专利名称：耐高温耐磨复合管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种耐高温耐磨管件，尤其适用于燃煤发电厂干法管道输灰及炼油厂的催化裂化装置中循环运送催化剂的管道、以及冶金、矿山等行业的热的粉状物料或热的颗粒状物料的输送。
背景技术：
燃煤发电厂对于煤灰的出灰，原来以水煤灰浆的形式进行输送而对管道的耐磨性要求较高，又因煤灰与水混合后温度降低较多，故对于管道的耐高温性的要求较低，通常的方法是采用钢制管道中加塑料衬管的复合管道进行输送，这种管道的耐磨性较好，故使用寿命约为2至3年。随着建筑等行业对干煤灰的量的需求的增加，绝大多数燃煤发电厂都以干粉的形式将煤灰送出，因为干煤灰的温度通常超过100℃，有的甚至达到200℃以上，所以原来的输送水煤灰浆的衬塑复合管因不耐热而不适合使用。这些发电厂则改用普通钢管或合金钢管来输送干煤灰，虽然钢管具有较好的耐高温性能，但是其耐磨擦的性能较差，因而使用寿命较短，例如对于20号钢的钢管来说，用于输送干煤灰后，寿命一般不超过一年。对于催化裂化装置中循环运送催化剂的管道来说，其所采用的是合金钢管，所需承受的温度高达800℃，因而使用寿命也较短。另外，在输送冶金、矿山等行业的热的粉状物料或热的颗粒状物料时，通常也采用钢管，它们的使用寿命也较短。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于输送具有一定温度的粉状物料的使用寿命较长的耐高温耐磨复合管。
实现本发明目的的技术方案是本复合管具有钢制圆管；其结构特点是还具有钢制笼式骨架和耐高温耐磨衬里，笼式骨架上设有一定数量的连结孔；笼式骨架焊接固定在钢制圆管的内壁上，而在钢制圆管的内壁与笼式骨架之间形成充填网格；充填网格的各充填格中设有固结为一体的耐高温耐磨衬里，且各充填格中的耐高温耐磨衬里通过笼式骨架上的连结孔而与相邻充填格中的耐高温耐磨衬里固定连结，从而使所有的耐高温耐磨衬里以笼式骨架作为骨架而形成基本形状为圆环柱形的耐高温耐磨衬里整体。
上述耐高温耐磨衬里是以刚玉、烧结矾土或石英为骨料分散在复合磷酸盐聚合物和促凝剂固化物中所形成的耐高温耐磨衬里。
上述笼式骨架具有4至20块阻挡板、2个端部挡圈和2至32个位于中间的固定挡圈；端部挡圈和固定挡圈的基本形状为圆环形板，固定挡圈的圈体上设有作为笼式骨架的连结孔的部位；固定挡圈沿钢制圆管的轴向按每300至1000毫米设置一个，且在钢制圆管的轴向的两个外端的每个外端处设置一个端部挡圈；阻挡板的基本形状为矩形板，在阻挡板的板体上按长度方向设有泥爪以及相应的作为笼式骨架的连结孔的泥爪孔，阻挡板的泥爪按每隔10至50毫米设置一个；每个阻挡板沿钢制圆管的轴向设置，且各阻挡板之间则沿钢制圆管的周向等分设置；各端部挡圈及各固定挡圈与各阻挡板焊接固定在一起而构成笼式骨架；泥爪将相应的耐高温耐磨衬里锚固。
上述各固定挡圈板体的中部环带上按周向均布有泥爪以及相应的作为笼式骨架的连结孔的泥爪孔，固定挡圈的泥爪按每隔弧长10至50毫米设置一个；泥爪将相应的耐高温耐磨衬里锚固。
上述阻挡板的泥爪以及固定挡圈的泥爪的长度为5至30毫米、宽度为5至20毫米，阻挡板的泥爪与阻挡板的主体之间所夹角度的锐角为15至90度，固定挡圈的泥爪与固定挡圈的主体之间所夹角度的锐角为15至90度。
上述固定挡圈上按所连接的阻挡板的个数沿周向设有相同个数的插接槽，阻挡板上按所连接的固定挡圈的个数沿长度方向设有相同个数的插接槽，阻挡板与固定挡圈相互插接并焊接固定。
上述钢制圆管的壁厚可选为2至10毫米，阻挡板的板厚可选为1.5至2.5毫米，端部挡圈及固定挡圈的板厚可选为2至3毫米。钢制圆管的内径可选为20至500毫米；耐高温耐磨衬里整体的厚度可选为5至30毫米。钢制圆管的长度可选为0.5至10米。
上述各耐高温耐磨衬里露出笼式骨架，且各相邻的耐高温耐磨衬里的露出笼式骨架的部分相互间固结，而使本复合管的内壁为一个整体内衬固结面。
本发明具有积极的效果(1)本发明结构简单，制造工艺也较为简单，使用寿命可达十年乃至十年以上。本发明的复合管使用时，可以通过法兰盘相互固定连接，或者直接在管的端部进行相互焊接后即可使用。(2)本发明的笼式骨架中的连结孔的设置使得衬里与笼式骨架复合成一个完整的整体，其强度可达50-100Mpa，可耐等于或大于900℃的高温。(3)当笼式骨架采用具有泥爪和泥爪孔的结构后，由于泥爪可把衬里材料锚固，进一步增加了本发明的整体牢度。(4)当衬里材料露出笼式骨架时，露出部分相互间固结而构成一个整体固结面，也有利于增加本发明的整体牢度。
图1为本发明的一种立体示意图。
图2为图1的A-A剖视示意图。
图3为本发明的笼式骨架的设置在钢制圆管中的立体示意图。
图4为图3中阻挡板的立体示意图。
图5为图3中固定挡圈的立体示意图。
图6为图3中端部挡圈的立体示意图。
具体实施例方式
(实施例1)见图1及图2，本实施例的耐高温耐磨复合管具有钢制圆管1、钢制笼式骨架2和耐高温耐磨衬里31。笼式骨架2上设有一定数量的连结孔；笼式骨架2焊接固定在钢制圆管1的内壁上，而在钢制圆管1的内壁与笼式骨架2之间形成充填网格；充填网格的各充填格中设有固结为一体的耐高温耐磨衬里31，且各充填格中的耐高温耐磨衬里31通过笼式骨架2上的连结孔而与相邻充填格中的耐高温耐磨衬里31固定连结，从而使所有的耐高温耐磨衬里31以笼式骨架2作为骨架而形成基本形状为圆环柱形的耐高温耐磨衬里整体3。
见图3，钢制圆管1的长度为6米，管壁厚为5毫米，内径为86毫米，所用材料为Q235钢，钢制圆管1上在每隔40毫米处沿钢管圆周开设3至6段焊接缝(图中未标出)。笼式骨架2具有6块阻挡板21、2个端部挡圈22和11个位于中间的固定挡圈23。
见图4，阻挡板21为采用Q235钢的冲制件，其基本形状是板厚为2毫米、长度为6米、宽度为20毫米的矩形板，在板体的长度方向上每隔40毫米设有一个长度为20毫米、宽度为10毫米的泥爪21-1以及相应的部位则作为笼式骨架2的连结孔的泥爪孔21-2，阻挡板21的泥爪21-1与阻挡板21的主体之间所夹角度的锐角为30度。阻挡板21在板体的长度方向上按每隔500毫米设置一个插接槽21-3，共设置11个插接槽21-3，按阻挡板21的长宽方向，每个插接槽21-3的长度为2.5毫米，宽度为10毫米；阻挡板21在板体的两端设有插接头21-4，插接头21-4的长度为2.5毫米，宽度为10毫米。
见图5，固定挡圈23为采用Q235钢的冲制件，其基本形状是板厚为2.5毫米、外径为85毫米、内径为65毫米的圆环形板，且固定挡圈23板体的中部环带上按周向均布有6个长度为20毫米、宽度为10毫米的泥爪23-1以及相应的作为笼式骨架2的连结孔的6个泥爪孔23-2；固定挡圈23的泥爪23-1与固定挡圈23的主体之间所夹角度的锐角为30度。固定挡圈23的外部沿周向等分设有6个插接槽23-3，每个插接槽23-3的周向长度为2毫米，径向长度为10毫米。
见图6，端部挡圈22为采用Q235钢的冲制件，其基本形状是板厚为2.5毫米、外径为85毫米、内径为65毫米的圆环形板，端部挡圈22的外部沿周向等分设有6个插接槽22-1。
仍见图3，两个端部挡圈22和11个固定挡圈23平行放置，而6块阻挡板21按它们的长度方向平行放置、并通过各自的插接头21-4与各端部挡圈22的相应的插接槽22-1相插接以及通过各自的插接槽21-3处的板体与各固定挡圈23的相应的插接槽23-3相插接，其中2个端部挡圈22位于各阻挡板21的两端，各固定挡圈23依次设置在两端部挡圈22的中间，各阻挡板21与各端部挡圈22以及各固定挡圈23在插接部位焊接，从而连接在一起而构成笼式骨架2。将笼式骨架2伸入钢制圆管1中，在钢制圆管1的各焊接缝处将笼式骨架2的固定挡圈23焊接固定在钢制圆管1上，还在钢制圆管1的两端焊接固定笼式骨架2的端部挡圈22。此时则在钢制圆管1的内壁与笼式骨架2之间形成了充填网格。
仍见图1及图2，耐高温耐磨衬里31是以刚玉、烧结矾土或石英为骨料分散在复合磷酸盐聚合物和促凝剂固化物中所形成的耐高温耐磨衬里。该衬里原料的配比是(重量)骨料为80％至89％，复合磷酸盐为10％至15％，用作促凝剂的氧化钙、氧化镁或水泥为1％至5％，另外加水搅拌至膏状物料。其中的骨料分成颗粒物和微粉两部分，微粉占10％至20％(重量)，颗粒物占80％至90％(重量)，颗粒物的粒径为0.88毫米至3毫米不等。复合磷酸盐可采用中国发明专利91108164.X所记载的制备复合胶粘剂的方法得到。将膏状物料填入钢制圆管1的内壁与笼式骨架2之间形成充填网格中，每个充填格均捣实并填满。此时，相邻的充填格中的膏状物料通过相应的泥爪孔而连续。然后，在空气中常温养护5小时则充填网格的各充填格中的膏状物料固结为一体而成为耐高温耐磨衬里31，且各充填格中的耐高温耐磨衬里31通过笼式骨架2上的泥爪孔而与相邻充填格中的耐高温耐磨衬里31固定连结为一体，从而形成以笼式骨架2为骨架的基本形状为圆环柱形的耐高温耐磨衬里整体3。此时，各阻挡板21的泥爪21-1将相应的耐高温耐磨衬里31锚固，各固定挡圈23的泥爪23-1也将相应的耐高温耐磨衬里31锚固。耐高温耐磨衬里整体3的强度可达到50-100MPa，并可耐900℃的高温。耐高温耐磨衬里整体3的厚度与阻挡板21的宽度相同，为20毫米。
(实施例2)其余与实施例1相同，不同之处在于在将相应的膏状物料填入钢制圆管1的内壁与笼式骨架2之间形成充填网格中、将每个充填格均捣实并填满后，使膏状物料露出笼式骨架2毫米，并将露出笼式骨架2膏状物料抹平并联成一片。在空气中常温养护5小时形成耐高温耐磨衬里整体3后，各相邻的耐高温耐磨衬里31的露出笼式骨架2的部分相互间也固结在一起，而使本复合管的内壁为一个整体内衬固结面。
权利要求
1.一种耐高温耐磨复合管，具有钢制圆管(1)；其特征在于还具有钢制笼式骨架(2)和耐高温耐磨衬里(31)，笼式骨架(2)上设有一定数量的连结孔；笼式骨架(2)焊接固定在钢制圆管(1)的内壁上，而在钢制圆管(1)的内壁与笼式骨架(2)之间形成充填网格；充填网格的各充填格中设有固结为一体的耐高温耐磨衬里(31)，且各充填格中的耐高温耐磨衬里(31)通过笼式骨架(2)上的连结孔而与相邻充填格中的耐高温耐磨衬里(31)固定连结，从而使所有的耐高温耐磨衬里(31)以笼式骨架(2)作为骨架而形成基本形状为圆环柱形的耐高温耐磨衬里整体(3)。
2.根据权利要求1所述的耐高温耐磨复合管，其特征在于耐高温耐磨衬里(31)是以刚玉、烧结矾土或石英为骨料分散在复合磷酸盐聚合物和促凝剂固化物中所形成的耐高温耐磨衬里。
3.根据权利要求1所述的耐高温耐磨复合管，其特征在于笼式骨架(2)具有4至20块阻挡板(21)、2个端部挡圈(22)和2至32个位于中间的固定挡圈(23)；端部挡圈(22)和固定挡圈(23)的基本形状为圆环形板，固定挡圈(23)的圈体上设有作为笼式骨架(2)的连结孔的部位；固定挡圈(23)沿钢制圆管(1)的轴向按每300至1000毫米设置一个，且在钢制圆管(1)的轴向的两个外端的每个外端处设置一个端部挡圈(22)；阻挡板(21)的基本形状为矩形板，在阻挡板(21)的板体上按长度方向设有泥爪(21-1)以及相应的作为笼式骨架(2)的连结孔的泥爪孔(21-2)，阻挡板(21)的泥爪(21-1)按每隔10至50毫米设置一个；每个阻挡板(21)沿钢制圆管(1)的轴向设置，且各阻挡板(21)之间沿钢制圆管(1)的周向等分设置；各端部挡圈(22)及各固定挡圈(23)与各阻挡板(21)焊接固定在一起而构成笼式骨架(2)；泥爪(21-1)将相应的耐高温耐磨衬里(31)锚固。
4.根据权利要求3所述的耐高温耐磨复合管，其特征在于各固定挡圈(23)板体的中部环带上按周向均布有泥爪(23-1)以及相应的作为笼式骨架(2)的连结孔的泥爪孔(23-2)，固定挡圈(23)的泥爪(23-1)按每隔弧长10至50毫米设置一个；泥爪(23-1)将相应的耐高温耐磨衬里(31)锚固。
5.根据权利要求4所述的耐高温耐磨复合管，其特征在于阻挡板(21)的泥爪(21-1)以及固定挡圈(23)的泥爪(23-1)的长度为5至30毫米、宽度为5至20毫米，阻挡板(21)的泥爪(21-1)与阻挡板(21)的主体之间所夹角度的锐角为15至90度，固定挡圈(23)的泥爪(23-1)与固定挡圈(23)的主体之间所夹角度的锐角为15至90度。
6.根据权利要求3所述的耐高温耐磨复合管，其特征在于固定挡圈(23)上按所连接的阻挡板(21)的个数沿周向设有相同个数的插接槽(23-3)，阻挡板(21)上按所连接的固定挡圈(23)的个数沿长度方向设有相同个数的插接槽(21-3)，阻挡板(21)与固定挡圈(23)相互插接并焊接固定。
7.根据权利要求1至5之一所述的耐高温耐磨复合管，其特征在于钢制圆管(1)的壁厚为2至10毫米，阻挡板(21)的板厚为1.5至2.5毫米，端部挡圈(22)及固定挡圈(23)的板厚为2至3毫米。
8.根据权利要求7所述的耐高温耐磨复合管，其特征在于钢制圆管(1)的内径为20至500毫米；耐高温耐磨衬里整体(3)的厚度为5至30毫米。
9.根据权利要求1至5之一所述的耐高温耐磨复合管，其特征在于钢制圆管(1)的长度为0.5至10米。
10.根据权利要求1至5之一所述的耐高温耐磨复合管，其特征在于各耐高温耐磨衬里(31)露出笼式骨架(2)，且各相邻的耐高温耐磨衬里(31)的露出笼式骨架(2)的部分相互间固结，而使本复合管的内壁为一个整体内衬固结面。
全文摘要
本发明属于耐高温耐磨管件。本复合管具有钢制圆管、钢制笼式骨架和耐高温耐磨衬里，笼式骨架上设有一定数量的连结孔；笼式骨架焊接固定在钢制圆管的内壁上，而在钢制圆管的内壁与笼式骨架之间形成充填网格；充填网格的各充填格中设有固结为一体的耐高温耐磨衬里，且各充填格中的耐高温耐磨衬里通过笼式骨架上的连结孔而与相邻充填格中的耐高温耐磨衬里固定连结，从而使所有的耐高温耐磨衬里以笼式骨架作为骨架而形成基本形状为圆环柱形的耐高温耐磨衬里整体。本复合管成本低、使用寿命长，尤其适用于燃煤发电厂干法管道输灰及炼油厂的催化裂化装置中循环运送催化剂的管道，以及冶金、矿山等行业的热的粉状物料或热的颗粒状物料的输送。
文档编号F16L57/00GK1540196SQ200310106178
公开日2004年10月27日 申请日期2003年10月30日 优先权日2003年10月30日
发明者陈海渊 申请人:陈海渊