自蔓燃陶瓷復合管在粉煤灰輸送上的應用

自蔓燃陶瓷內襯復合鋼管的應用行業非常廣泛，其中在電力、礦山等行業的應用尤為突出。

我國電力行業粉煤灰排放方式以水力沖灰為主，熱電廠水力排灰系統中普遍存在著管內結垢的問題。有些電廠僅一、兩年時間灰管內的結垢厚度就可達50-80mm。

通常采用管道酸洗方式，但是除垢后的鋼管內表面銹蝕非常嚴重，表層剝落，底部更甚，入口處100m范圍內，結垢、銹蝕更為嚴重。

我公司生產的自蔓燃耐磨陶瓷復合管，利用此管耐磨、耐腐蝕、耐沖擊、自潤滑、不結垢、耐環境應力開裂性好、抗內壓強度高等特點。解決了管道的磨損、結垢、腐蝕等問題，保證了生產經濟運行。

高技術新材料產品--自蔓燃陶瓷復合鋼管，是采用高技術生產工藝--自蔓燃高溫離合合成法制造。該管從內到外分別由剛玉陶瓷、過渡層、鋼三層組成，陶瓷層是在2200℃以上高溫形成致密剛玉瓷（AL2O3），通過過渡層同鋼管形成牢固的結合。復合管因充分發揮了鋼管強度高、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。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、腐蝕性介質等理想的耐磨、耐蝕管道。

以某電廠為例，粉煤灰庫到水泥廠粉煤灰庫測算長度為1156.7m，實際管路長度為1200m。輸送管道分為3次變徑，有11個彎頭，1個兩路閥，10個助動器，儲庫高為25m。氣力輸送輸料管道當量長度為: 1200＋3×5＋11×8＋25×1.8＝1348m。

經過輸送物料物性分析后，對輸料管道的管徑、變徑點的選擇，進行多方案篩選，在滿足輸送量的前提下，保證安全長期運轉，盡量降低風速，減小磨損（降低電耗）。管道的設計還應考慮對不同風量的適應性，滿足不同輸送量的需要。

根據理論計算及實踐積累的壓力坡降計算式選定該工藝線的輸料管道直徑分別為DN219×8；DN245×8；DN273×8；DN299×8。

經過幾個月的緊張施工及設備安裝調試，于2005年11月，正式投產達標，連續運行至今。從2005年11月2007年7月，中間進行了兩次技術指標考核。第二次考核數據如下：臺時輸送量：56.8t/h；設定裝料量：10t；6t；輸送時間：6-7min；4min；裝料時間：3-4min；2min；輸送工作壓力：0.28－0.3MPa；輸送管道末速：10.7m/s；輸送管道初速：6.8m/s；輸送管道平均速度：8.7m/s；參考重量混合比：19.7kg/kg~23.6kg/kg；輸送噸電耗：4.3kWh/t（實測值）；噸輸送km電耗：3.6kWh/t·km。第一次考核數據中，輸送噸公里顯電耗4.3～5 kWh/t·km，略遜于第二次，其余數據略。第一次考核時間為2005年11月至2006年8月，第二次考核時間為2007年元月至2007年7月。數據顯示了隨著運行時間的增加，該條遠距離大輸送量粉煤灰氣力輸送生產線，運行情況越來越穩定，料氣比也隨之增加，噸公里電耗也有下降。

2005年8月26日應用日本產AD-353B型超聲測厚儀對該輸送管道及泵體的磨損量進行了檢測，檢測精度為±0.1mm，測量結果如下：泵體無明顯磨損，下部局部有點蝕（只發現一處）；水平管道檢測約40個點，管道理論壁厚為8mm（新輸料管道為無縫鋼管GB8162，全部為負偏差），大多檢測值為7.2mm；考慮管道負偏差，磨損量約在0.6mm左右，沿程磨損較為均勻；尾部彎管由于未焊背部加強筋，輸料彎管有磨穿現象，該部位應立即考慮補救技術措施。

該設備每年以輸送20萬噸粉煤灰作為復合水泥混合材，企業應用粉煤灰每噸創造價值260余元，扣除加工過程中的電費、設備折舊費、運行費等，每噸可收益約200元，每年可收益4000萬元，1～2個月即可收回設備投資。若改用散裝車運輸，輸送每噸粉煤灰單獨電費差價每噸達4元，每年要多支付80萬元。

該系統輸送風速低于16m/s，與國內的推薦值25～30m/s相比，降低30%以上；而重量混合比卻提高近35%以上。輸送阻力與輸送速度成正比，隨著風速下降，阻力明顯下降；而磨損量與速度3－4次方成正比，因此磨損量也明顯下降；空壓機裝機功率與輸送阻力和風量乘積成正比，因此輸送量及輸送距離相同情況下，綜合電耗比常規方式降低30%以上。

由于粉煤灰經氣力輸送管道送至水泥廠，減少了粉塵污染，保護環境、重要的是節省了寶貴的土地資源。粉煤灰二次綜合利用，利于循環經濟發展。

通過在水泥有限公司的實際應用，自蔓燃陶瓷復合管為今后粉煤灰大輸送量、遠距離運輸開辟了一條綠色通道。從理論和實際應用上證明了其完全可以替代進口產品，性能指標甚至優于國外同類技術。氣力輸送工程節約了建設成本，縮短了建設周期，無粉塵，自動化程度高，值得在今后設計中大規模推廣應用，尤其在距離遠，輸送量大的生產線中優勢更為明顯。

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