[实用新型]陶瓷颗粒强化复合材料内衬金属管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种复合耐磨管。具体是一种陶瓷颗粒强化复合材料内衬金属管。

背景技术

在采矿、冶金等各种行业领域中，有许多过程例如矿坑回填、矿物运送、废料处理、挖掘沙泥、清洗矿石、运送煤灰等都需要远距离输送大量固态物料或固液混杂的浆料，这些物料或浆料含有大量高硬度的块状或粒状固体，因此相应的输送管道面临着严重的磨损问题。在这些工业应用中，不仅要求输送管道强度高、韧性好，还需要尽可能提高管道的耐磨性能。单一金属材料制备的管道耐磨性能提高很有限，因此，新型复合内衬金属管道，是解决管道耐磨性和良好的施工性能的措施之一。近年来国内外相关技术人员在此领域进行了大量研究和创新。

国内发明专利CN1072007提出了一种铸石内衬的耐磨耐腐蚀复合钢管及其制造方法，其特点在于在普通钢管内固定一层以耐磨防腐蚀性能高的铸石材料为基料混合粘结性好、有韧性具有防腐耐磨的胶结料构成的内衬，提高了管道的耐磨和防腐蚀性。其缺陷在于铸石内衬管道较为笨重，运输和安装均较困难；而且铸石内衬在管道受应力变化较剧烈时容易断裂脱落。

国内实用新型专利CN201225460提出了一种陶瓷材料内衬耐磨管道，其特点在于内衬为整体陶瓷管，在内衬管与外套管间设有由耐温胶和隔热填料组成的填料层，使管道耐磨损和耐腐蚀性能显著增强。其缺陷在于陶瓷内衬管的制备工艺非常复杂，成本高昂；而且陶瓷材料脆性大，容易发生“雪崩式”脱落、断裂；在高温情况下由于外套管和内衬管热膨胀系数差别很大，极容易造成内外管脱落。

国内发明专利CN2219411提出了一种双金属复合耐磨管，其特点在于内衬层采用铸铁材料，具有很好的耐磨性能和强韧性能，内外层材料结构相近，热相容性好，使用寿命长。其缺点在于复合内衬厚度大，内衬与外壁不易实现冶金结合，在腐蚀性环境中，腐蚀液易通过缝隙使管外壁快速腐蚀而发生泄漏。

美国发明专利US4101623提出了一种采用热固性塑料作为内衬层的耐磨管道制造方法，更有效地提高了管道的耐磨性能，并降低了制造成本。其缺陷在于热固性塑料耐腐蚀性能较差，而且容易老化失效；塑料和钢管间的结合力较低，容易发生变形和脱落。

上述复合管道虽然不同程度改善了传统金属管道在输送物料过程中的磨损情况，但都具有各自难以克服的缺陷。

发明内容

本实用新型旨在提供一种陶瓷颗粒增强复合材料内衬金属管，具有较高的耐磨性和较长的使用寿命。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种陶瓷颗粒强化复合材料内衬金属管，包括外套管，其特征在于：外套管为不锈钢管、合金钢管或其他类型的金属管；在外套管的内壁上固结有陶瓷颗粒强化复合材料内衬层。陶瓷颗粒强化复合材料内衬层通过涂覆在外套管内壁上的橡胶-金属粘结剂粘结在外套管的内壁上。本实用新型相比现有技术具有如下优点：

a.内衬层采用聚氨酯基陶瓷颗粒复合材料，其耐磨性和耐蚀性相比其他内衬层材料和单一聚氨酯材料有很大提升，使管道使用寿命得到提高；

b.内衬层复合材料中聚氨酯基体采用4，4’-二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)体系，内衬层与金属管道内壁之间通过橡胶金属结合剂提高结合力，改进了现有技术界面结合力差的缺陷；

c.该发明原料易得，制造工艺简单，成本较低，便于工厂实际应用和批量生产，经济效益显著。

本实用新型的有益效果是：通过在金属管道中引入聚氨酯基陶瓷颗粒复合材料内衬层，极大地提高了金属管道的耐磨性和使用寿命。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是图1的A-A剖面图。

图中：1、外套管，2、橡胶金属结合剂，3、内衬层。

如图1和图2所示，陶瓷颗粒强化复合材料内衬金属管由不锈钢无缝钢管外套管1和 固结在外套管内壁上的陶瓷颗粒强化复合材料内衬层3组成。为提高内衬层和外套管之间的结合力，在外套管内壁和内衬层之间还涂覆有橡胶-金属粘结剂2。

具体实施方式

复合材料内衬金属管的制造方法是，先在不锈钢无缝钢管内壁均匀涂刷一层橡胶金属粘结剂，然后将其放置在大型烘炉里的四个滚筒上，其中一个滚筒以300转/分的转速转动。待外套钢管被加热至90℃时，保持恒温，伸入下方有开槽的浇注管道，将液态浇注料在一定压力下注入浇注管道内，使液态浇注料沿下方开槽挤出并附着在外套管内壁上。

当浇注厚度达到要求后停止通入液态浇注料并撤走浇注管道，继续离心旋转1小时后停止滚筒转动。将温度升至120℃并保温20小时，使聚氨酯基陶瓷颗粒复合材料充分硫化，形成稳定的固态内衬层。