改性惭颁尼龙管道的研制及其在铁矿中的应用
矿山中用于输送各种浓度的尾矿浆、射粉、河泥浆的管道，以及电厂中用于输送固体和液体柑橘介质（如粉煤灰）的管道，要求具有优异的耐腐蚀性和机械性能，特别是耐磨性。用MC尼龙制备的管道不符合此要求。因此，采用离心铸造工艺制备了改性的MC尼龙管道，在模具中聚合己内酰胺等单体，加入改性添加剂。与普通的MC尼龙制品相比，这种新型管道具有更好的性能，特别是高耐磨性。改性MC尼龙管道在马钢南山铁矿的两年应用表明，改性MC尼龙管道可用于尾矿浆、精矿粉和酸性水中和液的输送。1。改性MC尼龙管成型1.1原料聚合物：己内酰胺，岳阳石化总厂；催化剂：氢氧化钠。在市场上；活化剂：异氰酸酯，其目的是控制反应速率，同时吸引各种官能团来实现对mc尼龙的改性。商用。1.2成型工艺1）聚合物活性材料的制备应先除去原单体中的微量水和与NaOH反应产生的水或其他杂质，再浇注。制备了含己内酰胺钠阴离子的聚合活性材料。我们采用真空蒸馏脱水工艺，在制备过程中，要控制好各控制点的温度，防止温度过分离而产生“跑釜”，温度过低而产生不充分的活化现象。真空度在-100kpa以上，温度控制在130-150摄氏度之间。（2）将改性的mc尼龙管在一定温度下注入成型机高速旋转的简易模具中，聚合物在离心力f的作用下反应迅速，从而获得所需的管材规格。离心力f与模具转速n、模具半径r和活性材料密度p有关，即f_n2r2p一般要求f为0.3-0.5n，转速n可按以下公式计算：n=2000/r-delta：以delta管壁厚，cm的形式。在成形过程中，要求模具转动平稳，控制水分侵入。在注入原材料之前，应计算出所需的活性材料量，这与管道尺寸、密度和聚合收率系数有关。公式如下：w——活性物质所需质量。g；d-管直径，cm；d-管直径，cm；l-管长度，cm；p-活性物质密度，g/cm3；k-聚合屈服系数，约为0.920。在生产厚壁管时，结晶器内的温度往往通过聚合作用释放出来。热的积累超过了模具外的温度，因此成型机的温度应根据管壁的厚度进行调整。模具中聚合初始温度与内径与外径之比（d/d）的关系如图1所示。图1结晶器中聚合初始温度与内外径比（d/d）的关系。活性材料在成型温度下20-40分钟后停止加热，在温度降至130-150时停止旋转，在温度降至90-110时脱模。钢坯管（3）为了消除内应力，提高管坯的尺寸稳定性，采用特殊工艺和介质对管坯进行热处理，提高了管坯的结晶度，增强了管坯的疏水性，降低了管坯的吸湿性，提高了管坯的弹性模量和耐磨性。改性MC尼龙管的性能2.1改性MC尼龙管的性能见表1.2.2。改性mc尼龙管的性能如下：（1）改性mc尼龙管密度小，力学性能好，仅为钢管的1/7；改性mc尼龙管的初始模量高，蠕变性能相对较低，具有良好的承载性能和韧性，能承受较大的应力。E冲击和振动。管道承压能力强，最大工作压力可达4Mpa。如果与玻璃钢复合，其承压能力较高。（2）耐磨性好。与MC尼龙相比，该管结晶度高，耐磨性和自润滑性好。它的特点是在初次使用时磨损很小，然后磨损很小。与金属或其他材料不同，其磨损随使用时间的延长成比例增加。表2显示了改性MC尼龙与其他材料的磨损试验结果。由表2可以看出，改性后的MC尼龙的耐磨性明显高于其他材料。（3）改性后的MC尼龙管的内表面非常光滑，具有良好的水力性能。MC尼龙管和普通管的绝对粗糙度见表3。表3表明，MC尼龙管的表面粗糙度比其他材料小得多。表4显示了不同润滑条件下改性MC尼龙的摩擦系数。表4表明，改性的MC尼龙具有较低的静摩擦系数和动摩擦系数。由于改性后的mc尼龙管具有良好的自润滑性，不易结垢，在整个运行过程中能保持光滑、低摩擦系数，因此在管道运行一段时间后，其优良的水力特性更加突出。（4）抗腐蚀、抗老化改性的MC尼龙对大多数介质有较强的抵抗力，在正常条件下能抵抗强碱、弱酸和大多数盐溶液。对醇类、醚类、酮类、碳氢化合物、润滑剂、洗涤剂等介质具有良好的化学稳定性。化学改性提高了耐老化性能，特别是耐光老化性能，大大延长了户外使用寿命。（5）宽温区改性MC尼龙的软化点在230℃以上，正常使用温度为-40～120℃，低温下改性MC尼龙管仍具有良好的韧性。（6）安装、运输、维护方便、成本低。三。改性MC尼龙管在铁矿石3.1输送介质条件下的应用（1）精矿粉浓度30%-40%；细度755um（200目）约占75%；介质密度2.5g/cm 3；ph=5-6；输送压力0.6-0.8Mpa。（2）尾矿浆浓度20%-25%，密度2.4-3.1g/cm3，ph=6-7，平均粒径0.21mm，其中小于0.07mm约占70%，输送压力0.5-0.6Mpa。3.2经济效益比较分析（1）过去钢管的使用寿命为1-2年；带衬里的铸石管的平均使用寿命为3-4年；改性MC尼龙管的平均使用寿命为8-10年。以250 mm改性MC尼龙管道为例，对其投资成本进行了比较分析。结果如表5所示。从表5可以看出，改性MC尼龙管在投资初期的投资成本略高于钢管，低于内衬铸石管。但是，由于前者的使用寿命远高于后者的两条管道，且安装维护成本较低，前者的长期综合经济效益（使用2年后）远远高于其他管道。（2）与正常运行时输送液体的运行费用相比，根据伯努利方程，泵送介质所需功率随摩擦系数的增大或减小而同步增大或减小。改性后的MC尼龙管的摩擦系数比钢管或铸石管小得多，运行成本明显降低。3.3马鞍山钢铁公司南山铁矿精矿粉、尾矿浆输送采用改性MC尼龙管代替部分钢管和衬铸石管两年多后，管道运行正常，管道表面无磨损、光滑、结垢。e避免了过去经常发生的泄漏现象，不需要经常维护和改进。工作效率提高了。其余钢管和内衬铸石管正在逐步更换。4。结论改性后的MC尼龙管道具有良好的耐磨性、耐腐蚀性和物理力学性能。一是用于铁矿石尾矿浆、精矿粉等物料的运输，其应用效果良好，综合经济效益十分明显。其应用前景十分广阔。
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