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離心SHS陶瓷內襯復合鋼管生產工藝

介紹

鋼管是鋼鐵工業中的重要產品，鋼管生產的產量、品種、質量及技術水平是一個工業化重要標志，世界各國都十分重視鋼管生產的發展。鋼管因具有高強度和高韌性，已廣泛應用于石油、化工、能源、冶金、機械和建筑等工業領域。
隨著科技和生產的發展，對鋼管的性能要求越來越高，除了要求有良好的強韌性外，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上發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。陶瓷涂層具有優良的耐熱性、隔熱性、耐蝕性和耐磨性，適合于制造高性能復合鋼管。長期以來陶瓷襯管的生產問題一直困擾著人們，傳統的CVD、PVD、PCVD、噴涂及機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。
20世紀70年代中期，開發了自蔓延高溫合成合成（Self-propagating high-temperature synthesis,SHS）內襯陶瓷鋼管技術。與傳統陶瓷襯管技術相比，具有工藝簡單、成本低、性能好等特點，目前已引起了人們的廣泛關注。

生產工藝

離心SHS陶瓷內襯復合鋼管是基于以下鋁熱反應原理實現的：
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，固定在離心機上，待離心機轉速達到一定值后將反應物點燃，便發生燃燒反應。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陶瓷內襯復合管，鐵形成過渡層。