓷复合管是采用高技术生产工艺--自蔓燃高温离合合成法制造。

陶瓷复合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。

陶瓷复合管是'863'计划中的高新科技产品，是具有国际水平的新型复合管道材料，应用于各种物料输送。

内衬层为刚玉陶瓷(a-AL2O3)，刚玉层维氏密度高达1100-1500（洛氏硬度为90-98）相当于钨钴硬质合金。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的多。陶瓷复合管抗磨损主要是靠内层的刚玉层，其莫氏硬度可达9.0，仅次于金刚石和碳化硅。

1:陶瓷复合管可在-50--900℃温度范围内长期正常运行。陶瓷复合管线膨胀系数小。

2:陶瓷复合管内表面光滑度优于任何金属管道，清阻力系数为0.0193，运行阻力小，运行费用低。

3:陶瓷层为(a-AL2O3)，属中性特质，具有能耐酸、强腐蚀介质和卤盐腐蚀的特性，同时具有防结垢的性能。

4:陶瓷复合管重量轻，焊接性能好，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。

5:经有关设计院和施工单位工程预算和工程实际比较，陶瓷复合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。