火力發(fā)電廠(chǎng)鍋爐的陶瓷復合管，必須綜合考慮防磨、防堵、防漏、防腐蝕、防雨、防凍等因素進(jìn)行設計，其中的要點(diǎn)是防磨損和防腐蝕雙套管，陶瓷復合管磨損特別嚴重，長(cháng)期以來(lái)一直是電廠(chǎng)檢修的重點(diǎn)部位，增韌陶瓷耐磨管，該管道系統的綜合性能，特別是耐磨性能，直接關(guān)系到整個(gè)電廠(chǎng)的運營(yíng)成本和經(jīng)濟效益，是新建電廠(chǎng)工程和檢修中必須重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。

針對以上情況，我們綜合以往各項研究成果，總結了歷年來(lái)陶瓷復合管在火電廠(chǎng)的使用情況，吸取國際同行業(yè)的先進(jìn)經(jīng)驗，重點(diǎn)是綜合考慮管道的耐磨性能、耐高溫性能和防腐性能，并從施工的便利性、較低的制造成本以及比較簡(jiǎn)單的制作工藝出發(fā)進(jìn)行綜合考慮，設計了幾種主流耐磨型式的陶瓷復合管，供使用單位選擇使用。

① 陶瓷復合管采用“自蔓燃高溫合成-離心技術(shù)”制造，耐磨性與鎢鈷硬質(zhì)合金相當，比鋼高十幾倍。特別是適用于電站除灰、煤粉輸送管道以及礦山輸送和回填管道。

② 陶瓷復合管具有優(yōu)異的耐酸堿腐蝕和海水腐蝕以防結垢等特性。耐酸度96-98%與高剛玉瓷相當，耐蝕性比不銹鋼高10倍。是種酸、堿及腐蝕性氣體、流體理想的輸送管道，亦可用于結垢嚴重的除類(lèi)管道

③ 陶瓷復合管價(jià)格與耐磨合金鑄鋼管相比，但因其重量輕，單位長(cháng)度重理價(jià)格比低于耐磨合金鑄鋼20-30%；工程總造價(jià)與鑄石相當，比耐磨合金鑄管低。

④ 陶瓷復合管能在-50-900度溫度范圍內長(cháng)期使用。

陶瓷復合管外層是鋼管，內層是剛玉。剛玉層硬度高達HV1100-1400,相當于鎢鈷硬質(zhì)合金，耐磨性比碳鋼管高20倍以上，它比通常粘接而成的剛玉砂輪性能優(yōu)越得多。現在剛玉砂輪仍是各種磨床磨削淬火鋼主要砂輪。

陶瓷復合管中剛玉層可把剛玉砂輪磨損掉。陶瓷復合管抗磨損主要是靠?jì)葘訋缀撩缀竦膭傆駥樱瑒傆衲嫌捕葹?，僅次于金剛石和碳化硅，在所有氧化物中，它的硬度是很高的。

目前市場(chǎng)陶瓷復合管的價(jià)格是：合金每噸1.8萬(wàn)元左右，鑄石彎頭每噸1.3萬(wàn)元，粘貼每噸1.7萬(wàn)元。這幾類(lèi)彎頭特別重，它們是以重量來(lái)謀利潤。也就是說(shuō)，一個(gè)合金彎頭的價(jià)格是陶瓷復合管的兩倍，用一個(gè)合金彎頭的錢(qián)，可以買(mǎi)兩個(gè)陶瓷復合管，陶瓷復合管的使用壽命是這種合金彎頭的2-3倍，用價(jià)格與使用壽命比，也就是用1/5的合金彎頭的錢(qián)買(mǎi)一個(gè)陶瓷復合管。

例如：2×600MW超臨界機組送粉管道，管徑為φ530×10，一個(gè)90°彎頭，彎曲半徑R=1700mm，采用鑄鋼彎頭或雙金屬復合彎頭，重量為W=1700kg，全部彎頭總重（2臺爐）約為500～600噸；而采用陶瓷復合管，其重量?jì)H為W=450kg左右，全部彎頭總重（2臺爐）約為110～130噸；對比可看出，采用陶瓷復合管，直接使彎頭重量大幅下降，投資至少節約200萬(wàn)以上（鑄鋼彎頭或雙金屬復合彎頭單價(jià)按1.2萬(wàn)元/每噸），還不包括重量下降使得煤倉間土建構架梁荷載的降低所帶來(lái)的經(jīng)濟效益，以及支吊架材料的節省所帶來(lái)的經(jīng)濟效益。

以上從性能和價(jià)格上對幾種材質(zhì)的彎管進(jìn)行了對比，可見(jiàn)陶瓷復合管無(wú)論是初期投入還是運行費用都是很具性?xún)r(jià)比的！

1. 鑄石

以前每個(gè)廠(chǎng)的陶瓷復合管大部分都是使用鑄石彎頭，這種材料的特點(diǎn)是易碎、開(kāi)裂，而且磨損面背包，壁厚25-35毫米，有的近40毫米，內側短時(shí)間磨破開(kāi)裂后，煤粉隨著(zhù)縫隙向外側磨損，其壽命也就只有一個(gè)大修期。而且內部常有氣孔，易留隱患，一旦磨穿，現場(chǎng)無(wú)法修補。

2. 鑄鋼

鑄鋼（包括合金鋼）廣泛應用在防磨領(lǐng)域，其制造工藝相對簡(jiǎn)單。但由于材料本身性能的局限和工藝的限制，鑄鋼材料的表面硬度（約60）遠低于陶瓷（80以上），耐磨性能僅相當于陶瓷的幾十分之一至更低，（具體數據參見(jiàn)中南大學(xué)粉末冶金所的磨損試驗報告和日本九州工業(yè)陶瓷研究所的噴射磨損試驗結果），用其制造的陶瓷復合管有投運一年多就磨穿的情況。此外，鑄鋼管道厚度大，非常笨重，且含碳量高，可焊性比較差，需現場(chǎng)對焊縫熱處理，給現場(chǎng)的安裝維修帶來(lái)相當大的困難。

3. 粘貼陶瓷片

微觀(guān)縫隙多，質(zhì)脆易碎，容易局部脫落失效，而且脫落后修補困難。

陶瓷復合管的種類(lèi)主要有:點(diǎn)焊裝卡式耐磨管;耐磨陶瓷管;一體成型耐磨管;離心澆鑄復合管。

點(diǎn)焊裝卡式耐磨管是用耐高溫強力粘膠將中間帶孔的氧化鋁陶瓷片粘貼在管道內壁,同時(shí)配合點(diǎn)焊工藝透過(guò)小孔將陶瓷牢固地焊接在鋼管內壁.為保護焊點(diǎn),上面再旋上陶瓷蓋帽.每塊瓷片不但互壓互插,而且每塊瓷都形成梯形角度,使瓷塊之間緊密連接,無(wú)縫隙;當一圈的一塊緊密嵌入后,瓷塊之間形成360°的機械自鎖力(這種技巧在幾個(gè)世紀前就被運用在中國橋梁建筑工程上),每塊瓷片不但互壓互插,而且每塊瓷都形成梯形角度,使瓷塊之間緊密連接,無(wú)縫隙;該種產(chǎn)品制作工藝相對復雜, 制作周期較長(cháng),成本較高.

陶瓷復合管是用耐高溫強力粘膠將氧化鋁陶瓷片粘貼在管道內壁,經(jīng)加溫固化后形成牢固防磨層.該種產(chǎn)品制作工藝相對簡(jiǎn)單,制作周期短,成本相對較低.

一體成型耐磨管是將管件整體燒制后,用填充料將其澆筑在鋼管內部組裝而成.該管道內壁光滑﹨密封性密封性好,具有良好的耐磨﹨耐腐蝕性能.但是該種產(chǎn)品制作周期長(cháng)﹨成本高.

離心澆鑄復合管是采用“自蔓燃高溫合成-高速離心技術(shù)”制造的復合管材,在高溫高速下形成均勻﹨致密且表面光滑的陶瓷層及過(guò)渡層.因為制作工藝簡(jiǎn)單,成本較低,適合長(cháng)距離輸送粉體采用,但是其耐磨性比陶瓷復合管稍差,一般用作直管.陶瓷內襯復合鋼管因充分發(fā)揮了鋼管強度高﹨韌性好﹨耐沖擊﹨焊接性能好以及剛玉瓷高硬度﹨高耐磨﹨耐蝕﹨耐熱性好,克服了鋼管硬度低﹨耐磨性差以及陶瓷韌性差的特點(diǎn).因此,復合管具有良好的耐磨﹨耐熱﹨耐蝕及抗機械沖擊與熱沖擊﹨可焊性好等綜合性能.是輸送顆粒物料﹨磨削﹨腐蝕性介質(zhì)等理想的耐磨﹨耐蝕管道。