CN202141031U - 一种陶瓷内衬锅炉火管防护套 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种陶瓷内衬锅炉火管防护套，为一带台阶圆管，所述圆管为三层结构，包外层的钢管基体，以及离心自蔓延反应产生的内层氧化铝陶瓷层和中间的铁层；所述钢管基体一端凸设所述台阶。本实用新型的陶瓷内衬锅炉火管防护套具有高耐磨耐腐蚀的优点，安装于火管进口端，可有效防止烟气中煤灰、粉尘对火管进口端的磨损和腐蚀，减少了作业中因火管进口端磨损和腐蚀而频繁更换的状况，延长了锅炉的检修周期，提高了锅炉的热效率和使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及锅炉设备领域，尤其涉及一种锅炉火管防护套。
背景技术
锅炉是工业生产和民生供暖、供水的重要设备之一。锅炉大致分为燃油、燃气、电锅炉、余热锅炉等几大类，其中燃煤锅炉所占份额最大，超过80%以上。燃煤锅炉又分为火管炉和水管炉，而火管锅炉在中小型锅炉中所占的比例非常高。火管是锅炉的一个关键部件，它起着输送燃料燃烧后产生的烟气并对管外水、汽或汽水混合物加热。据统计，火管因磨损、腐蚀发生“爆漏”占火管锅炉事故率的70%以上，因此，火管的使用性能是决定锅炉热效率、经济效益和使用寿命的一个重要因素。
在火管锅炉作业中，锅炉火管要长期受到炉中较小的煤灰、粉尘等颗粒物随同烟气运动所产生的高速冲击和腐蚀破坏，经常导致火管烟气进口端冲蚀穿孔。目前，往往在不超过300天的正常运行情况下，部分火管的使用寿命只有十五个月，只能停产检修，更换火管。如更换全部火管所需时间较长，而且火管又不能多次更换，因为二次焊接后会导致金属的金相组织和性能改变，使抗拉强度、抗冲击值下降，严重影响锅炉的使用效率和安全。
发明内容
为克服上述缺陷，本实用新型提出一种陶瓷内衬锅炉火管防护套，具有耐磨耐腐蚀特性，安装于火管进口端，可有效防止烟气中的煤灰、粉尘对火管进口端的磨损和腐蚀。
为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：一种陶瓷内衬锅炉火管防护套，为一带台阶圆管，其特征在于：所述圆管为三层结构，包括外层的钢管基体，以及离心自蔓延反应产生的内层氧化铝陶瓷层和中间的铁层；所述钢管基体一端凸设所述台阶。
进一步的，所述离心自蔓延反应产生的氧化铝陶瓷层和铁层的总厚度为1.5~2.0mm。
进一步的，所述钢管基体的厚度为0.5~1.0mm。
进一步的，所述防护套长度为12cm或大于12cm。
本实用新型的有益效果：本实用新型的陶瓷内衬锅炉火管防护套具有高耐磨耐腐蚀的优点，安装于火管进口端，可有效防止烟气中煤灰、粉尘对火管进口端的磨损和腐蚀，减少了作业中因火管进口端磨损和腐蚀而频繁更换的状况，延长了锅炉的检修周期，提高了锅炉的热效率和实用寿命。
附图说明
图1为本实用新型的一种陶瓷内衬锅炉火管防护套纵向剖面示意图。
附图标号说明：1钢管基体；11台阶；2铁层；3陶瓷层。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。
如图1所示，本实用新型的一种陶瓷内衬锅炉火管防护套，为一带台阶11圆管，该圆管为三层结构，包括外层的钢管基体1，以及离心自蔓延反应产生的内层氧化铝陶瓷层3和中间的铁层2；钢管基体1一端凸设所述台阶11。
本实用新型通过离心自蔓延高温烧结技术，在钢管基体1内表面形成一层硬度高达HV1200~HV1300的耐磨耐腐蚀的α-Al2O3陶瓷层3，在陶瓷层3与钢管基体1中间形成自蔓延反应的另一产物，铁层2，离心自蔓延反应产生的陶瓷层3与铁层2的总厚度在1.5~2.0mm之间。
具体的制作方法：首先对钢管基体1进行管内喷砂预处理，去除氧化皮，然后将钢管基体1安装在离心机上，装上反应试剂后，两端安装端部卡具，然后离心机转动并通过电阻丝点火，待自蔓延反应结束后，钢管基体1内表面即可形成1.5~2.0mm厚度的离心自蔓延反应产物，氧化铝陶瓷层3和铁层2；再经500~600℃去应力退火后，通过机械加工将钢管基体1的壁厚减薄为0.5~1.0mm，并在其一端加工出宽度为5mm左右的台阶11。该方法产生的陶瓷层3致密、硬度高、化学稳定性好，从而达到耐磨耐腐蚀的目的。其中自蔓延反应的固体粉末试剂成分为：铝粉25%，三氧化二铁75%。
本实用新型的陶瓷内衬锅炉火管防护套的优点是其氧化铝陶瓷层3具有极高的硬度、耐磨性、良好的高温化学稳定性和耐腐蚀性。在锅炉作业中，在火管进口端安装该防护套，烟气中的煤灰和粉尘颗粒通过防护套进入火管，使原本发生于钢制锅炉火管进口端的磨损和腐蚀转移到防护套的氧化铝陶瓷层3。经长期的观察与测绘，发现火管被磨损的位置全部在烟气进口端内3~11cm处，故本实用新型的防护套长度设置为12cm或12cm以上，其具体长度与防护套内径大小相关，若内径较大，则被磨损位置将会延伸，防护套长度就相应的加长；陶瓷层3与铁层2总厚度为1.5~2.0mm，使得烟气中的煤灰和粉尘颗粒的磨损和烟气腐蚀局限于陶瓷层3本身，从而有效保护锅炉火管进口端，延长锅炉的使用寿命及检修周期，提高经济效益。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出的各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种陶瓷内衬锅炉火管防护套，为一带台阶圆管，其特征在于：所述圆管为三层结构，包括外层的钢管基体，以及离心自蔓延反应产生的内层氧化铝陶瓷层和中间的铁层；所述钢管基体一端凸设所述台阶。
2.如权利要求1所述的一种陶瓷内衬锅炉火管防护套，其特征在于：所述离心自蔓延反应产生的氧化铝陶瓷层和铁层的总厚度为1.5~2.0mm。
3.如权利要求1所述的一种陶瓷内衬锅炉火管防护套，其特征在于：所述钢管基体的厚度为0.5~1.0mm。
4.如权利要求1所述的一种陶瓷内衬锅炉火管防护套，其特征在于：所述防护套长度为12cm或大于12cm。
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