硅鋁合金復合材料管道的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及管道技術領域，具體涉及一種用于換熱器的復合材料管道，更確切的說是涉及一種應用于焦爐上升管換熱器中的硅鋁合金復合材料管道。
【背景技術】
[0002]煉焦工藝流程中產生的余熱資源的高效回收利用，是建立資源節約、環境友好的綠色焦化廠節能的主要方向，也是降低焦爐能耗的主要途徑之一。如何尋找一種合理的材料來代替焦爐上升管，同時滿足高溫、耐磨、耐腐蝕的要求，是更好的利用余熱的關鍵。
[0003]但是，由于現有的一般碳鋼管道不能經受住焦爐荒煤氣的高溫和其腐蝕性氣體，從而導致一般材質的上升管本體在使用一段時間過后出現腐蝕變形、穿透等現象，無法勝任焦爐長時間的安全運行。
[0004]現在，有部分采用高級合金材料管道來解決耐高溫、耐磨、耐腐蝕的問題，經過測算，材料成本太高，對于余熱資源的回收利用的回收周期相對加長，效果大打折扣。
【發明內容】
[0005]針對上述技術問題，本發明提供一種耐高溫、耐磨、耐腐蝕的硅鋁合金復合材料管道，其具有使用壽命長，且能夠滿足余熱節能資源回收利用周期短、效果好的要求。
[0006]實現本發明目的的技術方案如下:
[0007]硅鋁合金復合材料管道，包括具有內壁的管體，在管體的內壁設置有耐磨耐腐耐高溫層，所述耐磨耐腐耐高溫層由硅鋁合金耐磨材料和納米防腐耐高溫耐磨材料構成。
[0008]進一步地，所述硅鋁合金耐磨材料覆在管體內壁形成內層，所述納米防腐耐高溫耐磨材料覆在硅鋁合金耐磨材料形成的內層表面構成內表層。
[0009]進一步地，所述硅鋁合金耐磨材料與納米防腐耐高溫耐磨材料的的重量配比92% -95%:5% -8%。
[0010]所述硅鋁合金耐磨材料由二氧化硅、氧化鐵、鋁粉組成，其中，硅的含量占12% -15%，氧化鐵的含量占61% -65%，其他的含量20% -26%。
[0011]所述納米防腐耐高溫耐磨材料由單晶硅粉、硅酸鋁、納米級硅粉、納米級氮化鋁、納米高溫陶瓷微珠、過渡族元素氧化鉻、氧化鋯組成，其中相應成分的重量占比為5%:65%:2%:8%:13%:4%:3%。
[0012]進一步地，為了使硅鋁合金耐磨材料和納米防腐耐高溫耐磨材料更好的融合，保證連接的強度，所述納米防腐耐高溫耐磨材料通過高溫自蔓延技術熔接在硅鋁合金耐磨材料內層的表面。
[0013]采用了上述技術方案，在管體內壁設置耐磨耐腐耐高溫層，且耐磨耐腐耐高溫層由硅鋁合金耐磨材料和納米防腐耐高溫耐磨材料構成，這樣結構的管道能夠達到如下技術效果:
[0014](I)由于在管道內壁設置了耐磨耐腐耐高溫層，這樣在裝配到焦爐上升管換熱器中后，可以保證焦爐長期、安全、穩定地連續生產，從而連續穩定地回收利用焦爐上升管荒煤氣的顯熱；
[0015](2)設置在管道內的耐磨耐腐耐高溫層厚度較小，這樣最大限度的利用了原有管道的內徑空間，不改變上升管的荒煤氣的流通面積，保證在存在大量荒煤氣的時候，荒煤氣的順暢流動，有利于上升管的安全生產運行，同時也保證了能夠連續穩定的產出蒸汽；
[0016](3)將硅鋁合金材料和納米防腐耐高溫耐磨材料通過合理的配比，通過在金屬管道內利用自蔓延燃燒工藝將硅鋁合金耐磨材料和納米防腐耐高溫耐磨材料燒制得到的，起到耐磨耐高溫和耐腐蝕的作用，效果更佳。
[0017](4)本發明的一種硅鋁合金復合材料管道，其納米防腐耐高溫耐磨層的應用，提高了管道的導熱性能，有利于換熱器的熱傳遞。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明管道的橫截面結構示意圖；
[0019]圖2為本發明管道的軸向截面結構示意圖；
[0020]附圖中，I為管體，2為耐磨耐腐耐高溫層，3為內層，4為內表層。
【具體實施方式】
[0021]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例的附圖，對本發明實施例的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于所描述的本發明的實施例，本領域普通技術人員在無需創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0022]參見圖1、2，硅鋁合金復合材料管道，包括具有內壁的管體1，在管體的內壁設置有耐磨耐腐耐高溫層2，耐磨耐腐耐高溫層由硅鋁合金耐磨材料和納米防腐耐高溫耐磨材料構成。具體實施中，硅鋁合金耐磨材料覆在管體內壁形成內層3，即硅鋁合金耐磨材料覆在管體內壁形成完全覆蓋管體內壁的內層，內層與管體內壁固定形成一體；納米防腐耐高溫耐磨材料覆在硅鋁合金耐磨材料形成的內層表面構成內表層4。其中，硅鋁合金耐磨材料與納米防腐耐高溫耐磨材料的的重量配比92% -95%:5% -8%。實施中，硅鋁合金耐磨材料與納米防腐耐高溫耐磨材料的的重量配比可為92%:8%或93%:7%或94%:6%或95%:5%。納米防腐耐高溫耐磨材料形成的內表層是通過高溫自蔓延技術恪接在由娃招合金耐磨材料形成的內層表面上，完全覆蓋住內層表面。
[0023]其中，硅鋁合金耐磨材料由二氧化硅、氧化鐵、鋁粉組成，其中，硅的含量占12%-15%，氧化鐵的含量占61%-65%，其他的含量20%-26%。具體實施中，硅的含量占可為12%、13%、14%、15%;氧化鐵的含量占61%、62%、63%、64%、65%;其他成分的含量為 20%、21%、22%、23%、24%、25%、26%。
[0024]納米防腐耐高溫耐磨材料由單晶硅粉、硅酸鋁、納米級硅粉、納米級氮化鋁、納米高溫陶瓷微珠、過渡族元素氧化鉻、氧化鋯組成，其中相應成分的重量占比為5%:65%:2%:8%:13%:4%
【主權項】
1.硅鋁合金復合材料管道，包括具有內壁的管體，其特征在于，在管體的內壁設置有耐磨耐腐耐高溫層，所述耐磨耐腐耐高溫層由硅鋁合金耐磨材料和納米防腐耐高溫耐磨材料構成。2.根據權利要求1所述的硅鋁合金復合材料管道，其特征在于，所述硅鋁合金耐磨材料覆在管體內壁形成內層，所述納米防腐耐高溫耐磨材料覆在硅鋁合金耐磨材料形成的內層表面構成內表層。3.根據權利要求2所述的硅鋁合金復合材料管道，其特征在于，所述硅鋁合金耐磨材料與納米防腐耐高溫耐磨材料的的重量配比92% -95%:5% -8%。4.根據權利要求1或2或3所述的硅鋁合金復合材料管道，其特征在于，所述硅鋁合金耐磨材料由二氧化硅、氧化鐵、鋁粉組成，其中，硅的含量占12% -15%，氧化鐵的含量占61% -65%，其他的含量 20% -26%。5.根據權利要求1或2或3所述的硅鋁合金復合材料管道，其特征在于，所述納米防腐耐高溫耐磨材料由單晶硅粉、硅酸鋁、納米級硅粉、納米級氮化鋁、納米高溫陶瓷微珠、過渡族元素氧化鉻、氧化鋯組成，其中相應成分的重量占比為5%:65%:2%:8%:13%:4%:6.根據權利要求2或3所述的硅鋁合金復合材料管道，其特征在于，所述納米防腐耐高溫耐磨材料通過高溫自蔓延技術熔接在硅鋁合金耐磨材料內層的表面。
【專利摘要】本發明涉及管道技術領域，具體涉及一種用于換熱器的復合材料管道，更確切的說是涉及一種應用于焦爐上升管換熱器中的硅鋁合金復合材料管道，包括具有內壁的管體，在管體的內壁設置有耐磨耐腐耐高溫層，所述耐磨耐腐耐高溫層由硅鋁合金耐磨材料和納米防腐耐高溫耐磨材料構成。本發明具有耐高溫、耐磨、耐腐蝕，使用壽命長的優點，且能夠滿足余熱資源節能回收利用周期短、效果好的要求。
【IPC分類】F28F21/00, C23C28/00, F28F1/00
【公開號】CN105002494
【申請號】CN201510365999
【發明人】韓培, 曹振順
【申請人】常州江南冶金科技有限公司, 韓培
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年6月29日