耐磨彎頭

工業彎頭的磨損一直是影響安全文明生產的一個因素， 隨著科學技術不斷發展，材料也不斷創新，相繼出現鑄石、鑄鋼、 合金、離心澆注複合陶瓷等材料。其中管道內襯氧化鋁陶瓷以其高耐磨性、高硬度、耐氧化、耐腐蝕性好和極高的耐高低溫強度性能，已成為一種套用最廣泛耐磨材料，占據了世界特種陶瓷市場份額（耐磨材料）的80%左右。

基本介紹

• 中文名：耐磨彎頭
• 地點：國內外
• 範圍：冶鋼
• 類型：鋼材

耐磨彎頭綜述

廣泛分布在火電、鋼鐵、冶煉、水泥、機械、煤炭、礦山、化工、港口碼頭等磨損嚴重的行業。

在國外，工業企業普遍採用耐磨陶瓷做防磨內襯，包括日本京瓷（KYOCERA）,九州工業及德國BMW 等知名企業均採用高鋁瓷製作襯板和耐磨零部件。國外進口設備，大部分都是用這種耐磨彎頭，如華能大連發電廠、華能岳陽發電廠一期、國華三河發電廠、大唐徒河發電廠、江蘇利港發電廠等廠，耐磨彎頭出廠就裝貼耐磨陶瓷。

耐磨彎頭是採用特製的耐溫強力膠將特種剛玉耐磨陶瓷片貼上在鋼管彎頭內部，解決了火電、冶金、鋼鐵、水泥等行業輸料彎頭部分磨損嚴重的問題，同時採用鋼管彎頭和耐磨陶瓷片貼上綜合解決的辦法，便於快速更換和施工。

根據工作條件不同，生產工藝也有所不同，可採用直接貼上法、螺栓裝卡法或一體成型法。

其中管道一體成型法（RHS）是採用精選的氧化鋁微粒，用各種成型方法燒制出內襯管道，然後用特製填充料將一體成型管道澆築在鋼管內部。該種方法成型的管道有別於自熳燃技術成型的陶瓷複合管，其內襯陶瓷晶體與貼片陶瓷完全相同。其優點是管道內壁光滑、具有非常好的耐磨性能，適合對管道材質要求高的輸渣及除灰系統。

螺栓裝卡法是採用粘合劑貼上、陶瓷片互壓互插、螺栓裝卡三重固定的陶瓷裝配方法。由於採用三重固定方法，陶瓷與設備已成為一體，即使在1000℃以上的高溫運行，陶瓷也不會脫落。

近年來隨著我國電力建設的加速發展和新技術新材料的不斷推廣，耐磨彎頭已套用到國內幾十家新建電廠工程上,使用效果良好，得到大力推廣。

耐磨彎頭的種類

離心澆鑄複合陶瓷彎頭

離心澆鑄複合管是採用“自蔓燃高溫合成-高速離心技術”製造的複合管材，在高溫高速下形成均勻、緻密且表面光滑的陶瓷層及過渡層。另外工作常溫850～900度陶瓷都不會掉落,重量較輕,複合陶瓷以硬度防磨,解決過去以厚度防磨。直管、彎頭、彎管、三通等在磨損嚴重行業使用效果非常好。

全稱陶瓷內襯複合鋼管。

複合管因充分發揮了鋼管強度高、韌性好、耐衝擊、焊接性能好以及剛玉瓷高硬度、高耐磨、耐蝕、耐熱性好，克服了鋼管硬度低、耐磨性差以及陶瓷韌性差的特點。因此，複合管具有良好的耐磨、耐熱、耐蝕及抗機械衝擊與熱衝擊、可焊性好等綜合性能。是輸送顆粒物料、磨削、腐蝕性介質等理想的耐磨、耐蝕管道。

貼片耐磨管

貼片耐磨管是用粘膠將氧化鋁陶瓷片貼上在管道內壁。該種產品製作工藝簡單，製作周期長。使用環境不得超過150度。

點焊裝卡式耐磨管

點焊裝卡式耐磨管是用耐高溫強力粘膠將中間帶孔的氧化鋁陶瓷片貼上在管道內壁，同時配合點焊工藝透過小孔將陶瓷牢固地焊接在鋼管內壁。為保護焊點，上面再旋上陶瓷蓋帽。該種產品製作工藝相對複雜，製作周期較長，成本較高。

技術參數

密度 ≥3.6 g/cm3

洛氏硬度 ≥85 HRA

抗壓強度 ≥850 Mpa

斷裂韌性KΙC ≥4.8MPa·m1/2

抗彎強度 ≥290MPa

導熱係數 20W/m.K

熱膨脹係數： 7.2×10-6m/m.K

耐磨彎頭性能

耐磨性好

陶瓷複合管由於內襯層為剛玉陶瓷（a-AL2O3），莫氏硬度可達9.0相當於HRC90以上。因此對冶金、電力、礦山、煤炭等行業所輸送的磨削性介質均具有高耐磨性。經工業運行證實：其耐磨壽命是淬火鋼的十倍甚至幾十倍。

運行阻力小

SHS陶瓷複合管由於內表面光滑、且永不鏽蝕，也不象無縫鋼管內表面有凸狀螺旋線存在。經有關檢測單位對內表面粗糙度及清水阻力特性測試，其內表面光滑度優於任何金屬管道，清阻力係數為0.0193，比無縫管稍低。因此該管具有運行阻力小等特點，可減少運行費用。

耐腐蝕、防結垢

由於該鋼陶瓷層為（a-AL2O3），屬中性特質。因此具有耐酸鹼和耐海水腐蝕，並同時具有防垢等特性。

性能好

由於該剛玉陶瓷（a-AL2O3），為單一穩定的晶態組織。因此複合管可在-50--900℃溫度範圍內長期正常運行。材料線膨脹係數6-8×10-6/0C，約為鋼管的1/2左右。材料具有良好的熱穩定性。

工程造價低

陶瓷複合管重量輕，價格適宜。比同內徑的鑄石管重量輕50%；比耐磨合金管重量輕20-30%，且耐磨、耐蝕性好，因為使用壽命長，從而支吊架費用、搬運費、安裝費以及運行費用降低。經有關設計院和施工單位工程預算和工程實際比較，該管工程造價與鑄石相當，與耐磨合金管相比，工程造價下降20%　左右。

安裝施工方便

由於該管重量輕，且焊接性能好。因此可採用焊接、法蘭、快速聯結等方式，施工安裝方便，且可減少安裝費用。

貼上耐磨彎頭

耐磨性能良好

經中南工大粉末冶金研究所測定，特種陶瓷的耐磨性相當於錳鋼的266倍，高鉻鑄鐵的171.5倍，耐磨性極好。耐磨彎頭在制粉系統的套用極大的減輕了設備的磨損。

強度硬度高

經中科院上海矽酸鹽研究所測定，我公司生產的剛玉陶瓷洛氏硬度為HRA80-85，硬度遠高於耐磨鋼和不鏽鋼。密度僅為鋼鐵的一半。

裝貼牢固一般

陶瓷片貼上在母體上,在使用過程溫度可在1000度以上,貼陶瓷使用一短時間不會脫落，輸送煤粉管道使用良好，並且得到推廣。

貼上焊接式耐磨彎頭

彎頭比較

耐磨彎頭能得到市場的青睞並不斷取代一些傳統的防磨材料，根本原因在於其優異的產品品質，以及在與傳統防磨材料，如鑄石、鑄鋼和貼上陶瓷材料相比所具有的多方面優勢。

耐磨彎頭

性能比較

1. 鑄石

以前每個廠的彎頭大部分都是使用鑄石彎頭，這種材料的特點是易碎、開裂，而且磨損面背包，壁厚25-35毫米，有的近40毫米，內側短時間磨破開裂後，煤粉隨著縫隙向外側磨損，其壽命也就只有一個大修期。而且內部常有氣孔，易留隱患，一旦磨穿，現場無法修補。

2. 鑄鋼

鑄鋼（包括合金鋼）廣泛套用在防磨領域，其製造工藝相對簡單。但由於材料本身性能的局限和工藝的限制，鑄鋼材料的表面硬度（約60）遠低於陶瓷（80以上），耐磨性能僅相當於陶瓷的幾十分之一至更低，（具體數據參見中南大學粉末冶金所的磨損試驗報告和日本九州工業陶瓷研究所的噴射磨損試驗結果），用其製造的彎頭有投運一年多就磨穿的情況。此外，鑄鋼管道厚度大，非常笨重，且含碳量高，可焊性比較差，需現場對焊縫熱處理，給現場的安裝維修帶來相當大的困難。

3. 貼上陶瓷片

微觀縫隙多，質脆易碎，容易局部脫落失效，而且脫落後修補困難。

價格比較

市場彎頭的價格是：合金每噸1.8萬元左右，鑄石彎頭每噸1.3萬元，貼上每噸1.7萬元。這幾類彎頭特別重，它們是以重量來謀利潤。也就是說，一個合金彎頭的價格是耐磨陶瓷彎頭的兩倍，用一個合金彎頭的錢，可以買兩個耐磨陶瓷彎頭，耐磨陶瓷彎頭的使用壽命是這種合金彎頭的2-3倍，用價格與使用壽命比，也就是用1/5的合金彎頭的錢買一個耐磨陶瓷彎頭。

例如：2×600MW超臨界機組送粉管道，管徑為φ530×10，一個90°彎頭，彎曲半徑R=1700mm，採用鑄鋼彎頭或雙金屬複合彎頭，重量為W=1700kg，全部彎頭總重（2台爐）約為500～600噸；而採用內襯陶瓷耐磨陶瓷彎頭，其重量僅為W=450kg左右，全部彎頭總重（2台爐）約為110～130噸；對比可看出，採用內襯陶瓷片耐磨陶瓷彎頭，最直接的是使彎頭重量大幅下降，投資至少節約200萬以上（鑄鋼彎頭或雙金屬複合彎頭單價按1.2萬元/每噸），還不包括重量下降使得煤倉間土建構架梁荷載的降低所帶來的經濟效益，以及支吊架材料的節省所帶來的經濟效益。

以上從性能和價格上對幾種材質的彎管進行了對比，可見自蔓燃耐磨彎頭無論是初期投入還是運行費用都是最具性價比的！

耐磨彎頭套用

冶金、電力

冶金、電力行業輸送煤粉、灰渣、泥漿、石灰石膏漿液等每年需要消耗大量的金屬管道。採用陶瓷複合管取代其他管道，具有高耐磨、壽命長、安裝方便、經濟效益顯著之特點。經山東聊城昌潤熱電廠、聊城中華發電廠、北京北新建材集團、河南鶴壁電廠、甘肅平涼電廠、太原市選煤廠、湖南石門電廠、河北金牛能源有限公司葛泉選煤廠、邢台選煤廠等工業運行，其運行壽命是鋼管的十幾倍甚至幾十倍以上。

礦山、煤炭

（1）礦山：礦山充填、精礦粉和尾礦運送對管道的磨損嚴重，以往採用的礦粉輸送管道如攀枝花、大冶礦等使用壽命不到一年，改為該管可使壽命提高5倍左右。（2）煤炭：選煤及長距離管道輸煤普遍採用濕法輸送，要求輸送管既耐磨又耐蝕，採用該管可作為長壽輸送管，經濟效益可觀。

耐磨彎頭的套用

其它

（1）該管不污染和不粘聯熔融鋁液。製造對鐵質污染敏感，且使用後需要繁重勞動進行整理和維修的熔鋁設備、鋁液輸送管、升液管是理想的材料。

（2）該管由於耐磨性能好且耐熱蝕。適用於輸送含有固體顆粒腐蝕性物料以及高溫腐蝕性氣體、含硫地熱水等腐蝕性介質。