自蔓燃陶瓷复合管在粉煤灰输送上的应用

自蔓燃陶瓷内衬复合钢管的应用行业非常广泛，其中在电力、矿山等行业的应用尤为突出。

我国电力行业粉煤灰排放方式以水力冲灰为主，热电厂水力排灰系统中普遍存在着管内结垢的问题。有些电厂仅一、两年时间灰管内的结垢厚度就可达50-80mm。

通常采用管道酸洗方式，但是除垢后的钢管内表面锈蚀非常严重，表层剥落，底部更甚，入口处100m范围内，结垢、锈蚀更为严重。

我公司生产的自蔓燃耐磨陶瓷复合管，利用此管耐磨、耐腐蚀、耐冲击、自润滑、不结垢、耐环境应力开裂性好、抗内压强度高等特点。解决了管道的磨损、结垢、腐蚀等问题，保证了生产经济运行。

高技术新材料产品--自蔓燃陶瓷复合钢管，是采用高技术生产工艺--自蔓燃高温离合合成法制造。该管从内到外分别由刚玉陶瓷、过渡层、钢三层组成，陶瓷层是在2200℃以上高温形成致密刚玉瓷（AL2O3），通过过渡层同钢管形成牢固的结合。复合管因充分发挥了钢管强度高、韧性好、耐冲击、焊接性能好以及刚玉瓷高硬度、高耐磨、耐蚀、耐热性好，克服了钢管硬度低、耐磨性差以及陶瓷韧性差的特点。因此，复合管具有良好的耐磨、耐热、耐蚀及抗机械冲击与热冲击、可焊性好等综合性能。是输送颗粒物料、磨削、腐蚀性介质等理想的耐磨、耐蚀管道。

以某电厂为例，粉煤灰库到水泥厂粉煤灰库测算长度为1156.7m，实际管路长度为1200m。输送管道分为3次变径，有11个弯头，1个两路阀，10个助动器，储库高为25m。气力输送输料管道当量长度为: 1200＋3×5＋11×8＋25×1.8＝1348m。

经过输送物料物性分析后，对输料管道的管径、变径点的选择，进行多方案筛选，在满足输送量的前提下，保证安全长期运转，尽量降低风速，减小磨损（降低电耗）。管道的设计还应考虑对不同风量的适应性，满足不同输送量的需要。

根据理论计算及实践积累的压力坡降计算式选定该工艺线的输料管道直径分别为DN219×8；DN245×8；DN273×8；DN299×8。

经过几个月的紧张施工及设备安装调试，于2005年11月，正式投产达标，连续运行至今。从2005年11月2007年7月，中间进行了两次技术指标考核。第二次考核数据如下：台时输送量：56.8t/h；设定装料量：10t；6t；输送时间：6-7min；4min；装料时间：3-4min；2min；输送工作压力：0.28－0.3MPa；输送管道末速：10.7m/s；输送管道初速：6.8m/s；输送管道平均速度：8.7m/s；参考重量混合比：19.7kg/kg~23.6kg/kg；输送吨电耗：4.3kWh/t（实测值）；吨输送km电耗：3.6kWh/t·km。第一次考核数据中，输送吨公里显电耗4.3～5 kWh/t·km，略逊于第二次，其余数据略。第一次考核时间为2005年11月至2006年8月，第二次考核时间为2007年元月至2007年7月。数据显示了随着运行时间的增加，该条远距离大输送量粉煤灰气力输送生产线，运行情况越来越稳定，料气比也随之增加，吨公里电耗也有下降。

2005年8月26日应用日本产AD-353B型超声测厚仪对该输送管道及泵体的磨损量进行了检测，检测精度为±0.1mm，测量结果如下：泵体无明显磨损，下部局部有点蚀（只发现一处）；水平管道检测约40个点，管道理论壁厚为8mm（新输料管道为无缝钢管GB8162，全部为负偏差），大多检测值为7.2mm；考虑管道负偏差，磨损量约在0.6mm左右，沿程磨损较为均匀；尾部弯管由于未焊背部加强筋，输料弯管有磨穿现象，该部位应立即考虑补救技术措施。

该设备每年以输送20万吨粉煤灰作为复合水泥混合材，企业应用粉煤灰每吨创造价值260余元，扣除加工过程中的电费、设备折旧费、运行费等，每吨可收益约200元，每年可收益4000万元，1～2个月即可收回设备投资。若改用散装车运输，输送每吨粉煤灰单独电费差价每吨达4元，每年要多支付80万元。

该系统输送风速低于16m/s，与国内的推荐值25～30m/s相比，降低30%以上；而重量混合比却提高近35%以上。输送阻力与输送速度成正比，随着风速下降，阻力明显下降；而磨损量与速度3－4次方成正比，因此磨损量也明显下降；空压机装机功率与输送阻力和风量乘积成正比，因此输送量及输送距离相同情况下，综合电耗比常规方式降低30%以上。

由于粉煤灰经气力输送管道送至水泥厂，减少了粉尘污染，保护环境、重要的是节省了宝贵的土地资源。粉煤灰二次综合利用，利于循环经济发展。

通过在水泥有限公司的实际应用，自蔓燃陶瓷复合管为今后粉煤灰大输送量、远距离运输开辟了一条绿色通道。从理论和实际应用上证明了其完全可以替代进口产品，性能指标甚至优于国外同类技术。气力输送工程节约了建设成本，缩短了建设周期，无粉尘，自动化程度高，值得在今后设计中大规模推广应用，尤其在距离远，输送量大的生产线中优势更为明显。