[发明专利]管和所述管的使用

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属管，用于通过使热能穿过管壁传递来加热金属管内侧或外侧的介质或物体，其中至少大部分的热量通过在金属管内表面和外表面之一或两者上的辐射而被吸收或散发出来，所述金属管由这样一种材料制成，其在被加热至至少接近750℃时会在其表面上形成基本上为Al₂O₃的一层。

背景技术

这种管子可用于所有类型的散热，例如在渗碳环境下发生的散热，即，在可以产生出碳化煤(焦炭)的环境下。下面将会说明这种管子的这个特殊的用途。带有鳍片的管子以及光滑的管子都被包括在其中。

SE C2 524010公开了一种用在裂化炉中的这类型的管子，其中在管子中流动的气态烃类被裂化成乙烯，H₂C＝H₂C，乙烯被用作塑料工业中的原料。为了说明本发明(但并不以任意方式对本发明的范围构成限制)，下面将描述这种管子的这个特殊应用。

这种散热管也公知为裂化设备管，该管位于裂化炉内，该裂化炉通过周围的燃烧器而被加热至一定温度，该温度足够高以便在管内形成乙烯，该温度可在1100℃左右。采用由这种基材制成的管子的优点在于，当所述基材达到近似750℃至950℃的温度时，在管子的外表面和内表面上形成了基本上为氧化铝，即Al₂O₃的一层薄层。这个薄氧化铝层防止基材中的Fe接触在管子内侧流动的气体，这一点很重要，这是因为Fe用作用于通过所谓的催化渗碳而在管子的表面上形成碳化煤的催化剂。另外，高温分解渗碳可以出现在气流中。但是，催化渗碳是主要的问题。在这种由其他常用材料(诸如，合金800HT)制成的管子中，没有形成这种类型的氧化铝层，从而在管子内产生碳化煤，且该碳化煤沉积在管子的内壁上，从而减少了管子中的气流并降低了从管子至在管子中流动的气体的热传递。在这种由所述其他通用材料制成的管子内，还存在管子被碳化煤完全堵塞的危险。虽然引言中限定的这种类型的公知管子相对于所述传统的管子而言具有优点，但仍然有使SE C2 524010中描述的管子具有改进的特征的努力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在引言中限定的管子，该管子将提高；裂化炉的效率。

通过提供一种氧化铝形成管子来实现本发明的上述目的，其中所述管子的外表面和内表面的至少其中之一涂有下列之一：金属、金属合金和金属化合物，涂层在氧化后形成了发射率系数大于0.7的一层，或者所述管子的外表面和内表面的至少其中之一涂覆有基本上由发射率系数大于0.7的金属氧化物构成的一层。

通过使所述管子的外表面和内表面的至少其中之一具有发射率系数大于0.7(即，大于Al₂O₃的发射率系数，Al₂O₃的发射率系数为0.7)的一个所述表面涂层，将可获得发射率系数增大的管子，其中相对于具有由Al₂O₃形成的外层的管子涂覆所述表面涂层。当为预定目的，例如为了在例如渗碳环境下进行散热的预定目的而使用所述管子时，Al₂O₃将存在于所述表面涂层下方，从而防止形成碳化煤。这意味着，不需要像例如合金800HT一样通常需要执行去除(degazing)操作以从管子去除碳化煤。这种更高的发射率系数导致穿过这种管子的散热效率更高，这是因为获得特定加热效果所需的能量减少。这在上述关于用于使气态烃类裂化的管子的应用中，这意味着将以预定流速流过所述管子的气体混合物加热至预定温度下所需的能量减少，因此可以节省能量，或者当能量预定时，气流速度可以增大，并同时仍可以将气体混合物加热至预定温度下。这意味着可以整体上提高裂化炉的效率。增大的发射率系数的一个额外效果是，根据本发明的这种管子相对于已经公知的散热管而言具有更长的寿命。

根据通过辐射来进行热传递的理论，所述发射率系数可取0和1之间的一个值，而且对于普通材料，该系数可变化，从低至0.05的值起，以实现光亮的金属表面，对于也具有适当的表面粗糙度的特定材料而言，该系数可变化至高达0.9的值。