井下充填管是采用高技術(shù)生產(chǎn)工藝--自蔓燃高溫離合合成法制造。

井下充填管從內(nèi)到外分別由剛玉陶瓷、過渡層、鋼三層組成，陶瓷層是在2200℃以上高溫形成致密剛玉瓷（AL2O3），通過過渡層同鋼管形成牢固的結(jié)合。就是把無縫鋼管放在離心機(jī)的管模內(nèi)，在鋼管模內(nèi)。在鋼管內(nèi)加入鐵紅和鋁混合物，這種混合物在化學(xué)中稱為鋁熱劑。離心機(jī)管模旋轉(zhuǎn)達(dá)到一定速度后，經(jīng)一火星點(diǎn)燃鋁熱劑，鋁熱劑立即自己燃燒，燃燒波迅速蔓延，發(fā)生如下劇烈的化學(xué)反應(yīng)：

鋁熱劑反應(yīng)后生成物為穩(wěn)定型α-AL2O3(即剛玉)和鐵，同時(shí)放出大量熱量。這些熱量如在絕熱條件下，絕熱溫度可達(dá)到3757K和3509K，它使鋼管內(nèi)原來物料以及反應(yīng)后的生成物，即是熔點(diǎn)為2045℃的剛玉也都全部變成熔液。

熔融反應(yīng)在離心力作用下，迅速按比重大小進(jìn)行分離，鐵的比重（7.85g/cm）為AL2O3比重（3.95g/cm）的兩倍，較重的鐵被離心力甩到鋼管內(nèi)壁，較輕的AL2O3則分布在鐵的內(nèi)層。由于鋼管迅速吸熱和傳熱，井下充填管，AL2O3和Fe很快達(dá)到凝固點(diǎn)，分層凝固。形成的陶瓷鋼管從內(nèi)到外分別為剛玉瓷層，以鐵為主的過度層，以及外部的鋼管層，高溫熔融的鐵液和AL2O3液，與鋼管內(nèi)壁接觸，使鋼管內(nèi)壁外于半溶狀態(tài)，使鐵層與鋼管形成冶金結(jié)合，鐵層與剛玉瓷層間也形成牢固結(jié)合，其結(jié)合壓剪強(qiáng)度（即在軸向把陶瓷層壓出時(shí)強(qiáng)度）≥15MPa;陶瓷鋼管壓潰強(qiáng)度（即從管外把管內(nèi)陶瓷壓碎時(shí)的強(qiáng)度）≥350MPa。

井下充填管主要包括耐磨彎頭、直管、三通、大小頭、方圓節(jié)、變徑管等構(gòu)造件，井下充填管主要用于氣力、泵送漿體等物料輸送管道。因?yàn)檩斔徒橘|(zhì)具有硬度高，流速快，流量大等特點(diǎn)，輸送介質(zhì)長時(shí)間繼續(xù)對(duì)管壁發(fā)生沖擊、磨損、侵蝕等使管道發(fā)生疲勞致使?jié)u漸被磨穿。

依據(jù)磨損工況的分歧，對(duì)井下充填管內(nèi)襯也有分歧的材料選擇。有耐磨自蔓延復(fù)合陶瓷管道（效果較好）（襯三氧化二鋁，碳化硅，氧化鋯，氮硅，塞隆，氮化鋁，氮化硼等）；耐磨合金管；龜甲網(wǎng)耐磨管件；鋼橡耐磨管；鋼塑耐磨管；耐磨鑄石管；內(nèi)襯耐磨陶瓷管道；稀土合金耐磨管等。

火力發(fā)電廠鍋爐的井下充填管，必須綜合考慮防磨、防堵、防漏、防腐蝕、防雨、防凍等因素進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中的要點(diǎn)是防磨損和防腐蝕，井下充填管磨損特別嚴(yán)重，長期以來一直是電廠檢修的重點(diǎn)部位，增韌陶瓷耐磨管，該管道系統(tǒng)的綜合性能，特別是耐磨性能，直接關(guān)系到整個(gè)電廠的運(yùn)營成本和經(jīng)濟(jì)效益，是新建電廠工程和檢修中必須重點(diǎn)考慮的問題。

針對(duì)以上情況，我們綜合以往各項(xiàng)研究成果，總結(jié)了歷年來井下充填管在火電廠的使用情況，吸取國際同行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，重點(diǎn)是綜合考慮管道的耐磨性能、耐高溫性能和防腐性能，并從施工的便利性、較低的制造成本以及比較簡單的制作工藝出發(fā)進(jìn)行綜合考慮，設(shè)計(jì)了幾種主流耐磨型式的井下充填管，供使用單位選擇使用。