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离心SHS陶瓷内衬复合钢管生产工艺

介绍

钢管是钢铁工业中的重要产品，钢管生产的产量、品种、质量及技术水平是一个工业化重要标志，世界各国都十分重视钢管生产的发展。钢管因具有高强度和高韧性，已广泛应用于石油、化工、能源、冶金、机械和建筑等工业领域。
随着科技和生产的发展，对钢管的性能要求越来越高，除了要求有良好的强韧性外，还要求有较高的耐磨性、耐蚀性和耐热性，因此在普碳钢管的基础上发展了多种合金耐磨钢管、不锈钢管和合金耐热钢管。使用高合金材料尽管可以提高钢管的耐磨性、耐蚀性和耐热性，但因其成本太高，难于推广使用。在钢管表面涂覆高性能涂层是提高钢管性能，降低钢管成本的合理途径。陶瓷涂层具有优良的耐热性、隔热性、耐蚀性和耐磨性，适合于制造高性能复合钢管。长期以来陶瓷衬管的生产问题一直困扰着人们，传统的CVD、PVD、PCVD、喷涂及机械镶嵌等工艺制造的陶瓷衬管性能差、成本高，而且长的陶瓷衬管根本无法生产。
20世纪70年代中期，开发了自蔓延高温合成合成（Self-propagating high-temperature synthesis,SHS）内衬陶瓷钢管技术。与传统陶瓷衬管技术相比，具有工艺简单、成本低、性能好等特点，目前已引起了人们的广泛关注。

生产工艺

离心SHS陶瓷内衬复合钢管是基于以下铝热反应原理实现的：
FE2O3+2Al=2Fe+Al2O3+836KJ/mol
3FE3O4+8AL=9Fe+4AlO3+3265KJ/mol

将Fe2O3(或Fe3O4)和铝粉按一定比例均匀混合装入钢管后，固定在离心机上，待离心机转速达到一定值后将反应物点燃，便发生燃烧反应。在离心力的作用下，铁层紧靠钢管表面，Al2O3在较大力层，冷却之后形成了Al2O3陶瓷内衬复合管，铁形成过渡层。