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ASTM A335 Chrome Moly Pipe

碳化硅陶瓷耐磨弯头

碳化硅陶瓷耐磨弯头的晶体结构与金刚石正四面体结构相近,是以共价键为主,结合而成的化合物,其硬度高(莫氏 9.3 级),性能稳定,物理性能近似于金刚石,故又称为金刚砂。

新型碳化硅陶瓷耐磨弯头是以碳化硅为主要原料,碳化硅陶瓷通过合理颗粒集配、添加硅粉、氧化铝粉及粘合剂,经过混炼、成型、干燥、高温烧结而成。具有硬度高、耐磨性能好、热稳定性强和耐化学腐蚀等优良性能,尤其具有对磨料攻角不敏感的特性。

碳化硅陶瓷耐磨弯头
碳化硅陶瓷耐磨弯头 带法兰

碳化硅陶瓷耐磨弯头
碳化硅耐磨弯头内壁图

产品性能

1.碳化硅具有很强的硬度(大于莫氏九级),其耐磨性是合金钢、耐磨铸铁的十倍以上。而且对酸、碱性物质有较好的拒腐性。
2.碳化硅陶瓷在1500度高温烧结而成的,具有耐高温性,可在1450度以下的环境使用,并且有很好的导热性,导热系数12以上。

产品指标
SIC:80-85%
体积密度:2.55-2.70g/cm²
显气孔率:≤%20
热膨胀系数:3.0(1/℃*10-6)
导热系数:8.5-20.2w/m.k
常温耐压强度:≥430
常温抗折强度:≥450MPa
高温耐压强度:≥480MPa
最高使用温度:≥1450℃
荷重软化温度:≥1400℃(0.2Mpa,0.6%)

卧式离心铸造充型过程
卧式离心铸造充型过程

立式离心铸造充型过程
立式离心铸造充型过程

产品特性
碳化硅陶瓷管道以碳化硅为主要原料,加人多种化工耐磨原料及防氧化剂,有效提高制品的耐磨性能,以Si0。微粉做高温结合相,经高温烧成的一种高性能碳化硅制品。具有以下特性:
1.高温下尺寸稳定、抗变形、高温强度高;
2.抗热冲击、耐磨损、耐腐蚀;
3.抗氧化、耐冲刷。
产品用途
可广泛应用于:电力、钢厂、煤炭化工、矿山、输送管道中。

指数参数
项目 指标
SiC% 80-90
显气孔率% <20
体积密度g/cm3 2.4-2.6
常温耐压强度MPa >85
导热系数W/m.k 8
荷重软化温度℃ >1750
使用温度℃ 1500
耐磨弯头的分类、结构及行业应用

如今,在电厂、钢厂、石油石化、煤炭、水泥建材、矿山等工矿企业,在磨损严重的物料系统,普遍采用了耐磨管道,但是由于耐磨管道的特性,企业的采购和技术人员在采购耐磨管道和耐磨弯头时很容易产生误区,这主要源于用户对耐磨管道的了解不全面,将耐磨弯头和耐磨管道的选型做一个综合性的分析。

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Abrasion resistant Bend & elbow

一、耐磨弯头的分类:

二、耐磨弯头的结构:

三、耐磨弯头的行业应用:

1、电厂:煤粉、除灰、除尘、脱硫
2、钢厂:烟气除尘、冲渣
3、石油石化:催化裂化管道、沼气煤气管道
4、水泥厂:煤粉管道、窑头窑尾
5、洗煤厂:全部厂内外管道、三通斯通多通、分流箱
6、氧化铝:过料管弯头

8种化学成分在耐磨材料中的防磨作用

碳:
高锰钢铸件耐磨性不是含碳量越高越耐磨,而是有一个极限值,当含碳量>1.4%后铸态析出碳化物很多,水韧处理时碳化物不能完全溶到奥氏体中去,间隙固溶的碳化物也达到了饱和,这样不仅对耐磨性没有好处,而且降低材料的强度和韧性,服役时容易断裂。

硅:
含硅量高,降低碳在奥氏体中的溶解度,碳化物在晶界上析出增多且肥大,水韧处理后,在晶界上留下较大的显微疏松,但为了完全消除,钢中的含硅量,控制在0.4—0.6%最佳,含硅量>0.8%对高锰钢各项性能无明显影响

锰:
是形成奥氏体的元素,对碳化物的形成也起作用,过高的锰将使组织中出现奥氏体,奥氏体组织不适宜作磨球,因为奥氏体磨球不论在干磨和湿磨中,都会造成大量破碎和剥落,但由于脱氧和去硫都用锰,因此锰的含量在耐磨球中不可以过高。

硫:
由于钢中含锰量高,能生成大量的MnS从渣中排出。又由于是在碱性渣中熔炼,硫可顺利降低到0.03%以下。这样低的硫量对钢的强度、韧性和耐磨性均无明显影响。

磷:
磷单独溶解在钢中很少,常以Fe2p,Fe3P的形式存在于晶界上使钢的强度、韧性和耐磨性大为降低,碳含量高加剧了P以共晶形式析出在晶界上。为了保证性能,应遵循以下关系:C%=11.27-2.761×P%。生产中要控制磷含量≤0.08%:重要、复杂、厚壁件≤0.07%。

铬:
铬是碳化物形成元素。铬除与碳结合成碳化物外,其余部分溶于基体内,从而提高基体的电极电位,对抗腐蚀是有利的。若其含量较小时,可能会出现M3C型碳化物,使硬度和韧性都降低。若其含量较大时,结晶时碳化物数量显著增多,使韧性明显下降,同时由于基体中含碳量降低,导致基体的硬度降低,从而耐磨性下降。但现在已经有部分厂家采用特殊的生产和处理工艺解决了这个问题,使铬的含量最大可达到30%。

钒(钛):
这两种元素是生铁中自然带入的,于微量合金元素,它们能形成硬度很高的碳氮化物,弥散在基体中,有利于提高基体的显微硬度和耐磨性,同时对晶粒的细化也是有利的。钼:钼的主要作用是细化基体,细化碳化物,提高基体的电极电位,提高耐蚀性。因价格高,加不经济。在金属型铸造条件下,加入少量即可起明显作用,实用于有特殊要求的耐磨钢球。

镍(铜):
镍(铜)是奥氏体形成元素,多加了组织中出现奥氏体。在屈氏体磨球中加镍主要作用是提高基体电极电位,提高耐蚀性,但多加不经济,微量即起作用。

什么管材适合煤粉输送?

因其具有极高的硬度和抗结垢性,其抗磨损居管道之首,比双金属、龟甲网、堆焊的6倍,是尼龙、聚四氟乙烯的10倍,为碳钢的15倍。是理想的耐磨输送管道,可显著节省输送能耗、延长管道使用寿命。

洗煤厂
洗煤厂

适合煤粉输送
适合煤粉输送

煤炭行业输送煤粉、矿粉、尾砂、矿浆用管道多为钢管,由于这些介质中含有约30%左右的铁矿石,对钢管的磨损相当厉害,钢管一般使用寿命为半年~1年。输送洗选固液混合物:煤矿采矿及选矿的矿浆输送管道有尾矿管、精矿管等。选煤厂输送煤炭混选所产生的浮选入料、浮选精矿和重介质悬浮液等固液混合物,钢管使用16个月就磨损,而且每年需耗巨资维修。

自蔓延技术使陶瓷内衬复合钢管具有独特的组织结构,该结构决定了陶瓷钢管优良的物理机械性能,它不但抗磨损、耐腐蚀、耐高温,而且有高的硬度、强度和良好的抗机械冲击和热冲击的综合性能。

耐磨管道磨损的影响因素

物料输送耐磨管道是工业生产的血脉,保证管道的使用寿命是安全高效生产的前提,直管的磨损与弯管相比,一般要小得多。因此,在气力输送中主要考虑弯管的磨损。例如:输送的物料是铁粉等磨蚀性的物料,使用一个普通的钢制弯管,连续输送2小时,弯管就会被磨穿;如果弯管的弯曲半径太小,输送脆性物料时其破碎率就会增加;弯曲半径过大,输送合成材料将产生拉丝问题。

经我公司长期经验总结,物料冲击或摩擦管内壁而导致磨损的主要因素如下:
(1) 输送物料的物性。包括粒子的大小和形状、浓度、硬度、水分、破碎率和黏附性等。
(2) 输送管的状况。包括输送管的材质和金属组织成分、硬度、表面加工情况、内径、布置方式及形状等。
(3) 输送条件。包括输送气流速度、料气比、温度和流动状态等。

在实际输送中,以上因素对磨损的影响并不是单一地存在的,而是综合出现的。因此,即便是同种物料,采用相同材料的输送耐磨管道-陶瓷复合管,由于输送条件不同,磨损程度也不同。

什么影响表面磨损?

硬度
金属材料的耐磨性可以由材料的硬度来衡量。这主要是因为材料的硬度反映了材料表面抵抗磨损的性能。因此,导致材料硬度提高的金属组织,一般也能提高材料的耐磨性。但是由于材料的成分和组织有差别,材料可能不适应某一种特定的磨损条件,硬度大小不能成为比较材料耐磨性的充分基础。

晶体结构和晶体的互溶性
密排六方点阵金属材料,即使摩擦面在非常干净的情况下,其摩擦系数仍为0.2~0.4,磨损率也较低。钴就属于这种典型的材料,因此钴可以作为硬度高的耐磨合金的重要组成元素。
冶金上互溶性较差的一对金属摩擦副可以获得较低的摩擦系数和磨损率。如与钢形成一对摩擦副的材料在铁中的溶解度很小,或者这种材料是一种金属间化合物,则这对摩擦副表面的耐磨性就较好。

温度
温度主要是通过对硬度、晶体结构的转变、互溶性以及增加氧化速率的影响来改变金属材料的耐磨性。
金属的硬度通常随温度的上升而下降,所以温度升高,磨损率增加。有些摩擦零件(如高温轴承)就要求采用热硬性高的材料。材料中应含有钴、铬、钨和钼等合金元素。
摩擦副的互溶性可以看作是温度的函数。如果温度上升,则材料易于互溶,影响材料的磨损率。此外,温度的升高对增加氧化速率起着促进作用,而且对生成氧化物的种类有显著的影响,所以对摩擦和金属的磨损性能也有重要作用。

一般地,硬度越高的钢材越耐磨:

材料的硬度越高,耐磨性越好,故常将硬度值作为衡量材料耐磨性的重要指标之一;
但是耐磨性最好的材料不一定硬度高.最常用的耐磨材料比如铸铁硬度就不高,发动机的凸轮轴就常用铸铁.更典型的还有滑动轴承里的耐磨层是巴氏合金硬度也不高.还有蜗杆蜗轮减速器里为了增强耐磨性,一般用硬度低青铜合金做蜗轮. 耐磨,要求的是嵌入性和摩擦顺应性.就是材料磨过后能最快的形成两摩擦面的凹凸相配合的磨擦面;
如果单纯追求表面硬度.过硬的材料不容易磨合,反而会降低摩擦面的耐磨性;
如果是切入式磨损,则提高表面硬度可以较好的提高耐磨性;而如果是冲击性磨损,则提高的效果会差一些;
总的来说,硬度高的比低的耐磨性好,润滑好时候比差的时候好,表面比压小比大的耐磨好(含接触面积和压力)。

耐磨管种类有哪些材质和用途?

根据磨损工况的不同,对耐磨直管有不同的材料选择。 每种材质的作用不同,目前主要有前4类材质,其中陶瓷复合管应用广泛。需根据具体工况合理选择材料。

根据管道材质,将耐磨管分成以下几类:

1、自蔓延陶瓷耐磨管(陶瓷复合管),用于洗煤厂、火电厂输灰、钢铁厂、水泥等(该管应用的比较广泛)。

2、陶瓷贴片耐磨管,用于粉煤灰输送。

3、堆焊耐磨管,用于海砂输送。

4、双金属高铬合金耐磨管,用于电厂煤粉。

5、陶瓷环耐磨管,用于硅粉输送。

6、橡胶耐磨管,用于选矿厂。

7、聚乙烯耐磨管,用于矿浆输送。

8、铸石耐磨管,用于煤粉输送。

10、镍钨合金耐磨管,用于高温恶劣磨损输送。

11、衬塑耐磨管,用于化工水。

稀土耐磨管的材质是哪些

稀土合金耐磨磨损是物体间由于相对运动,而产生的体表面材料损失的现象。稀土耐磨合金钢管耐磨材料可以抵抗磨损而延长产品使用寿命的材料。主要分为单金属管道和复合管道。

按形状可分为直管、弯头、三通、四通、异径管、方圆节和其他异形管。

表面质量要求:管道内外表面应平整光洁,无毛刺、毛边、粘砂、多肉或缺肉,无裂纹、疏松、气孔或气泡。

稀土耐磨管道,是在磨损严重的部位,如弯头,异径管、吸水口等处采用模型整体铸造,特别是在弯头外侧磨损尤为显着的部位,对外径采用变更圆心的方法进行设计,使磨损严重的部位局部加厚,而且还能根据各种要求,制作出各种不规则形状的管件来满足设计要求,直管是采用离心铸造。二是稀土耐磨合金中含有Cr、Ni、Mo、W、V、Cu等多种合金元素,它不但具有较高的硬度,还具有一定的机械性能,在常温下具有良好焊接性能,并具有可切割性和现场开孔的可能性,同时还具有一定的抗腐蚀性能。在实际的使用过程中,不管是在钢厂的水渣管道,还是在选煤厂的洗煤管道等使用中都取得了很好的效果,在同等条件下与高锰钢材料相比,其单位磨耗是高锰钢的1/5左右,使用寿命是高锰钢的4-5倍,弯管和分支管可与无缝管段配套使用,安装、维修更方便。

高强度低合金稀土耐热、耐磨钢管件适用于火力发电厂锅炉系统中输煤、送粉、除灰排渣管道及选煤厂输送管道等。

电力行业耐磨管道的品种分类及代号

火力发电厂耐磨管道主要是输送原煤粉、灰渣、烟气脱硫(FGD)石灰石粉粒及浆液等,由于输送的介质流速快,运行工况恶劣,致使管道,特别是弯头、变径管严重磨损和腐蚀,不但消耗了大量的金属材料,也给火电厂安全、经济运行带来了隐患。管道的磨损机制是以冲蚀磨损为主。耐磨管道可分为两大类:单金属管道和复合管道。


Straight pipes be Long-term use in power plants


Pipe elbows be Long-term use in power plants

电力行业耐磨管道的品种、管道代号、使用特性、应用范围和公称通径见下表:

品种 耐磨管代号 使用特性及应用范围 公称通径DN/mm
低合金耐磨铸钢管道
(单金属管道)
ZG40GrNiMoG 耐磨性好,强度较高,焊接性差,适用于煤粉和灰渣管道 DN100~1000
ZG45Cr2MoG 耐磨性好,强度高,焊接性差,适用于煤粉和灰渣管道
中合金耐磨铸钢管道
BTMCr30G 耐磨性好,强度高,焊接性差,适用于煤粉和灰渣管道 DN100~1000
ZG42Cr2Si2MnMoG 耐磨性好,强度高,焊接性差,适用于煤粉和灰渣管道
抗磨白口铸铁管道
(单金属管道)





BTMCr30G 耐磨性、耐腐蚀性好,强度高,不可焊接,适用于耐腐蚀磨损管道 DN30~1200
BTMCr26G 耐磨性很好,强度低,不可焊接,适用于煤粉管道 DN40~1200
BTMCr20G 耐磨性很好,强度低,不可焊接,适用于煤粉管道 DN100~1000
BTMCr15G 耐磨性很好,强度低,不可焊接,适用于煤粉管道
BTMCr12G 耐磨性很好,强度低,不可焊接,适用于煤粉管道
BTMCr8G 耐磨性好,强度低,不可焊接,适用于煤粉管道
BTMCr2G 耐磨性好,强度低,不可焊接,适用于煤粉管道
抗磨白口铸铁
(双金属复合管道)





BTMCr30-G 耐冲蚀磨损性能好,强度高,可焊接,适用石灰石、石膏、煤粉和灰渣管道 DN30~1200
BTMCr26-G 耐磨性能好,强度高,可焊接,适用煤粉和灰渣管道,用于渣浆、煤浆输送 DN40~1200
BTMCr20-G 耐磨性能好,强度高,可焊接,适用煤粉和灰渣管道,用于渣浆、煤浆输送 DN40~1000
BTMCr15-G 耐磨性很好,强度高,可焊接,适用于煤粉和灰渣管道
BTMCr12-G 耐磨性很好,强度高,可焊接,适用于煤粉和灰渣管道
BTMCr8-G 耐磨性好,强度高,可焊接,适用于煤粉和灰渣管道
BTMCr2-G 耐磨性好,强度高,可焊接,适用于煤粉和灰渣管道
内壁堆焊复合管道
DNM-IV-G 耐磨性优良,可焊接,适用于煤粉和灰渣管道 ≥DN200
DNM-V-G 耐磨性优良,可焊接,适用于煤粉和灰渣管道
氧化铝陶瓷复合内衬管道
铝热法TR-G
陶瓷内衬复合钢管
耐磨性非常好,强度高,可焊接,安装方便,适用于煤粉和灰渣管道、热风管及省煤器、热风管、粉料输送,该产品性价比高。 DN32~1200
粘贴法TC-G 耐磨性很好,强度高,不可焊接,适用于煤粉和灰渣管道、脱硫浆液管及变径管 ≥DN200
橡胶复合内衬管道 XS-G 耐冲蚀磨损性能好,强度高,不可焊接,适用于工作温度-40~100℃的灰渣管道 DN50~1200
高温耐磨衬里复合管道 WM-G 耐磨性好,强度高,可焊接,适用于工作温度低于1800℃的干粉管道、热风管 ≥DN100
铸石复合内衬管道 ZS-G 耐磨性好,铸石强度很低,脆性高,不可焊接,适用于煤粉和灰渣管道、脱硫浆液管 ≥DN40
碳化硅内衬复合管道 SiC-G 耐磨性能良好,不可焊接,适用于煤粉和灰渣管道、脱硫浆液管道 ≤1200

 

Abrasion resistant pipe specification, Standard and identification

Because the outer surface behaves like mild steel, the product can be cut and welded with proper procedure in the field, configured into a variety of fittings, and can accept the standard end options of flanges, weld rings and couplings.

Application of Abrasion resistant pipe

Abrasion resistant pipe applied in coal-fired power plant ash and slag discharge tube, powder, powder tube, desulfurization pipeline,in addition also widely used in the following industries:

ceramic-tile-lined-pipe_process-Ceramic-patch
Elbows& Bends in Bottome ash

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