陶瓷复合钢管（全称陶瓷内衬复合钢管）是一种将高硬度陶瓷内衬与钢制外层结合的特种耐磨管道，兼具陶瓷的耐磨 / 耐蚀 / 耐高温与钢管的强韧性、可焊接性，是解决强磨蚀、腐蚀工况的理想管材。

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结构组成

  1. 内衬层：致密 α- 氧化铝（刚玉，Al₂O₃，含量常≥95%），莫氏硬度 9 级（接近金刚石），负责抗磨、防腐蚀；

  2. 过渡层：冶金结合层（自蔓延工艺）或专用粘结层，缓解陶瓷与金属热膨胀差异带来的界面应力；

  3. 外层钢管：Q235B、20# 无缝钢等，提供承压强度、抗冲击性，便于焊接安装。

主流制造工艺

  1. SHS 自蔓延高温合成 - 离心法（最常用）：钢管内装铝热剂，离心状态下点燃，2200℃以上高温生成熔融刚玉，均匀附着内壁并与钢管冶金结合，结合强度高、陶瓷层致密；

  2. 贴片 / 胶结法：将陶瓷片用耐高温胶粘贴于钢管内壁，适合小批量异形件，但结合强度低于 SHS 法；

  3. 离心浇铸法：通过离心力使陶瓷浆料在钢管内壁成型烧结。

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核心性能优势

  • 超高耐磨：耐磨性远优于普通钢管、锰钢，是输送矿砂、煤粉、灰渣的首选；

  • 耐蚀耐热：中性氧化铝陶瓷可耐多数酸碱，长期工作温度可达 500–600℃，抗热冲击；

  • 低阻力、长寿命：内壁光滑，减少输送能耗；寿命通常是普通钢管的 10 倍以上；

  • 可焊易安装：外层钢管可直接焊接、法兰连接，无需特殊设备。

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典型应用领域

  • 电力：火力发电厂的粉煤灰输送管道、磨煤机出口管；

  • 矿山冶金：矿浆、尾矿、高炉喷煤管道；

  • 建材水泥：生料、熟料、煤粉的输送弯管、直管；

  • 化工：腐蚀性介质、固体颗粒混合物料的输送。

局限性与选型要点

  1. 陶瓷层脆性大，严禁剧烈碰撞、大角度弯折；

  2. 管径、陶瓷层厚度需按介质流速、颗粒硬度、压力工况匹配；

  3. 焊接时需控制温度，避免过渡层 / 陶瓷层受损；

  4. 强酸强碱工况可考虑碳化硅陶瓷内衬的复合管。