用于充填料輸送的新型耐磨鋼管
摘要：金川公司二礦區(qū)根據(jù)充填料漿的組成及充填管道使用要求,推出了一種新型襯磨杭腐的充續(xù)用鋼管。經(jīng)生產(chǎn)試用,這種鋼管的壽命比16Mn鋼管提高10倍以上,減輕了勞動強(qiáng)度,提高了充鎮(zhèn)效率和質(zhì)蚤，降低了采礦成本，經(jīng)濟(jì)效益與社會效益顯著。
應(yīng)用充填采礦方法的礦山,其充填管質(zhì)量的好壞是影響充填成本的一個(gè)因素。由于充填管磨損快,需經(jīng)常更換,增加了充填工人的勞動強(qiáng)度,充填效率低,充填假頂質(zhì)量達(dá)不到要求,且增加了礦石成本。因此,應(yīng)用充填采礦方法的礦山都在尋求一種耐磨損、抗腐蝕的新型充填管材。金川公司二礦區(qū)與有關(guān)高等學(xué)校共同研究,試驗(yàn)成功了一種新型耐磨充填管,該充填管經(jīng)使用后，比普通充填管的使用壽命提高了10倍以上。
1充填概況
金川公司二礦區(qū)應(yīng)用科研成果“高濃度細(xì)砂管道自流輸送膠結(jié)充填新工藝”,一期工程共2個(gè)攪拌站7套充填系統(tǒng),二期工程共有3個(gè)充填攪拌站10套充填系統(tǒng)。攪拌站全部采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控,系統(tǒng)充填能力為100～110m3/h,,料漿輸送為自流輸送,垂直高度小372m,水平輸送距離大于1000m,呈梯段布置,充填倍線3.5～4.0,細(xì)砂為戈壁集料棒磨砂。水泥為425#普通硅酸鹽水泥。灰砂比為1:4（重量比）,料漿濃度78%,充填管采用壁厚12mm的16Mn鋼管。
2充填管道工況
（1）充填管道輸送主要是石英砂水泥混合料,起磨損作用的主要是尖銳的石英砂。由于物料高速輸送,因而,石英砂對管壁有強(qiáng)烈的切削磨損。
（2）濕態(tài)料漿帶有微弱堿性,有一定的腐蝕性。
（3）充填管要承受壓力,必須有一定的表充坡管道工作狀況韌性。
（4）高錳鋼屬于低應(yīng)力切削磨損,。在使用過程中不能發(fā)生馬氏體相變。因此,在此工況下發(fā)揮不了其特性。
據(jù)實(shí)測,現(xiàn)行充填管道工作狀況見表1。
表1填充管道工作狀況
3新型耐磨充填管
3.1物理特性
KMTBCr28的鑄能為奧氏體,基本分布M7C3碳化物,微觀強(qiáng)度高,。Hu1744±150能較好地抵抗石英砂的切削磨損。M7C3分布好（由晶介網(wǎng)狀分布變?yōu)榘鍫詈蜅U狀）,其沖擊韌性ak≈0.8。通過特殊處理,使M7C3又變?yōu)榉f粒狀,從而使ak值提高到1.03,且共晶成分具有方向性,其軸間Hr2000左右,橫向Hv1450左右。在制造上采用定向凝固技術(shù),使M7C3型碳化物的軸向方向轉(zhuǎn)向耐磨面,使耐磨性能大幅度提高。
3.2現(xiàn)場試驗(yàn)
1992年,在二礦區(qū)西部充填攪拌站進(jìn)行了現(xiàn)場試驗(yàn)。試驗(yàn)管道與普通鋼管安裝在同一管線上,而且是磨損較快的地方。經(jīng)過1年多的使用,尚未磨露,試驗(yàn)管道（直管）1年后仍在使用,其實(shí)測結(jié)果見表2。耐磨管與普通管的比較分別見表3,表4。
表2耐磨管實(shí)測數(shù)據(jù)，表3耐磨管與普通管使用比較
表4耐磨管與普通管的經(jīng)濟(jì)效益比較
4結(jié)論
（1）耐磨鋼管的直管與彎管分別比16Mn厚壁鋼管的使用壽命提高了22倍和12倍以上,充填量提高了10倍和6倍以上。
（2）耐磨鋼管的使用壽命長,減少了充填管的用量和更換次數(shù),減少了工人體力勞動,社會效益顯著。
（3）充填管的壽命與價(jià)格相抵,耐磨鋼管仍可提高使用工效10倍以上。
（4）充填效率大大提高了,充填假頂質(zhì)量保證了,礦石成本降低了。
總之,使用新材料研制的充填管,減少了充填管更換次數(shù),使充填管道使用效率成倍的增長,經(jīng)濟(jì)、社會效益顯著