陶瓷阀门的用途(陶瓷阀芯图解)

导语：陶瓷阀门：强腐蚀高磨损等极端管道输送环境下的极佳选择

“阀”作为用来控制流体的方向、压力、流量的装置在各项工程领域中必不可少。

阀门的基本功能是：截断接通介质，调节流量，改变流向。阀门在管道输送中主要对被输送的介质起到控制和调节的作用。

金属阀门的使用已有上百年的历史，期间虽然也经过结构及材料的改进，但受金属材料自身条件的限制，愈发不能适应特殊环境下高磨损、强腐蚀等恶劣工况的需要，使用寿命短、密封性差造成泄漏现象频发等现象，都一定程度上影响了系统运行的稳定性。

伴随着化工产业的飞速发展，各种强腐蚀、高温高压、剧毒等特殊工程的不断增多，这对化工管路中最常用的部件——阀门提出了更高的要求。而具有优越的强度、硬度、绝缘性、热传导、耐高温、耐氧化、耐磨蚀、耐磨耗、高温强度等特点，在非常严苛的环境或工程应用条件下，表现了高稳定性和优良的机械性能的新型陶瓷阀门应运而生。

图. 陶瓷阀门

1. 新型陶瓷阀门的优势特点

（1）使用寿命长。相比其他材质的阀门，陶瓷阀门在高温强压的工作环境下，表现出了超长的有效使用寿命，这不仅在一定程度上保证了化工运输业的正常运行，也降低了化工生产的成本，提高了阀门的工作效率。

（2）适用范围广。陶瓷阀门适用的范围较广，比如电力生产、化工、冶金及采矿等，除此之外，还包括污水的处理等工业领域。

（3）制备工艺成熟。随着科技的不断革新与发展，陶瓷的制备工艺及流程愈发成熟和完善，比如陶瓷的产品配料比、陶瓷的加工与成型等重要的工艺环节通过新技术的应用更加成熟。

（4）原料来源广。陶瓷阀门的制备原料来源较为广泛，利用含有铝和硅等元素的原料，经过加工处理，就可以用来制备陶瓷。

（5）性能优越。陶瓷阀门耐高温、耐磨损、耐腐蚀等性能相对于其它类型的阀门来说较为优越，除此之外，它还具有良好的密闭性和导热性能。

（6）制造成本低廉。由于制备陶瓷的原料选择较为普遍，节约了大量稀有的金属资源，而且陶瓷阀门的应用可以有效地减小工人的劳动强度，系统运行也比较平稳，整个系统的维护和阀门的更替等产生的费用相对较低，有效地节约了使用成本。

陶瓷阀密封面及流体接触的部分硬度很高（洛氏HRA≥88以上）相当于洛氏HRC≥70以上，陶瓷阀性能稳定，且陶瓷件具有优越的自润滑性，故陶瓷阀扭矩很小，便于远程控制。

2. 陶瓷阀门的常用组成和阀门类型

陶瓷材质在阀门具体组成中，第一种做法是通过陶瓷镶嵌或粘结的方式在金属表面设置一层陶瓷保护膜，以金属作为陶瓷的支撑骨架体系。

其优点是：金属部分的骨架具有较强的硬度和延展性，可以有效地克服陶瓷脆性大但强度较低的特点，也可以发挥陶瓷保护的作用。

第二种是以整体实心式的陶瓷结构为主，经过多层工艺处理，比如静压成型、热压下烧结等工艺，最大程度避免了陶瓷阀门的局限带来的技术工艺上的难题。

在陶瓷的应用过程中，阀门的连接方式需要根据陶瓷的属性来选择，比如陶瓷球阀和陶瓷蝶阀的设计和制造时，由于蝶阀和球阀结构比较特殊，所以不宜考虑镶嵌或者粘结的方式，且球阀与蝶阀陶瓷的主要化学成分是ZrO2，陶瓷的烧制与处理过程和Al2O3型陶瓷也存在一定的差异。

图. 陶瓷气动蝶阀

3. 陶瓷阀门在工程领域的应用

目前陶瓷阀门已广泛应用于电厂的烟气脱硫（FGD）装置、飞灰、除渣以及燃烧（喷煤）系统，钢铁厂的烧结机脱硫（EPC）工程，垃圾焚烧的烟气净化以及氯碱工业及废水和固体废物处理等行业中。

面对恶劣的工作环境，相比其他材质属性的阀门，陶瓷阀门在化工管道中的应用具有独特的优势和良好的性能。例如可以：

（1）有效避免石灰石、石膏浆液与氯离子等杂质的磨损与腐蚀；

（2）有效防止具腐蚀性的工业粉尘及钢粉、铁粉的磨损；

（3）有效地处理固体废物；

（4）满足氯碱制造行业的生产需求。

伴随社会对产品的环保、经济、性能等要求越来越高、技术的不断革新，使得陶瓷阀门使用范围越来越广、机械性能越来越稳定、经济价值越来越高（在腐蚀性强、冲刷严重的工况条件下，其使用寿命是钛、镍等稀有金属阀的2~5倍）。

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