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離心SHS陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管生產(chǎn)工藝

介紹

鋼管是鋼鐵工業(yè)中的重要產(chǎn)品，鋼管生產(chǎn)的產(chǎn)量、品種、質(zhì)量及技術(shù)水平是一個工業(yè)化重要標(biāo)志，世界各國都十分重視鋼管生產(chǎn)的發(fā)展。鋼管因具有高強(qiáng)度和高韌性，已廣泛應(yīng)用于石油、化工、能源、冶金、機(jī)械和建筑等工業(yè)領(lǐng)域。
隨著科技和生產(chǎn)的發(fā)展，對鋼管的性能要求越來越高，除了要求有良好的強(qiáng)韌性外，還要求有較高的耐磨性、耐蝕性和耐熱性，因此在普碳鋼管的基礎(chǔ)上發(fā)展了多種合金耐磨鋼管、不銹鋼管和合金耐熱鋼管。使用高合金材料盡管可以提高鋼管的耐磨性、耐蝕性和耐熱性，但因其成本太高，難于推廣使用。在鋼管表面涂覆高性能涂層是提高鋼管性能，降低鋼管成本的合理途徑。陶瓷涂層具有優(yōu)良的耐熱性、隔熱性、耐蝕性和耐磨性，適合于制造高性能復(fù)合鋼管。長期以來陶瓷襯管的生產(chǎn)問題一直困擾著人們，傳統(tǒng)的CVD、PVD、PCVD、噴涂及機(jī)械鑲嵌等工藝制造的陶瓷襯管性能差、成本高，而且長的陶瓷襯管根本無法生產(chǎn)。
20世紀(jì)70年代中期，開發(fā)了自蔓延高溫合成合成（Self-propagating high-temperature synthesis,SHS）內(nèi)襯陶瓷鋼管技術(shù)。與傳統(tǒng)陶瓷襯管技術(shù)相比，具有工藝簡單、成本低、性能好等特點(diǎn)，目前已引起了人們的廣泛關(guān)注。

生產(chǎn)工藝

離心SHS陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管是基于以下鋁熱反應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)的：
FE2O3+2Al=2Fe+Al2O3+836KJ/mol
3FE3O4+8AL=9Fe+4AlO3+3265KJ/mol

將Fe2O3(或Fe3O4)和鋁粉按一定比例均勻混合裝入鋼管后，固定在離心機(jī)上，待離心機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值后將反應(yīng)物點(diǎn)燃，便發(fā)生燃燒反應(yīng)。在離心力的作用下，鐵層緊靠鋼管表面，Al2O3在較大力層，冷卻之后形成了Al2O3陶瓷內(nèi)襯復(fù)合管，鐵形成過渡層。