专利名称：双项复合耐磨管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种双项复合耐磨管。
背景技术：
现有复合耐磨管是基于自蔓延技术基础上生产的陶瓷复合管，由于受自蔓延工艺的局限性这种有如下需改进的问题1.复合耐磨管的长度和直径受到限制，在实际生产中这种工艺的复合耐磨管的长度一般只能做到400mm左右，直径一般最大到250mm左右。2.复合耐磨管由于自蔓延工艺的原因，其端部都容易发生复合层与基层开裂问题、或存在微小裂纹，在实际应用中在很短的时间内就会在介质的磨损与冲击下发生开裂或部分脱落，影响复合耐磨管的可靠性和使用寿命。3、复合耐磨管由于沿管轴线上任意截面都是复层和基层，所以使得该管无法连接，包括可靠的焊接，法兰连接，螺纹连接等。
实用新型内容针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种结构经过改进、提高了其耐磨性和使用方便性的双项复合耐磨管。为实现上述目的，本实用新型双项复合耐磨管，包括金属基管，其内表面上高温烧结设置有非金属复合层，金属基管的两端设置有金属环端头，该金属环端头的内径与非金属复合层的内径相同。进一步，所述金属基管与金属环端头一体制成。进一步，所述金属环端头的长度为8 15mm。进一步，所述金属基管与金属环端头的结合部设置有矢量烧结导向锥面。进一步，所述非金属复合层为非金属陶瓷层，优选为刚玉陶瓷层。进一步，所述非金属陶瓷层的厚度为1. 5 4. 5mm。本实用新型双项复合耐磨管，管内壁两端的金属环端头提高了短管内壁陶瓷复合层与短管内壁的复合系数，有效的防护了油、汽对内壁陶瓷复合层的冲击，满足了特种工装装配要求，拓宽了产品使用领域。
图1为本实用新型结构示意图；图2为本实用新型使用状态结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，本实用新型双项复合耐磨管，包括金属基管1，其内表面上高温烧结设置有非金属复合层2，金属基管1的两端设置有金属环端头3，金属环端头3的内径与非金属复合层2的内径相同。金属环端头3可采用焊接的方式固定在金属基管1上，或者采用金属基管1与金属环端头3 —体制成。本实施例中，金属基管1与金属环端头3采用一体铸造制成，具有成本低、工序简单等优点。本实施例中，金属环端头的长度为8 15mm ；非金属陶瓷层的厚度为1. 5-4. 5mm 之间。由于采用旋压高温烧结技术，从而可以使本实用新型双项复合耐磨管的最大制造直径达到550mm左右，长度达到2000mm左右。非金属复合层2为非金属陶瓷层，优选为刚玉陶瓷层。如图2所示、通过在金属基管1的两端设置金属环端头3，从而可将多根双项复合耐磨管采用焊接、法兰5、快速螺纹联结、甚至是快接头等方式进行连接，给设计与施工提供了更多的方案选择和制造、施工的便利。为了使非金属复合层2与金属环端头3能够完全烧结结合，且不出现烧结缺陷和质量隐患，在金属基管1与金属环端头3的结合部的内侧表面设置有矢量烧结导向锥面4，以达到制造工艺要求。本实用新型双项复合耐磨管采用一种旋压高温烧结技术制成，非金属陶瓷层是在 22000C以上的高温形成致密的刚玉陶瓷层，并在一定的压力下，与经过特殊工艺处理的基层钢管内表面形成牢固的结合。双项复合耐磨管具有强度高，韧性好，耐冲击，耐磨，耐腐蚀的特点。可在大压降变化等复杂高温的流场下，输送油气，颗粒物料，和腐蚀性介质，是一种可靠的耐磨管。本实用新型双项复合耐磨管与传统的钢管、耐磨合金铸钢管、铸石管以及钢塑、钢橡管等有着本质性区别。本实用新型双项复合耐磨管外层是钢管，内层是刚玉陶瓷层。刚玉陶瓷层维氏硬度高达100-1500(洛氏硬度为90-98)，相当于钨钴合金。耐磨性比碳钢管高20倍以上。本实用新型双项复合耐磨管抗磨损主要是靠内层几毫米厚的刚玉陶瓷层，其莫氏硬度为9，仅次于金刚石和碳化硅，在所有氧化物中，它的硬度是最高的由于本实用新型双项复合耐磨管具有耐磨、耐蚀、耐热性能，因此可广泛应用于电力、冶金、矿山、煤炭、化工等行业作为输送砂、石、煤粉、灰渣、铝液，固态颗粒状催化剂等磨削性颗粒物料和腐蚀性介质，是一种理想的耐磨蚀管道。其可应用以下领域(1)矿山矿山充填、精矿粉和尾矿运送对管道的磨损严重，以往采用的矿粉输送管道使用寿命不到一年，改为该管可使寿命提高8倍左右。(2)煤炭选煤及长距离管道输煤普遍采用湿法输送，要求输送管既耐磨又耐蚀， 采用该管可作为长寿输送管。(3)炼油，炼化双项复合耐磨管可在复杂工况下(高温，高压，高磨损，强腐蚀) 用于输送气，液，固三项混合介质；可用于制造炼化装置中的关键部件如大压降，高流量， 大磨损的物料反应喷嘴；降压，限速喷嘴；降压孔板；催化剂反应分布床层等。可以有效保障炼化装置的长周期运行。本实用新型双项复合耐磨管，具有以下优点1、耐磨性好双项复合耐磨管由于内复层为刚玉陶瓷(a_AL203)，莫氏硬度可达9.0相当于 HRC90以上。因此对冶金、电力、矿山、煤炭，石化等行业所输送的磨削性介质均具有高耐磨性。2、压降小双项复合耐磨管由于内表面光滑、且不锈蚀，其内表面粗糙度及清水阻力特性优于任何金属管道，清水阻力系数为0. 0193，比无缝钢管稍低。在实际工业应用中有助于降低系统总压降，从而对装置的优化设计与系统的节能降耗，都能起到一定的作用。3、耐腐蚀、防结垢由于双项复合耐磨管陶瓷层为(a_AL203)，属中性特质。因此具有耐酸碱和耐海水腐蚀，并同时具有防垢等特性。4、耐温性能与耐热冲缶性能好由于双项复合耐磨管复层刚玉陶瓷(a_AL203)，为单一稳定的晶态组织。因此复合管可在-50--700°C温度范围内长期正常运行。材料线膨胀系数6-8X10-6/0C，约为钢管的 1/2左右。材料具有良好的热稳定性。5、安装施工方便双项复合耐磨管两端口为8 15mm左右的单一金属项，因此双项复合耐磨管可以采用焊接、法兰、快速螺纹联结、甚至是快接头等方式进行连接，因此给装置设计与施工提供了更多的方案选择和制造，施工的便利。制造，检验，验收和质量控制1.双项复合耐磨管复合陶瓷层内表面应光滑，不允许有压坑，裂纹，凹陷等缺陷。2.双项复合耐磨管要求耐高温800-1000°C和抗氧化性，热振性不小于10次，不产生任何裂纹。3.双项复合耐磨管陶瓷层密度> 3. 8/cm3。4.双项复合耐磨管陶瓷层维氏硬度1065-1500HV。5.陶瓷层压溃强度3;35MPA。6.陶瓷层耐腐蚀性10% HCL溶液，0. 092g/m2 · h10% H2S04 溶液，0. 133g/m2 · h ；30 % CH3C00H 溶液，0. 025g/m2 · h ；30 % NaOH 溶液，0. 087g/m2 · h7.陶瓷层与基层结合强度36. 6MPA。8.耐急冷急热性经810士5°C，10次耐急冷急热试验后陶瓷层无开裂和脱落现象。
权利要求1.双项复合耐磨管，其特征在于，该双项复合耐磨管包括金属基管，其内表面上高温烧结设置有非金属复合层，金属基管的两端设置有金属环端头，该金属环端头的内径与非金属复合层的内径相同。
2.如权利要求1所述的双项复合耐磨管，其特征在于，所述金属基管与金属环端头一体制成。
3.如权利要求2所述的双项复合耐磨管，其特征在于，所述金属环端头的长度为8 15mm0
4.如权利要求3所述的双项复合耐磨管，其特征在于，所述金属基管与金属环端头的结合部设置有矢量烧结导向锥面。
5.如权利要求1所述的双项复合耐磨管，其特征在于，所述非金属复合层为非金属陶瓷层ο
6.如权利要求5所述的双项复合耐磨管，其特征在于，所述非金属复合层为刚玉陶瓷层。
7.如权利要求5所述的双项复合耐磨管，其特征在于，所述非金属陶瓷层的厚度为 L 5 4· 5mm。
专利摘要本实用新型公开了一种双项复合耐磨管，包括金属基管，其内表面上高温烧结设置有非金属复合层，金属基管的两端设置有金属环端头，该金属环端头的内径与非金属复合层的内径相同。本实用新型双项复合耐磨管，管内壁两端的金属环端头提高了短管内壁陶瓷复合层与短管内壁的复合系数，有效的防护了油、汽对内壁陶瓷复合层的冲击，满足了特种工装装配要求，拓宽了产品使用领域。
文档编号F16L9/14GK201934808SQ20102061288
公开日2011年8月17日 申请日期2010年11月18日 优先权日2010年11月18日
发明者林玮, 郭海 申请人:湖北益源成科技有限公司