качество Износоустойчивая керамиковая труба & Керамиковая труба глинозема производитель

Трубопроводы на заводе — это «артерии и вены промышленности», транспортирующие мощные среды, такие как шламы руды, кислоты и высокотемпературные газы. Однако эти среды способны вызывать разрушительные воздействия: песок и гравий ударяются о стенки труб, как стальная щетка, кислоты и щелочи разъедают, как скрытые коррозионные вещества, а высокие температуры и высокое давление создают двойные мучения. Чтобы продлить срок службы труб, их облицовывают защитным слоем — глиноземом. Три распространенных защитных слоя представлены в трех формах: керамические кольца из глинозема, сварные керамические пластины и клеевые керамические листы. Каковы их уникальные возможности? Почему керамические кольца становятся предпочтительным выбором для растущего числа заводов? В этой статье рассматриваются эти три материала с точки зрения трубопроводов, чтобы помочь вам выбрать подходящий защитный слой. Футеровки труб выполняют важную задачу по защите трубопроводов и обеспечению транспортировки, со следующими конкретными требованиями:Износостойкость:Способность выдерживать воздействие твердых частиц, таких как руда и угольная пыль, действуя как твердый «щит» и эффективно уменьшая износ внутренней стенки;Коррозионная стойкость:Устойчивость к коррозионным жидкостям, таким как кислоты, щелочи и соли, предотвращающая коррозию и перфорацию в трубопроводе;Простота установки:Минимизация времени простоя, снижение затрат на рабочую силу и облегчение установки.Простота обслуживания:Любые локальные повреждения можно быстро устранить, не требуя обширной разборки и замены.Высокотемпературная стойкость:Поддержание стабильной работы в высокотемпературных жидкостях, таких как температура дымовых газов, превышающая 300°C, без размягчения или растрескивания. Керамический рукав из глиноземаСтруктура:Изготовлен в круглой форме с использованием монолитного процесса спекания, внутренний диаметр, внешний диаметр и толщина кольца точно соответствуют спецификациям трубы, обеспечивая плотную посадку. Основные преимуществаЧрезвычайно износостойкий и ударопрочный:Глинозем обладает твердостью 9, уступая только алмазу, и имеет срок службы в 5-10 раз больше, чем у обычных стальных труб.Отличная коррозионная стойкость:Кислоты и щелочи не подвержены коррозии, что эффективно устраняет проблемы износа в химических трубопроводах.Отличная герметичность:Интегрированная структура минимизирует соединения, значительно снижая риск утечки жидкости.Простое и недорогое обслуживание: в случае локального износа необходимо заменить только поврежденные керамические кольца по отдельности, что исключает необходимость полной замены. Это экономит затраты и сокращает время простоя оборудования.Применение:Подходит для шламопроводов, химических кислотных трубопроводов, высокотемпературных газоходов, золопроводов электростанций и других применений. Он легко справляется со сложными условиями эксплуатации, характеризующимися сильным износом, сильной коррозией и высокими температурами. Анализ процесса сварки керамических пластин из глиноземаКерамические пластины из глинозема можно приваривать к внутренней стенке трубы, создавая защитную структуру, аналогичную «керамической плитке, приваренной к внутренней стенке трубы». Их эксплуатационные характеристики существенно отличаются от керамических пластин, приклеенных клеем. Основные преимущества по сравнению с клеевыми пластинами Более высокая прочность соединения:Сварка достигается путем сплавления или пайки металла и керамики, создавая более прочную структуру соединения. В низкотемпературных условиях низкого давления со статичными жидкостями (например, чистой водой или слабокоррозионными жидкостями) и при условии соответствия процесса сварки стандартам, сварная пластина более плотно прилегает к трубе и с меньшей вероятностью отвалится при воздействии жидкости. Отсутствие риска старения клея:Исключается зависимость от клеев, что принципиально исключает риск старения и выхода из строя клея в высокотемпературных, коррозионных средах. Когда рабочие температуры не превышают 100°C и нет сильной коррозии, и при условии, что сварные швы безупречны, сварные пластины обычно обеспечивают лучшую долгосрочную стабильность, чем клеевые пластины. Лучшая структурная целостность:Сварные пластины часто проектируются как цельные детали или крупномасштабные сборные конструкции, обеспечивая более высокую общую непрерывность по сравнению с меньшей, многокомпонентной конструкцией клеевых пластин. В сценариях, когда воздействие жидкости относительно равномерно (например, транспортировка шлама на низкой скорости и с низкой концентрацией), меньшее количество структурных зазоров и меньшее накопление жидкости могут снизить риск локальной коррозии. Основные недостатки сварки: Сложность конструкции:Температура плавления керамики из глинозема (приблизительно 2050°C) намного выше, чем у металлических труб (например, стали, приблизительно 1500°C). Керамика склонна к растрескиванию из-за большой разницы температур во время сварки, что требует чрезвычайно высоких технических навыков. Высокий риск повреждения от термического напряжения:Коэффициенты теплового расширения и сжатия металлических труб и керамических пластин из глинозема значительно различаются. После высокотемпературной сварки сварная область склонна к растрескиванию или отслаиванию из-за концентрированного термического напряжения при колебаниях температуры окружающей среды. Обзор процесса склеивания керамических листов из глиноземаКерамические листы из глинозема небольшого размера приклеиваются к внутренней стенке труб с помощью клея, аналогично «мозаике трубы». По сравнению со сварными пластинами этот процесс имеет следующие преимущества и недостатки.Основные преимущества (по сравнению со сварными керамическими листами)Высокая гибкость установки:Небольшие плитки можно гибко приклеивать к неровным поверхностям, таким как изгибы труб и фланцевые соединения.Низкая первоначальная стоимость: требуется только клей и основные инструменты, такие как скребки и валики; не требуется сварочное оборудование или специализированный персонал, что делает его подходящим для ограниченного бюджета или временного ремонта.Простое локальное обслуживание:При повреждении отдельные плитки можно соскоблить, удалить клей и приклеить повторно, сводя к минимуму время простоя.Подходит для низкотемпературных применений:Специализированные термостойкие клеи (например, эпоксидные смолы) обеспечивают стабильную работу в течение 3-5 лет при температурах ≤100°C и в некоррозионных жидкостях (например, сточных водах или слабокислых жидкостях), удовлетворяя основные требования к износостойкости. Общая стоимость может быть ниже, чем у сварных пластин. Основные недостаткиКлей легко стареет и теряет свою эффективность:При температурах ≥100°C или в коррозионных жидкостях клей выйдет из строя в течение 3-5 лет, в результате чего плитки отслоятся, как обои. Много зазоров в соединениях:Большое количество небольших плиток, необходимых для соединения, создает зазоры, которые могут стать слабыми местами для эрозии и коррозии жидкости. Риски герметизации:Зазоры могут стать каналами для утечки жидкости, что представляет собой риск, который более выражен в условиях высокого давления. Рекомендации по выбору решения для защиты труб из керамики из глинозема На основе различных условий эксплуатации ниже перечислены применимые сценарии и основные характеристики решений для защиты керамикой из глинозема, что позволяет вам выбрать необходимое решение. Керамический рукав из глинозема Разработаны специально для изогнутых конструкций трубопроводов, они обеспечивают выдающуюся износостойкость, коррозионную стойкость и герметичность. Они особенно подходят для чрезвычайно суровых условий эксплуатации, характеризующихся «сильным износом, сильной коррозией и высокими температурами», обеспечивая комплексную защиту. Сварные керамические пластины из глинозема Рекомендуется для применений с равномерным воздействием жидкости и относительно стабильными температурами. Проверенный процесс сварки необходим для предотвращения растрескивания от термического напряжения или нестабильных соединений. Клеевые керамические листы из глинозема Подходят для низкотемпературных, низконапорных и малоизнашиваемых сред, таких как транспортировка шламов с низкой концентрацией и измельченного угля. Они также могут использоваться в качестве временных или аварийных ремонтных решений. Их основные преимущества включают гибкую установку, низкую первоначальную стоимость и простое текущее обслуживание.

Верхний температурный предел облицовок труб из алюминия (обычно состоящих из скрещенных керамических листов из алюминия) не определяется самими листами из алюминия,но органическим клеем, который связывает листы со стеной трубыДолгосрочная рабочая температура этого клея обычно составляет от 150 до 200 °C. Органические клеи - это "слабость теплоустойчивости" алюминиевых облицовок. Аллюминиевые керамические листы по своей сути обладают отличной высокотемпературной стойкостью: алфа-аллюминиевые керамические листы, обычно используемые в промышленности, имеют температуру плавления 2054 °C.Даже в условиях высокой температуры 1200-1600°C, они сохраняют структурную стабильность и механическую прочность, полностью отвечая требованиям большинства высокотемпературных промышленных сценариев.Керамические листы не могут быть непосредственно "прикреплены" к внутренней стенке металлических труб и должны полагаться на органические клеи для скрепления и фиксации.Однако химическая структура и молекулярные свойства этих клеев определяют, что их температурная стойкость намного ниже, чем у самих керамических листов.   Основными компонентами органических клеев являются полимеры (например, эпоксидные смолы, модифицированные акрилаты и фенольные смолы).вызывая "терморазложение" полимераВо-первых, он смягчается и становится липким, теряя первоначальную прочность сцепления.Полностью теряет силу связывания..   Даже "теплоустойчивые органические клеи", модифицированные для применения при средней температуре (например, модифицированные эпоксидные смолы с неорганическими наполнителями), имеют трудности с превышением 300 °C для длительного использования,и в результате стоимость значительно возрастает, что затрудняет их популяризацию в обычных трубопроводах. Неисправность клея напрямую приводит к разрушению системы облицовки. В структуре облицовок труб из алюминия клей является не только "соединителем", но и ключом к поддержанию целостности и стабильности облицовки.Как только клей откажется из-за высокой температуры, возникнет ряд проблем:Отсоединение керамических листов:После того, как клей смягчается, сцепление между керамическим листом и стенкой трубы резко уменьшается.Керамический лист упадет прямо, теряет коррозионную защиту и защиту от износа. Разрыв облицовки:Во время термической деградации некоторые клеи выделяют небольшие молекулы газа (например, углекислый газ и водяной пар).создание локального давления, что приводит к увеличению разрывов между керамическими листами, что приводит к трещинам всей подкладки. Повреждение трубопровода:Когда обшивка отсоединяется или трескается, горячая транспортная среда (например, горячая жидкость или горячий газ) непосредственно контактирует с металлической стеной трубы.Это не только ускоряет коррозию трубы, но также может смягчить металл трубы из-за резкого повышения температуры, что ставит под угрозу общую прочность трубы. Почему бы не выбрать более термостойкий клей?С технической точки зрения существуют методы скрепления с более высокой термостойкостью (например, неорганические клеи и сварка).Эти решения имеют значительные ограничения в применении в обычных трубопроводах и не могут заменить органические клеи.: Раствор для связывания Устойчивость к температуре Ограничения (не подходят для обычных трубопроводов) Органические клеи 150~300°C (долговечная эксплуатация) Низкая температурная устойчивость, но низкая стоимость, удобная для строительства и адаптируемая к сложным формам трубопроводов (например, локтевые трубы, сокращающие трубы) Неорганические клеи 600~1200°C Низкая прочность сцепления, высокая ломкость и высокая температура, необходимая для отверждения (300 ~ 500 ° C), что может привести к деформации металлических трубопроводов Керамическая сварка То же самое, что и керамические листы (1600°C+) Требует высокотемпературного открытого пламени для сварки, имеет чрезвычайно высокую сложность конструкции, не может применяться к установленным трубопроводам, а стоимость более чем в 10 раз превышает стоимость органических клеев   Короче говоря, органические клеи предлагают оптимальный баланс между стоимостью, легкостью изготовления и адаптивностью.их ограниченная термостойкость ограничивает длительную температуру работы алюминиевой трубной обшивки примерно до 200 °C.   The core reason alumina pipe linings can only withstand temperatures of 200°C is the performance mismatch between the high-temperature-resistant ceramic sheets and the low-temperature-resistant organic adhesivesЧтобы удовлетворить требования к склеиванию, стоимости и конструкции, органические клеи жертвуют теплостойкостью, становясь узким горлом теплостойкости для всей системы облицовки.Если трубопроводная подкладка должна выдерживать температуру более 200 °C, органические клеи должны быть отказаны в пользу чистых керамических труб из алюминия (интегрально синтерируемых без слоя клея) или металлико-керамических композитных труб,вместо обычной "керамического листа + органического клея".

В процессе производства большое количество оборудования и трубопроводов подвергается воздействию высокотемпературных, твердых материалов (таких как железная руда, стальной шлак, угольная пыль и высокотемпературные печные газы) в течение длительного времени. Воздействие, эрозия и абразивное истирание этих материалов могут серьезно повредить оборудование, сокращая срок его службы, требуя частого ремонта и прерывая производство. Износостойкие керамические футеровки, обладающие превосходной износостойкостью, термостойкостью и химической стойкостью, эффективно защищают критически важное оборудование сталелитейных заводов, становясь ключевым материалом для снижения производственных затрат и обеспечения непрерывного производства. Основная проблема сталелитейного завода: выраженный износ оборудованияИзнос на сталелитейных заводах возникает в основном в двух сценариях, которые напрямую определяют жесткую потребность в износостойких материалах: Износ от воздействия/эрозии материала:При транспортировке сырья (например, ленточные конвейеры и желоба), дроблении руды и впрыске угля в доменную печь твердая руда и угольная пыль ударяются или скользят по внутренним стенкам оборудования на высоких скоростях, вызывая быстрое утоньшение металла, образование язв и даже перфорацию. Высокотемпературный износ и химическая коррозия:Высокотемпературное оборудование, такое как сталеплавильные конвертеры, ковши и печи горячего дутья, не только подвергается физическому износу от шлака и шихтовых материалов, но и высокотемпературному окислению и химической коррозии от расплавленной стали и шлака. Обычные металлические материалы (такие как углеродистая сталь и нержавеющая сталь) испытывают резкое падение твердости при высоких температурах, ускоряя износ в 5-10 раз. Без износостойких футеровок средний срок службы оборудования может сократиться до 3-6 месяцев, требуя частых простоев для замены компонентов. Это не только увеличивает затраты на техническое обслуживание (рабочая сила и запасные части), но и нарушает процесс непрерывного производства, приводя к значительным потерям производительности. Основные сценарии применения износостойких керамических футеровок на сталелитейных заводах Различное оборудование демонстрирует различные характеристики износа, требующие определенных типов керамических футеровок (например, керамика с высоким содержанием оксида алюминия, карбида кремния и композитная керамика). Основные сценарии применения включают: Системы транспортировки сырья:бункеры ленточных конвейеров, желоба и футеровки силосов. Основная проблема:Ударный и скользящий износ от падающих сыпучих материалов, таких как руда и кокс, может легко привести к перфорации бункеров. Решение:Толстостенные (10-20 мм) футеровки из керамики с высоким содержанием оксида алюминия, закрепленные сваркой или склеиванием, выдерживают удары и противостоят износу. Система вдувания угля в доменную печь: трубы для вдувания угля, распределители угольной пыли Основная проблема:Высокоскоростная угольная пыль (скорость потока 20-30 м/с) вызывает эрозию и износ, причем наиболее сильный износ наблюдается на коленах труб, что приводит к прорыву и утечке. Решение:Использование тонкостенных (5-10 мм) износостойких керамических труб с гладкой внутренней стенкой для уменьшения сопротивления и утолщенных колен, что обеспечивает срок службы 3-5 лет (по сравнению с 3-6 месяцами для обычных стальных труб). Сталеплавильное оборудование: дымоход конвертера, футеровка ковша, ролик непрерывной разливки Основная проблема:Высокотемпературная эрозия шлака (выше 1500°C) и химическое воздействие приводят к накоплению шлака и быстрому износу в дымоходе, требуя, чтобы футеровка ковша была как термостойкой, так и износостойкой. Решение:Высокотемпературная футеровка из карбида кремния (1600°C) обеспечивает высокую устойчивость к эрозии шлака, снижает частоту очистки дымохода от шлака и продлевает срок службы ковша. Система удаления пыли/обработки шлака: трубы для удаления пыли и компоненты шламовых насосовОсновные проблемы:Запыленный, высокотемпературный дымовой газ и шлам (включая частицы стального шлака) вызывают износ труб и насосов, приводя к утечкам.Решение:Используется керамическая композитная футеровка (керамика + металлическая подложка), обеспечивающая как износостойкость, так и ударопрочность для предотвращения повреждения оборудования от утечки шлама. Сравнение с традиционными материалами: износостойкие керамические футеровки обеспечивают лучшую экономичностьСталелитейные заводы когда-то широко использовали традиционные износостойкие материалы, такие как марганцовистая сталь, литьевой камень и износостойкие сплавы. Однако существуют значительные различия как в экономичности, так и в производительности по сравнению с износостойкими керамическими футеровками: Тип материала Износостойкость (относительное значение) Термостойкость Стоимость установки и обслуживания Средний срок службы Общая стоимость (10-летний цикл) Обычная углеродистая сталь 1 (Справочно) Плохая (размягчается при 600°C) Низкая 3-6 месяцев Чрезвычайно высокая (частая замена) Марганцовистая сталь (Mn13) 5-8 Умеренная (размягчается при 800°C) Средняя 1-2 года Высокая (требуется регулярная ремонтная сварка) Литьевой камень 10-15 Хорошая Высокая (высокая хрупкость, легко трескается) 1,5-3 года Относительно высокая (большие потери при установке) Износостойкая керамическая футеровка 20-30 Отличная (1200-1600°C) Низкая (минимальное обслуживание после установки) 2-5 лет Низкая (длительный срок службы + минимальное обслуживание) В долгосрочной перспективе, хотя первоначальная стоимость покупки износостойких керамических футеровок выше, чем у марганцовистой стали и углеродистой стали, их чрезвычайно долгий срок службы (в 3-10 раз больше, чем у традиционных материалов) и чрезвычайно низкие требования к техническому обслуживанию могут снизить общую стоимость на 40%-60% в течение 10-летнего цикла, а также избежать потерь производства, вызванных выходом оборудования из строя (потери от однодневной остановки производства для сталелитейного завода могут достигать миллионов юаней). Сталелитейные заводы используют износостойкие керамические футеровки, используя их высокую износостойкость, термостойкость и низкие эксплуатационные характеристики для решения проблем износа основного оборудования. В конечном итоге этот подход позволяет достичь трех ключевых целей: продление срока службы оборудования, снижение затрат на техническое обслуживание и обеспечение непрерывного производства. С достижениями в технологии производства керамики (например, недорогая, высокочистая глиноземная керамика и керамико-металлические композитные футеровки) их применение на сталелитейных заводах продолжает расширяться, что делает их ключевым материалом для снижения затрат и повышения эффективности в современной сталелитейной промышленности.