专利名称：高温内螺旋管及其制造方法、螺旋线挤出装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及换热设备领域，尤其涉及一种高温内螺旋管及其制造方法、螺旋线挤出装置。
背景技术：
螺旋槽管是一种性能优异的高效强化传热管，自二十世纪六十年代问世以来，已发展出多种结构形式，如单头螺旋槽管、多头螺旋槽管、W形螺旋槽管等等，并已在化工、冶金、电力、制冷等众多行业得到了广泛的应用。其强化机理为螺旋槽的凸起破坏了边界滞流层，减小了传热阻力，并产生了径向漩涡，促进了对流传热；同时，流体在管内流动时受螺旋槽的引导产生旋流，有利于冷流体向壁面分布，因而尤其适合于管内流体被加热和管内流体发生蒸发、沸腾相变的场合。研究表明，螺旋槽管的传热性能比光管提高2 4倍，同 时，由于边界层减薄，螺旋槽管的抗垢性能也明显优于光管。螺旋槽管的制造通常以光管为坯管，在外壁以硬质模具通过滚轧冷加工获得，具有制造工艺简单、加工方便等优点。但滚轧冷加工要求材料具有良好的冷轧性能，如铜、铝、不锈钢、碳钢等，而且，对于管壁较厚的管材，往往不能通过滚轧获得理想的管内形状，其管内强化传热效果也大打折扣。应用于高温环境下的热交换管，如乙烯裂解炉管、裂解炉对流段盘管、急冷锅炉管等，多采用镍基合金，为了提高铸造质量，通常采用离心浇铸方法制造，具有机械强度高、脆性大的特点，无法通过冷轧进行加工，即使在高温下也难以轧制成型。因此，尽管螺旋槽管综合传热性能优异，却难以在高温换热环境下得到应用。成型上的困难使部分研究机构和企业采取有损换热管结构的方式来实现强化传热，并且取得了一定的效果。如中国石化集团、中科院金属所和中石化北京化工研究院的整体铸造管内扭片(中国专利公开号CN1260469A)，将炉管截为数段，与扭曲片分段焊接，焊接部位较多，降低了炉管的可靠性；日本久保田株式会社采用在光管内堆焊的方式形成螺旋线(中国专利公开号CN 1121996A)，由于焊接造成较大的焊接应力；为了减小焊接对炉管造成的损伤，此后久保田株式会社又提出了新的专利(中国专利公开号CN 1711340A)，将连续的螺旋线改为间断堆焊的焊珠形成的螺旋线，但同时其强化传热作用也减弱了。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服了现有技术中的螺旋槽管难以同时实现耐受高温、可靠性高并且传热效果好的缺陷，提供一种高温内螺旋管及其制造方法、螺旋线挤出装置。本发明的高温内螺旋管适用于800 1200°C的高温环境，其传热效果好，可靠性高，尤其适用于乙烯裂解炉辐射段炉管、烟气余热回收等高温场合，达到强化管内传热，减缓结焦和结垢的目的。本发明的制造方法便于实施，操作简单，制造过程中不会对基管造成应力损伤。本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。
本发明提供了一种螺旋线挤出装置，其在一外部机械的带动下相对于一基管做螺旋运动，所述螺旋线挤出装置包括一驱动装置；一由所述驱动装置带动旋转的丝杆；一套设在所述丝杆上的丝杆套；一与所述丝杆套联动的活塞；一端形成有储料仓的一筒体，所述筒体的另一端与所述活塞嵌套；
至少一挤出件，所述的至少一挤出件用于将储料从所述储料仓中挤出并形成中空挤料。其中，所述的螺旋线挤出装置较佳地还包括至少一推杆，所述的至少一推杆用于将所述活塞与所述丝杆套固接。其中，所述的螺旋线挤出装置较佳地还包括固设于所述驱动装置与所述筒体间的至少一导轨，所述丝杆套与所述的至少一导轨穿套。当所述的导轨为多根时，各所述的导轨较佳地为等间隔平行设置。其中，所述的筒体较佳地还包括与所述储料仓相通的一端盖。在打开或移除所述的端盖后，可进行储料的装填和所述储料仓的清洗。其中，所述的驱动装置可为本领域常规可用的驱动装置，较佳地为驱动电机。所述的驱动电机较佳地为减速电机。其中，所述的挤出件较佳地为带有芯体的挤出管。所述芯体的横截面积与所述挤出件的总横截面积的比例较佳地为1:10 6:10。当所述的挤出件为多个时，各所述的挤出件较佳地等间隔地设置于所述筒体的圆周方向上。其中，所述的外部机械可为本领域常规使用的动力机械，能够使得所述螺旋线挤出装置相对于所述基管进行螺旋运动即可。所述的外部机械较佳地为车床。所述的车床较佳地具有无级变速功能。本发明中，按本领域常识，所述的螺旋线挤出装置的尺寸大小与所述的基管的内径相匹配，以使得所述挤出件所挤出的储料能与所述基管的内壁相贴合，并与所述基管的内壁形成空心结构。按本领域常识，所述的挤出方向与所述螺旋运动的方向相一致。按本领域常识，所述的中空挤料经固化和/或烧结后即形成一螺旋线。本发明还提供了一种高温内螺旋管的制造方法，其包括下述步骤①所述螺旋线挤出装置在所述外部机械的带动下相对于所述基管做螺旋运动，并将所述储料挤出至所述基管的内壁上形成一中空挤料；所述中空挤料经固化，得固化的中空挤料；其中，所述的基管为高温合金管；所述的储料为合金粉末、高温无机胶和水的混合物，所述储料中合金粉末和高温无机胶的质量比为1:9 8:2 ;所述储料在室温下的粘度为5 200Pa · s ；②在所述固化的中空挤料的表面涂覆高温无机胶，形成一高温无机胶层，固化后得固化的高温无机胶层；其中，所述高温无机胶在室温下的粘度为3 IOOPa · s ；③将所述基管在真空气氛或还原气氛下烧结，冷却，使所述固化的中空挤料和所述固化的高温无机胶层形成复合螺旋线，即得；其中，所述烧结的温度在所述合金粉末的熔化温度以上，所述烧结的温度低于所述基管的熔化温度，所述高温无机胶的耐受温度高于所述烧结温度。步骤①中，，所述的外部机械可为本领域常规使用的动力机械，能够使得所述螺旋线挤出装置相对于所述基管进行螺旋运动即可。所述的外部机械较佳地为车床。所述的车床较佳地具有无级变速功能。步骤①中，所述的基管可为本领域常规使用的高温合金管。所述高温合金管的工作温度较佳地为800 1250°C。按本领域常识，所述高温合金管的熔化温度高于其工作温度，较佳地为850 1400°C。所述高温合金管更佳地为镍基合金管。所述的镍基合金管较佳地为牌号为HK40、HP40或HP40Nb的镍基合金管。按本领域常识，HP40Nb镍基合金管的工作温度上限为1250°C，熔化温度为1400°C。步骤①中，所述的储料为合金粉末、高温无机胶和水的混合物。按常识，所述的储 料的制备方法为将合金粉末、高温无机胶和水混合均匀，即可。其中，所述的水用于调节所述储料的粘度，所述水的用量只需使所述的储料粘度控制在5 200Pa · s即可。其中，所述的合金粉末可为本领域常规使用的合金粉末。所述合金粉末的熔化温度较佳地为850 1300°C。所述的合金粉末较佳地为粒径小于100目的粉态高温镍基合金。所述的粉态高温镍基合金较佳地为牌号为BNi I、BNi I a、BNi 2、BNi 3、BNi 5、BNi 6、BNi 7、BNi9和BNilO的镍基钎料中的一种或多种。所述合金粉末的熔化温度较佳地低于所述高温合金管的熔化温度50 300°C。其中，所述的高温无机胶可为常规市售的高温无机胶，其一般为双组分的硅酸盐类无机胶或双组分的磷酸盐类无机胶。按本领域常识，所述的高温无机胶在所述烧结温度发生陶瓷化，而不会熔融。所述高温无机胶的耐受温度较佳地高于所述烧结温度50°C以上。所述高温无机胶的耐受温度更佳地为1200 1700°C。所述高温无机胶的配方较佳地为A组分为Na2SiO3和K2SiO3的混合溶液；B组分为A1203、SiO2和MgO的混合粉末；所述A组分和B组分的质量比为O. 8:1 2. 5: I。所述的高温无机胶更佳地为武汉双键化工有限公司生产的C-3双组分高温无机胶，其最高耐受温度为1460°C。步骤①中，所述挤出的速度可按本领域常识进行计算，只要其与所述螺旋线挤出装置相对于所述基管的螺旋运动的速度相匹配，保证所述泥料不会堆积或断开即可；挤出的储料体积等于挤出口横截面积与螺旋轨迹长度的乘积，一般来说，挤出的储料体积的误差允许在计算值的±5%范围内即可。所述的螺旋运动速度较佳地为O. 01 O. lm/s。步骤①中，所述固化的方法和条件均为常规条件。所述的固化在室温下进行即可。所述固化的时间以物料凝固为不流动的固态为准，较佳地为15 60min。步骤②中，所述的高温无机胶可为常规市售的高温无机胶，其一般为双组分的硅酸盐类无机胶或双组分的磷酸盐类无机胶。按本领域常识，所述的高温无机胶在所述烧结温度发生陶瓷化，而不会熔融。所述高温无机胶的耐受温度较佳地高于所述烧结温度50°C以上。所述高温无机胶的耐受温度更佳地为1200 1700°C。所述高温无机胶的配方较佳地为A组分为Na2SiO3和K2SiO3的混合溶液；B组分为Al203、Si02和MgO的混合粉末；所述A组分和B组分的质量比为O. 8:1 2. 5: I。所述的高温无机胶更佳地为武汉双键化工有限公司生产的C-3双组分高温无机胶，其最高耐受温度为1460°C。按本领域常识，在使用所述的高温无机胶前，将其各组分混合均匀，即可进行后续操作。步骤②中，所述涂覆的方法和条件可为本领域的常规条件，采用手动涂覆或者机械装置涂覆皆可，只要能够使所述高温无机胶完全覆盖所述固化的中空挤料即可。所述高温无机胶层的厚度较佳地为O. I 3mm。步骤②中，所述固化的方法和条件均为常规条件。所述的固化在室温下进行即可。所述固化的时间以物料完全凝固干燥为准，较佳地为24小时以上。步骤③中，所述真空气氛为本领域常规使用的真空气氛，所述真空气氛的绝对压力较佳地在IOPa以下。步骤③中，所述烧结的方法和条件可为本领域的常规条件。按本领域常识，所述烧结的温度在所述合金粉末的熔化温度以上，所述烧结的温度低于所述基管的熔化温度。所述烧结的温度较佳地为800 1250°C。所述烧结的升温速度较佳地为I 20°C /min。所述烧结的保温时间较佳地为5 60min。在所述的烧结过程中，所述的合金粉末熔化为液态，同时所述的高温无机胶发生陶瓷化反应；由于熔融态的合金熔液不能浸润陶瓷，其合金熔液不能停留于陶瓷的间隙中，并且由于所述固化的中空挤料的表面覆盖了由固化的高温无机胶层形成的致密的陶瓷材料，合金熔液只能从陶瓷中渗透出来，向中空部分汇集，并与·所述基管熔合在一起；而合金熔液的外侧则形成了以陶瓷材料为主体并含有少量合金的陶瓷合金复合层。步骤③中，所述冷却的方法和条件可为本领域常规的方法和条件。所述冷却的速度较佳地在10°c /min以下。所述冷却的目标温度一般为室温。在所述的冷却后，经烧结的所述固化的中空挤料和所述固化的高温无机胶层即形成所述的复合螺旋线。本发明还提供了一种由上述制造方法所制得的高温内螺旋管。本发明中，所述的高温内螺旋管包括所述基管和设于所述基管的内壁上的所述复合螺旋线；所述的基管为高温合金管；所述的复合螺旋线由一合金层和一陶瓷合金复合层构成，所述的合金层贴合在所述基管内壁上，所述的陶瓷合金复合层贴合在所述合金层上。其中，所述复合螺旋线的尺寸和数目可为本领域常规的尺寸和数目。所述复合螺旋线的头数较佳地为I 16。所述复合螺旋线的螺旋角(即螺旋线与管轴线的夹角)较佳地为15° 80°。所述复合螺旋线的横截面的当量直径(即四倍横截面积与周长之比)较佳地为基管内径的1/5 1/100。本发明中，所述的室温为常规意义上的室温温度，一般为10 30°C。在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。本发明所用试剂和原料均市售可得。本发明的积极进步效果在于(I)克服了高温合金材料成型困难的问题，通过采用合金粉末和高温无机胶形成的泥料挤出成型，容易获得理想的管内形状，横截面大小、形状、螺旋角度可按需要控制，能够方便地加工出精细的管内结构；(2)克服了陶瓷与金属焊接不够牢固的缺点。通常，由于金属不能较好地浸润陶瓷，因此，即使在高温下液态金属也难以渗透的陶瓷内部形成牢固的联接，本发明利用了金属与陶瓷的不浸润性，高温下金属从陶瓷间隙中渗透出来，与管壁相熔合。金属与陶瓷互相渗入，其牢固程度大大高于其它金属与陶瓷的焊接方法；(3)烧结过程中整个基管处于相同温度的环境中，因而不会产生焊接应力，不会对基管的使用寿命造成不良影响；(4)本发明的高温内螺旋管能够耐受800°C以上的高温，其传热效果好，可靠性高。(5)本发明的制造方法加工方便，长度不受限制，理论上能够实现无限长管子的加工。
图I为本发明的螺旋线挤出装置的分解结构示意图。图2为本发明的螺旋线挤出装置的轴向视图。图3为本发明的螺旋线挤出装置工作时，挤出件与基管的局部横截面视图。 图4为本发明的基管在烧结前的局部横截面视图。图5为本发明的基管在烧结后的局部横截面视图。图6为本发明实施例I中复合螺旋线的横截面的扫描电镜显微照片。左侧部分为陶瓷合金复合层，右侧部分为合金层。附图标记说明I 基管；2中空挤料；2’固化的中空挤料；3 端盖；4挤出件；5储料仓；6 活塞；7 筒体；8 推杆；9 导轨；10丝杆套；11 丝杆；12减速电机；14固化的高温无机胶层；15中空部分；16陶瓷合金复合层；17合金层。
具体实施例方式下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。下述实施例中，所用的原料来源如下基管烟台玛努尔高温合金有限公司生产的HP40Nb炉管,管壁厚度为8mm,内径为50mm ;镍基合金HP40Nb的组成见下表I ;
实施例I中的合金粉末杭州亚通焊材有限公司生产的BNi-5镍基钎料，粒度为300目，其组成见下表2，熔化温度为1080 1135°C ；高温无机胶武汉双键化工有限公司生产的C-3双组分高温无机胶，最高耐受温度1460°C。当组分A和组分B以质量比为O. 8:1 2. 5:1混合后，所得到的高温无机胶在室温下的粘度为3 IOOPa · S。表I镍基合金HP40Nb的质量百分组成
组成(wt%)Ni Cr Nb~Pc ~Si~ Mn~ Mo~~P ~S ~Fe~
上限33.00 24.00 0.80 O. 30 ~1.00 2.00 O. 5 0.04 0.03 余量 下限36.00 27.00 ~1.80 O. 50 2. 50 0.00 0.00 0.00 0.00 余量表2BNi5镍基钎料的质量百分组成
组成(wt%)Ni Cr Si C
上限 δΓδ 9 75 O. 10
下限ΙθΓδ 105 0.00实施例I以下以螺旋线横截面为半圆形，螺旋线头数为4的高温内螺旋管为例，具体说明本发明的螺旋线挤出装置、高温内螺旋管的制造方法及所制得的高温内螺旋管。(I)螺旋线挤出装置如图I和图2所示的螺旋线挤出装置，在一外部机械，比如一车床的带动下相对于基管I做螺旋运动，螺旋线挤出装置主要包括一减速电机12 ;—由减速电机12带动旋转的丝杆11，一套设在丝杆11上的丝杆套10 ;—与丝杆套10联动的活塞6 ; —端形成有储料仓5的一筒体7，筒体7的另一端与活塞6嵌套；四个挤出件4，挤出件4用于将储料从储料仓5中挤出并形成中空挤料2，四个挤出件4等间隔地设置于筒体7的圆周方向上；一推杆8，推杆8用于将活塞6和丝杆套10固接；两根固设于减速电机12与筒体7间的导轨9,两根导轨9为等间隔平行设置，丝杆套10与两根导轨9穿套；筒体7上还包括与储料仓5相通的一端盖3。在打开或移除端盖3后，可进行储料的装填和储料仓5的清洗；挤出件4为一带有芯体的挤出管，芯体的横截面形状为半圆形，挤出管的空心横截面在筒体7的轴心至筒体7的外壁的径向方向上为拱形，挤出件4和基管I的局部横截面视图详见图3，其中，芯体的直径为3_，横截面空心处的外部直径为6_。(2)高温内螺旋管的制造方法，其包括下述步骤①该螺旋线挤出装置在一外部机械，比如一车床的带动下相对于基管I做螺旋运动，并通过四个挤出件4将储料挤出至基管I的内壁上形成四根中空挤料2 ;中空挤料2于室温下静置30min进行固化，得固化的中空挤料2’ ；其中，储料包括下述质量百分比的组成60%合金粉末、20%的高温无机胶和20%的水；该储料在室温下的粘度为120Pa-s ;高温无机胶中的A组分和B组分的质量比为6:4 ;②在固化的中空挤料2’的表面涂覆高温无机胶，形成一厚度为O. 5mm的高温无机胶层，高温无机胶层于室温下固化24小时后得固化的高温无机胶层14 ;其中，高温无机胶中的A组分和B组分的质量比为6:4 ;高温无机胶在室温下的粘度为15Pa · s ；③将基管I (其横截面视图见图4)在绝对压力IOPa以下的真空气氛下进行烧结，以2 10°C /min的升温速度升温至1200°C，并保温20min，再以10°C /min的速度冷却至室温，使固化的中空挤料2’和固化的高温无机胶层14形成复合螺旋线，即得；其中，复合螺旋线由一陶瓷合金复合层16及一合金层17构成(其横截面视图见图5)。所制得的高温内螺旋管的螺旋头数为4，使用温度不高于1080°C。图6为实施例I中复合螺旋线的横截面的扫描电镜显微照片。左侧部分为陶瓷合金复合层，右侧部分为合金层；由图6可见，，陶瓷合金复合层中，合金相与陶瓷相互相交错，形成了可靠的连接。采用上述方法制得的陶瓷合金复合层与合金层的连接处的在室温下的连接强度为90 150MPa。实施例2实施例2所采用的制造方法和螺旋线挤出装置与实施例I相同，所用基管及耐高温无机胶也相同，区别之处在于采用的合金粉末不同以及烧结温度不同。实施例2采用自制合金粉末，粒度为300目，质量百分组成见表3。熔化温度为1210 1160°C，烧结温度为1250°C，保温 25min。所制得的高温内螺旋管的螺旋头数为4，使用温度不高于1210°C。采用上述方法制得的陶瓷合金复合层与合金层的连接处的在室温下的连接强度为90 150MPa。表3实施例2所用合金粉末的质量百分组成
权利要求
1.一种螺旋线挤出装置，其特征在于，所述螺旋线挤出装置在一外部机械的带动下相对于一基管做螺旋运动，所述螺旋线挤出装置包括一驱动装置；一由所述驱动装置带动旋转的丝杆；一套设在所述丝杆上的丝杆套；一与所述丝杆套联动的活塞；一端形成有储料仓的一筒体，所述筒体的另一端与所述活塞嵌套；至少一挤出件，所述的至少一挤出件用于将储料从所述储料仓中挤出并形成中空挤料。
2.如权利要求I所述的螺旋线挤出装置，其特征在于，所述螺旋线挤出装置还包括至少一推杆，所述的至少一推杆用于将所述活塞与所述丝杆套固接；和/或，所述的螺旋线挤出装置还包括固设于所述驱动装置与所述筒体间的至少一导轨，所述丝杆套与所述的至少一导轨穿套；和/或，所述的筒体还包括与所述储料仓相通的一端盖；所述的驱动装置为驱动电机；和/或，所述的挤出件为带有芯体的挤出管。
3.如权利要求2所述的螺旋线挤出装置，其特征在于，当所述的导轨为多根时，各所述的导轨为等间隔平行设置；和/或，所述的驱动电机为减速电机；和/或，所述芯体的横截面积与所述挤出件的总横截面积的比例为1:10 6:10 ;和/或，当所述的挤出件为多个时，各所述的挤出件等间隔地设置于所述筒体的圆周方向上。
4.一种高温内螺旋管的制造方法，其包括下述步骤①如权利要求I 3任一项所述的螺旋线挤出装置在所述外部机械的带动下相对于所述基管做螺旋运动，并将所述储料挤出至所述基管的内壁上形成一中空挤料；所述中空挤料经固化，得固化的中空挤料；其中，所述的基管为高温合金管；所述的储料为合金粉末、 高温无机胶和水的混合物，所述储料中合金粉末和高温无机胶的质量比为1:9 8:2 ;所述储料在室温下的粘度为5 200Pa · s ；②在所述固化的中空挤料的表面涂覆高温无机胶，形成一高温无机胶层，固化后得固化的高温无机胶层；其中，所述高温无机胶在室温下的粘度为3 IOOPa · s ；③将所述基管在真空气氛或还原气氛下烧结，冷却，使所述固化的中空挤料和所述固化的高温无机胶层形成复合螺旋线，即得；其中，所述烧结的温度在所述合金粉末的熔化温度以上，所述烧结的温度低于所述基管的熔化温度，所述高温无机胶的耐受温度高于所述烧结温度。
5.如权利要求4所述的制造方法，其特征在于，步骤①中，所述的外部机械为车床；和/ 或，步骤①中，所述高温合金管的工作温度为800 1250°C ;所述高温合金管的熔化温度为 850 1400°C ;和/或，步骤①中，所述合金粉末的熔化温度为850 1300°C ;所述的合金粉末为粒径小于100目的粉态高温镍基合金；和/或，步骤①中，所述合金粉末的熔化温度低于所述高温合金管的熔化温度50 300°C ;和/或，步骤①中，所述高温无机胶为双组分的硅酸盐类无机胶或双组分的磷酸盐类无机胶；和/或，步骤①中，所述高温无机胶的耐受温度高于所述烧结温度50°C以上；和/或，步骤①中，所述的螺旋运动速度为O. 01 O. Im/ s ;和/或，步骤①中，所述固化的时间为15 60min ;和/或，步骤②中，所述高温无机胶为双组分的硅酸盐类无机胶或双组分的磷酸盐类无机胶；和/或，步骤②中，所述高温无机胶的耐受温度高于所述烧结温度50°C以上；和/或，步骤②中，所述高温无机胶层的厚度较佳地为O. I 3mm ;和/或，步骤②中，所述固化的时间为24小时以上；和/或，步骤③中，所述真空气氛的绝对压力在IOPa以下；和/或，步骤③中，所述冷却的速度在10°C /min以下。
6.如权利要求5所述的制造方法，其特征在于，步骤①中，所述的车床具有无级变速功能；步骤①中，所述高温合金管为镍基合金管；和/或，所述的粉态高温镍基合金为牌号为 BNil、BNila、BNi2、BNi3、BNi5、BNi6、BNi7、BNi9 和 BNilO 的镍基钎料中的一种或多种；和 /或，步骤①中，所述高温无机胶的耐受温度为1200 1700°C ;和/或，步骤①中，所述高温无机胶的配方为A组分为Na2SiO3和K2SiO3的混合溶液；B组分为A1203、SiO2和MgO的混合粉末；所述A组分和B组分的质量比为O. 8:1 2. 5:1 ;和/或，步骤②中，所述高温无机胶的耐受温度为1200 1700°C ;和/或，步骤②中，所述高温无机胶的配方为A组分为 Na2SiO3和K2SiO3的混合溶液；B组分为A1203、SiO2和MgO的混合粉末；所述A组分和B组分的质量比为O. 8:1 2. 5:1。
7.如权利要求6所述的制造方法，其特征在于，步骤①中，所述的镍基合金管为牌号为 HK40、HP40或HP40Nb的镍基合金管；和/或，步骤①中，所述的高温无机胶为C-3双组分高温无机胶；和/或，步骤②中，所述的高温无机胶为C-3双组分高温无机胶。
8.如权利要求4 7任一项所述的制造方法，其特征在于，步骤③中，所述烧结的温度为800 1250°C ;所述烧结的升温速度为I 20°C /min ;所述烧结的保温时间为5 60mino
9.一种由权利要求4 8任一项所述的制造方法所制得的高温内螺旋管。
10.如权利要求9所述的高温内螺旋管，其特征在于，其包括所述基管和设于所述基管的内壁上的所述复合螺旋线；所述的基管为高温合金管；所述的复合螺旋线由一合金层和一陶瓷合金复合层构成，所述的合金层贴合在所述基管内壁上，所述的陶瓷合金复合层贴合在所述合金层上；和/或，所述复合螺旋线的头数为I 16 ;所述复合螺旋线的螺旋角为 15° 80° ;所述复合螺旋线的横截面的当量直径为基管内径的1/5 1/100。
全文摘要
本发明公开了高温内螺旋管及其制造方法、螺旋线挤出装置。该制造方法为①螺旋线挤出装置在外部机械的带动下相对于基管做螺旋运动，并将储料挤出至基管的内壁上形成一中空挤料；中空挤料经固化，得固化的中空挤料；②在固化的中空挤料的表面涂覆高温无机胶，形成一高温无机胶层，固化后得固化的高温无机胶层；③将基管在真空气氛或还原气氛下烧结，冷却，使固化的中空挤料和固化的高温无机胶层形成复合螺旋线，即得。该高温内螺旋管传热效果好，可靠性高，适用于800～1200℃的高温环境，如乙烯裂解炉辐射段炉管、烟气余热回收等场，达到强化管内传热，减缓结焦和结垢的目的。该制造方法便于实施，操作简单，且不会对基管造成应力损伤。
文档编号B21C23/21GK102921756SQ20121039125
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月15日 优先权日2012年10月15日
发明者曾力丁, 涂善东, 张显程, 朱冬生, 张慧 申请人:华东理工大学