[发明专利]内衬一体成型陶瓷的复合弯形钢管及其制备技术

说明书

技术领域

本发明涉及一种内衬一体成型陶瓷的复合弯形钢管及其制备技术的方法。

背景技术

耐磨弯管在矿山、冶金、化工和电力和混泥土输送等行业有非常广泛的应用，其钢管中常内衬铸石、合金钢、贴片陶瓷和橡胶等复合材料。由于铸石、合金钢和橡胶的耐磨性有限，现在大多使用贴片陶瓷的复合弯形钢管，但是由于贴片陶瓷复合弯形钢管存在陶瓷贴片之间有很大的缝隙，严重影响了其耐磨性，同时陶瓷贴片是采用无机胶直接粘贴在钢管上或采用陶瓷粘贴在橡胶上，橡胶再通过硫化技术与钢管复合，这常常会因为无机胶失效而导致贴片脱落，也影响了弯形钢管的耐磨性，在一些特殊设备中需要弯形钢管能承受400℃—800℃高温，但贴片陶瓷的无机胶最高只能承受300℃的高温，使其在更高的温度环境中无法使用，还有一些需要耐酸耐碱的行业，贴片陶瓷弯形钢管也无法胜任。另外市场上有采用“863”新材料计划和国家“九五”期间重点推广应用的高新技术—自蔓延法生产的内衬陶瓷复合钢管，它的特点是反应速度快，管道形状不受限制等优势，但也存在由于自蔓延法反应速度非常快，反应无法控制，制备出的氧化铝层疏松多孔的缺点，这降低了复合钢管的耐磨性能，其实际耐磨效果也受到限制。还有厂家采用虾米节技术将陶瓷管一节节衬在钢管的内部，同样不可避免的出现在陶瓷管结合处存在缝隙，严重影响了陶瓷管的耐磨性，同时也不能输送有腐蚀性的流体。

为了彻底解决弯管的耐磨耐高温耐酸耐碱问题，只有在弯形钢管的内部衬一个整体成型陶瓷弯管。现在还没有内衬一体成型陶瓷的复合弯形钢管的相关报导。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内衬一体成型陶瓷的复合弯形钢管及其制备技术。复合弯形钢管耐磨性为贴片陶瓷弯管的5—6倍，为高铬铸铁弯形钢管的10—20倍，磨耗量≤0.015％，吸水率<0.02％，硬度莫氏8—9，能长期承受800℃的高温，耐酸和耐碱，使用寿命在12—18年。

本发明的技术方案是：内衬一体成型陶瓷的复合弯形钢管及其制备技术，其特征在于采用下列配方和工艺步骤：

(1)一体成型陶瓷配方(以重量比计)

一体成型陶瓷配方：氧化铝 70—90％，碳酸钡 3—7％，晶须 3—5％，滑石 1—8％，苏州土 1—5％，氧化铬 2—5％；

(2)工艺流程

工艺流程①

A、配料。将氧化铝、碳酸钡、晶须、滑石、苏州土和氧化铬按比例要求配料；

B、球磨。将A步骤中的陶瓷原料加入球磨机中进行球磨，料:球石:水＝1:2:0.8，球磨时间10—20小时，并过筛和除铁，制得陶瓷浆料；

C、榨泥。将上述B步骤制备的陶瓷浆料经过榨泥机脱水得到泥饼；

D、真空练泥。将C步骤的泥饼加入练泥机进行真空练泥，并陈腐48—60h，得到陈腐泥段；

E、成型。将D步骤所得陈腐泥段加入挤管机中挤制成型，得到一体成型陶瓷弯管湿生坯，阴干48h后，再放入60℃—120℃烘箱中干燥12小时，得到一体成型陶瓷弯管干燥生坯；

F、烧结。将E步骤中所得一体成型陶瓷弯管干燥生坯放入窑炉中进行烧结，以5℃—10℃/min升温速度升温，在1350℃—1600℃高温阶段保温3小时，得到一体成型陶瓷弯管；

G、复合。在一体成型陶瓷弯管外包覆一层钢管，就得到内衬一体成型陶瓷复合弯形复合钢管。

或者

工艺流程②

A、配料。将氧化铝、碳酸钡、晶须、滑石、苏州土和氧化铬按比例要求配料；

B、球磨。将A步骤中的陶瓷原料加入球磨机中进行球磨，料:球石:水＝1:2:0.6，球磨时间10—20小时，并过筛和除铁，制得陶瓷浆料；

C、注浆。将陶瓷浆料注入石膏模中，静置一段时间，倒出多余陶瓷浆料，得到一体成型陶瓷弯管湿生坯；

D、干燥。将C步骤中的石膏模中的一体成型陶瓷弯管湿生坯取出，并放入60℃—120℃烘箱中干燥12小时，得到一体成型陶瓷弯管干燥生坯；

E、烧结。在D步骤中所得一体成型陶瓷弯管干生坯放入窑炉中进行烧结，以5℃—10℃/min升温速度升温，在1350℃—1600℃高温阶段保温3小时，得到一体成型陶瓷弯管；

F、复合。将在一体成型陶瓷弯管外包覆一层钢管就得到内衬一体成型陶瓷复合弯形复合钢管；

本发明中，陶瓷原料的球磨、榨泥、干燥和烧结都为公知技术。

本发明具有下列优点：