CN85106865A - 烃类热裂解设备 - Google Patents

Abstract

在烃类热裂解管中反应流温度为700℃-950℃的那段管子由双金属管制成，双金属包括一个由奥氏体耐热钢制成的外层，该耐热钢含有碳、硅、铝、铬、镍、氮和铁或铁加上0.1-5.0％的从包括了钼、钨和铌的一组元素中选择出来的至少一种元素，该双金属管还包括一个厚度为0.3-5毫米、由合金制成的内衬层，该合金含有碳、硅、铝、铬、镍、铌、氮和铁，内衬层覆盖着外层的内表面。

Description

本发明是关于烃类热裂解设备的改进，裂解过程可以产生含有烯烃的裂解产物，如乙烯和丙烯。更确切地说，本发明是关于烃类热裂解的设备，在这种设备中，热裂解物质加热至最高温度的那部分采用了一种改进了的列管。

在目前采用的设备中，脂族饱和烃（以下简称烃类）如乙烷、石脑油等与蒸汽混合，所得的混合物被加热至高温，以便有效地进行热裂解从而生产出一种含有乙烯、丙烯和/或含有四个或更多碳原子的其它烯烃（以下简称为烯烃）的热裂解产物。这种设备被大规模地用来完成烃类的热裂化作用，烃的热裂化作用是生产诸如乙烯、丙烯、丁二烯等烯烃的过程中的第一步骤，这些烯烃是生产各种化学产品的有用的原料。

烃类的热裂解过程，可采用下面的方法来完成：上述的混合物以较高的速度流过以并联流动方式连接起来的一组反应管（这股流体以下简称为反应流），当该反应流抵达反应管的出口时，被反应管外燃烧燃料所产生的热力加热至800-950℃。用作此用途的每根反应管都由一根预热管和一根裂解管组成。预热管安装在该设备中的对流加热区内，预热管中的反应流被燃烧燃料所产生的废气预热至450-550℃。裂解管安装在该设备中的幅射加热区内，在裂解管内，预热的反应流被燃烧燃料所产生的辐射热进一步加热至800-950℃。裂解管的直径和长度可随不同的热裂设备的设计而变动。可并联地使用适当数目的裂解管，每根管的内经为25-200毫米，长度为8-100米。反应流在进料温度下进入各根反应管内，先在预热管内慢慢地加热至450-550℃，然后，被引入到裂解管内，在此，反应流被进一步地加热慢慢升温，最后达到在800-950℃之间的最高温度。然后，该反应流从裂解管中流出，成为一种热裂化产物，该产物可再流至接着的处理步骤中。

在上述的加热过程中，必须供应大量的热量给反应流，特别在裂解管的加热阶段中，须要快速地供应大量的热力，以使反应流达到所要求的高的热裂解温度，并可提供大量的热量，使得烃类的热裂过程可在很短的时间内产生，例如在短至1秒钟的时间内产生。相应地，裂解管的每一单位面积的内部表面必须能获得极大的热量，因此，裂解管的壁温通常要比流经裂解管的反应流的温度至少高100℃，所以，在裂解管的出口附近，裂解管本身的温度可达1000℃或更高一些。在预热管内，由于内部温度较低，烃类只有轻度的热裂解，因此在选择制造预热管的材料时，不会产生实质的问题。然而在裂解管中，该反应流必须加热至800-950℃，因此，裂解管必须加热到比上述温度更高的温度。

烃的热裂化作用在裂解管中，烃类发生强烈的热裂解作用，其结果是一部分烃热裂解所形成的碳慢慢地沉积于裂解管的内表面上，因而阻碍了由裂解管至反应流的热量传递。因此，随着沉积的碳量的增加加，裂解管的温度不得不逐渐增加，直至增到该管的耐热温度限度为止，这样才能使反应流的温度维持在所需的水平上。

虽然最好是让裂解设备连续不断地运转，但是为了清除裂解管中碳的沉积物，就不得不经常中断操作。在高温时，沉积了的碳分散于或渗入裂管的材料的显微结构内（这现象被称为粘固作用或渗碳作用），因而使制造裂解管的材料变坏。

要克服渗碳作用，必须采用一种含有大量的镍的材料来制造管子。为克服碳的沉淀及渗碳作用，在先有技术中采用了一种用奥氏体耐热离心浇铸管作为裂解管，其成分包括（以重量计算）0.01-0.6%的碳、0.1-2.5%的硅、0.1-2.0%的锰、20-30%的铬、18-40%的镍、0.01-0.15%的氮，剩余的可以单独是铁或是铁加上至少一种纵钼、钨和铌中挑选出来的附加元素，这种附加元素代替了一部分铁，其含量在0.1-5.0%之间。使用这种管，要经常进行除焦操作、每当裂解管温度由于沉积于裂解管内表面的碳增厚而须增加至某一个预定的温度时（通常每隔30至120日发生），便须使设备暂时仃止运转，并只让蒸汽或空气或其混合物流过该裂解管，使沉积的碳气化，从而除去。

本发明人中，有些人发现，一般裂解管中所含镍会以加速碳在裂解管内表面上的沉积。接着，在后来的研究中，本发明人研制出制造裂解管的一种新的合金组合物，这组合物含镍的比例很小。采用这种新的合金组合物制造的裂解管与采用传统合金制造的裂解管比较起来，在裂解管内表面上沉积的碳减少。尽管新的材料镍含量较少，但其渗碳倾向仍然较低。这种新的组合物可用离心浇铸法制成裂解管，还可用焊接的方法将这种管子与其它管子接合。另处，由于新材料的耐热性能比一般奥氏体耐热钢稍差，本发明人中，有些人已制出一种用于烃类热裂解的双金属裂解管或双层裂解管，在这种裂解管中，在用传统的奥氏体耐热材料离心浇铸成的裂解管的内表面上，用离心浇铸法覆盖一层上述的新材料（以下称为改进了的裂解管），明确地说，采用这种改进的裂解管，可以减少频繁的清焦操作，这个事实在日本专利申请公开第198587/1983号中已经叙述过了。

本发明人进一步研究了上述的改进了的双金属裂解管在实际生产设备中的应用，因此得到了很多新的发现，这些发现将在下面加以描述。在这些新发现中包括观察到当反应流的温度高于700℃时镍对于加快碳在裂解管的内表面上沉积的影响，更为显著，这个事实下面将参考图4加以说明，图4说明用两种测试片所进行的测试结果，每块测试片的尺寸20毫米×20毫米×3毫米，是用两种不同的一般的裂解管材料制成的，其中一种含有25%重量的铬和20%重量的镍，而另一种则含有25%重量的铬和35%重量的镍，作为它们的主要成分。这些测试片安装在一个铝制的舟皿上，铝制的舟皿则放在一个置于电炉中的、型号为SUS-304的圆筒形反应器内，反应器的直径约为50毫米，长度为1200毫米。乙烷或乙烯与蒸汽的混合物流过加热至预定的温度的圆筒型反应器。假定测试片可模似裂解管的内表面，可测量由此而沉淀于测试片上的碳量。在图4中，横坐标代表反应流的温度（℃），而纵坐标则代表每小时在每平方厘米的测试片的表面上所沉积的碳量（毫克）。

由图可见，反应流的温度在700℃以下时所沉积的碳量是如此之少，以致于无法测出，而当反应流的温度高于700℃时，沉积的碳量突然增加，当温度继续升高时，沉积的碳量逐渐增加。在700℃以下所沉积的碳假设是由通常的热烃的热裂解所产生的，而镍并没有加速碳的沉积，另一方面，当温度高于700℃时，上述的通常的碳的沉积随着温度的上升而增加，而且由于镍对碳的沉积有加速作用，所以碳的沉积进一步增加。因此产生了异乎寻常地快的碳的沉淀。换句话说，可以断定如果能消除镍对加速碳的沉积的影响，那就可基本克服由碳的沉淀所造成的上述先有技术所存在的缺点。但只是在反应流的温度为700℃至950℃的那段裂解管才有必要这样做。通常，反应流的温度不超过950℃，因为在这类的热裂化过程中，烯烃的产率会降低。

在日本专利申请公开第198587/1983号中公开了一种改进的裂解管，这种裂解管中，与反应流接触的内表面采用了一种镍含量较低的合金，因此可在相当的程度上减小镍对碳在裂解管内表面上加速沉积的影响。不过，这种改进的双金属裂解管本身是很昂贵的，因需要两块离心浇铸片才能制造出一根管。另外，由于裂解管外层和内层所用的材料不相同，所以在装配实际的裂解设备时，必须采用焊接法把一组裂解管连接起来，因此与一般的焊接比较，这种焊接需要更多的工作。因此，在实际设备中裂解管的全部长度如果都采用这种改进了的双金属管那样是非常昂贵的。

如果只是在反应流温度大约700℃的区域中采用这种改进了的双金属裂解管，在许多设计例子中，用改进了的双金属做的裂解管的长度减短到小于裂解管全长的60%，因而使整个裂解管设备相对来说比较便宜，但仍能得到采用改进了的双金属裂解管的好处。

正如下面要说明的本发明的优点，本发明的主要目的是增加采用了改进了的双金属裂解管所能得到的好处并提高烯烃的产率。

以下更详细地描述本发明。本发明的设备中，辐射加热段中（流过该段的反应流的温度达700℃）的裂解管与裂解管的出口之间采用了上述改进了的双金属裂解管。不过，在裂解管的纵向上，裂解管内表面碳的沉积不均匀，由于沿着裂解管的长度方面上温度不一致碳的沉积也是不一致的。温度不一致的原因相信是由于裂解管沿长度方向上的每一点与燃料燃烧的器的相对位置不相同所致。因此，在本发明的设备中，根据裂解管与燃料燃烧器在辐射加热的相对排列，在某些情况下，即使只在以下的个别地方采用改进了的管也是有效。这些个别地方是指：（1）在反应流的温度达750℃的一点至其出口，或（2）在反应流的温度达700℃的一点至800℃的一点，或（3）采用分段式的改进双金属裂解管，即采用把反应流的温度达700℃处至其出口的那部分裂解管分成二段或几段的改进了的双金属裂解管。如果采用这种分段式的改进双金属裂解管就有可能根据由传统的管流入改进了的双金属管的反应流的温度、从改进了的双金属管流出来的反应流的温度，在采用了改进了的双金属管的那段裂解管本身的温度和所用的改进了的双金属管的长度来减低碳在裂解管内表面的沉积。在上述任何一种情况下，在采用改进了的双金属管的地方，就减低每单位长度裂解管上沉积的碳量的效果而言，在反应流温度或裂解管本身温度较高的地方，其降低的效果是比较大的。

在本发明的设备中采用了改进了的双金属裂解管，该双金属管包括（A）一层由奥氏体耐热钢制成的外层，该耐热钢的成分包括（以重量计）0.01-0.6%的碳，0.1-2.5%的硅，0.1-2.0%的锰、20-30%的铬，18-40%的镍和0.01-0.15%的氮，剩余的可以单独是铁或是铁加上至少一种从钼、钨和铌中挑选出来的元素，这些元素代替了一部分铁，其含量在0.1-5.0%之间，和（B）由一种合金制成的内衬层，这种合金的成分包括（以重量计）0.3-1.5%的碳。0.1-3.0%的硅，6-15%的锰，20-30%的铬，0.1-10%的镍，0-3.0%的铌和0.01-0.15%的氦，剩余的是铁，内衬层覆盖在所说的外层的内表面上。后面这种合金组合物适用于裂解管的内层的原因已在上述的日本专利申请公开第198587/1983中详细叙述，因此不在本文再叙述。

在裂解管内表面上的内衬层厚度在0.3至5毫米之间比较好。制造改进了的双金属裂解管时，首先按上述的离心浇铸法把外层浇铸出来，该外层在铸模内凝固后，在浇铸好的外层内注入前述用来制造内衬层的合金熔体，以完成第二次的离心浇铸。由于铸好后的外层的内表面在凝固之后往往是粗糙的或不规则的，如果只把足够形成厚度小于0.3毫米内衬层的合金熔体注在外层的内表面上，那就不能把外层的内表面完全覆盖住，因而会留下很多末被盖住的外层部分。另外，由于制备内衬层的合金的耐热性能和强度比制备外层的合金低，因此，从保持改进了的管的强度的角度来看，增加内衬层的厚度不会产生有效的结果。因此，如果内衬层的厚度超过5毫米，就会使裂解管的重量增加并使制造裂解管的成本提高还会在一定的程度上降低裂解管的传热效率。

就算裂解管外层的内表面能被上述的内衬层合金全完覆盖，而没有任何露出的外层，双金属裂解管的内表面仍然是粗糙的，这是由于该管是用离心浇铸法制造出来的缘故。这种不加进一步处理、内表面粗糙的裂解管当然是可以采用的，不过，由于粗糙的内表面对于碳的沉积有一定的加速作用，因此比较合理的作法是，在实际使用改进了的金属裂解管之前，采用本技术中众所周知的各种机械加工方法把内表面弄平滑。在这情况下，当光面修整加工方法完成，该内衬层的厚度最好是在0.5至3.0毫米之间。

附图详尽的说明如下：

图1是说明本发明方法的一个实施例的流程示意图。

图2是说明辐射加热段中裂解管排列情况的一个具体例子的示意图。

图3是说明辐射加热段中裂解管排列情况的另一具体例子的示意图。

图4说明在两种含镍量不同的裂解管中温度对加速碳的沉积的影响。

为了更好地理解本发明，下面参照图1作进一步的说明。图1是说明通过加热使烃类裂解，以便生产含烯烃的热解产物的流程图。图中1代表对流加热区，在这个区域里配置有一根烃预热管2a、一根锅炉给水预热管2b和一根烃和蒸汽的混合物的预热管2c，每条预热管都有它所需的传热面积。3代表辐射附加热区，在这个区域里配置有裂解管3a和一系列燃料燃烧器4，用来加热裂解管。对流加热区1与辐射加热区3相通，以便使燃料在燃烧器4中燃烧后所产生的废气可经废气管10排出，由此再经过对流加热区1通到烟囱11。

图2和图3说明在辐射加热区内裂解管3a的排列情况的两个具体例子。在图2中，裂解管3a是由一根能让反应流由入口流至出口的管子组成的。在图3中，裂解管的结构是这样的：使进来的反应流分成四股，同时流过四条平行管子，3b，3c，3d和3e。在3b-3e管子的末端，该反应流被加热至一定的温度，3b和3c及3d和3e管中的反应流分别汇合，并流入管3f和3g。反应流在管3f和3g中被加热至所需的温度，然后再汇合流入管3a中，再从排出端排出。因此，裂解管可以有多种不同的排列，而任何一种排列都可采用本发明。为简化说明起见，裂解管的典型排列可参考图1中的3a管。

进入到烃预热管2a的烃由辐射加热区3内燃料燃烧所产生的废气预热至预定的温度。预热了的烃与蒸汽合并，蒸汽是经稀释蒸汽进料管2d输入的。合并后的物流被引入到混合物预热管2c中，混合物流过预热管时，被预热至450-550℃。预热了的混合反应流被输入到裂解管3a中，反应流进一步被加热，以便产生裂解产物。然后让裂解产物流入急冷器5中，在这里，产物间接地被沸水急速冷却，沸水是从蒸汽分离器6经导管8a在压力下进入急冷器的。骤冷的裂解产物经过导管7排放到随后的步骤中（图中未标出）在此产物进一步冷却至接近环境的温度。

在通常情况下，沸点较高的可冷凝的组分在上述的冷却过程中由于凝结作用从裂解产物中分离出来，而未凝结的裂解产物则被加压，然后送入温度较低的分离设备中，以便分离各种组分。另一方面，在热交换器5中用来使裂解产物骤冷的加压热水转化为热水和蒸汽的混合物，然后经导管8b引入蒸汽分离器6中。在该蒸汽分离器6中，热水从蒸汽中分离出来并再循环至急冷器5中。从蒸汽分离器6中分离出出来的蒸汽从导管9中引出，该蒸汽可用于任何所需的用途。该蒸汽用适当的热源过热后，就可以作为饱和蒸汽或过热蒸汽。

如上所述，在本发明的设备中，反应流温度达700℃或以上的那段裂解管3a采用了上述的改进了的双金属管。另外，结合了改进了的双金属管的裂解管可适应裂解管的任何一种排列，例如图2和图3所示的排列。而且，正如下面的例子所述，根据实际装置的试验结果，已经发现本发明的设备有下述优点，这些优点在试验之前是没有预计到的。

本发明的设备的第一个优点是提高了烯烃的产率，烯烃产率提高的原因还未详细弄清，不过，假设在先有技术中所采用的裂解管的内表面上有大量的镍原子暴露在外层。这些镍原子会加速消耗烯烃反应中的催化作用，例如加速烃裂解后所产生的烯烃的热裂解反应或聚合反应。还会加速碳在裂解管内表面上的沉积。例如，采用本发明的裂解管来使石脑油热裂解时，烯烃的产量增加1%至5%（以初始石脑油的重量为基准），亦即是说，乙烯、丙烯和具有4个碳原子的烯烃（烯烃是这种热裂解作用所希望的主要成分）的总产量比采用先有技术的裂解管时高1%至5%重量。产量增加最多的那种烯烃化合物并不是固定不变的，而是随温度，所用的改进了的裂解管的长度以及排列等情况的不同而不同。就从百分数来看，烯烃产量增加并不大，但是因为这种热裂解工艺通常用在年产300，000吨廉价的乙烯和其他烯烃产品的大型工厂里，所以即使烯烃产量增加不大，也能足以大大提高整个工厂的经济效益。

本发明的设备的第二个优点是减少了急冷器的热交换面上污垢的形成。在先有技术的工艺中，有一种较重的油（是一部分热裂解产物）会粘附在上述的急冷器的热交换面上并在上面碳化，因而降低了热交换效果使得裂解产物难于急冷并增加了在热交换器中的压力降。为了补救这个缺点，不得不经常仃车，以便清理及除去沉积在上述的热交换面上的重油。不过，热交换面的清洁操作不象裂解管的除焦操作那样频繁，因此可以与除焦操作一起进行，因此热交换面的清洁并不构成很大的障碍。本发明的设备在实际的工厂中试验运转之前，本发明人预料，采用改进的裂解管可以减少裂解管除焦操作的次数，但不能减轻上述急冷器的热交换面的污染。可是与它们的预测相反，实际试验表明由于采用了本发明的改进的裂解管，形成的重油由采用先有技术工艺时的4-6%重量（以原料石脑油的重量为基准）大大地减低到2-3%重量。可见，上述的热交换面的污染也减少了。因此，热交换面的污染不会严重防碍该设备的操作，而与先有技术比较，从完成除焦操作后开始开车至下一次除焦操作之前仃车为止，这段时间的设备的连续操作时间增加相当长。

本发明的方法的第三个优点是由于在反应流的温度高于700℃的地方采用了改进了的双金属裂解管，因此可以大大地减低碳在裂解管管内表面上的沉积。由完成除焦操作后开车算起至下一次除焦操作之前仃车为止这段时间内裂解设备的连续操作时间成功地延长到先有技术所达到的连续操作时间约150%，也就是说，连续操作时间增长了50%。在先有技术方法中，连续操作时间通常是30-120天而在本发明的方法中，则是45-180日。在传统的方法中，由于连续操作的时间较短，一个年产300，000吨乙烯的工厂，在其石脑油热裂解装置中必须配置10-16座裂解炉，每一座都装备有上述的预热管、裂解管、急冷器、燃料的燃烧设备等。在10-16座裂解炉中，有些是在除焦操作中用作备用炉。另一方面，在本发明的方法中，一个具有相同生产能力的工厂，需设置的裂解炉减至8-14座。而且，只须在裂解管全长的一部分中采用改进了的双金属管，因此可以大大地降低热裂解设备的建造成本。

在本发明的方法中，可以采用乙烷、液化石油气、石脑油和粗柴油等作为原料烃。在热裂解过程中，在裂解管的出口附近可采用0.8-2.0Kg/cm²C的压力。预热管入口处的压力比裂解管出口处的压力要大其差值相当于反应流流过预热管和裂解管时所损失的压头。在采用本发明设备的实际热裂化过程中，最好是加入相对于原料烃重量30-80%的蒸汽，目的是为了最大限度地减少碳的沉积。反应流在裂解管的仃留时间在0.01至1秒的范围内，但以0.02至0.6秒为宜。此外，最好能使反应流在裂解管内的仃留时间较短（在上述的范围内），并且把裂解管出口处的反应流的温度增至800-950℃。

实例

根据图1所示的方法进行了三个试验。在第一个试验中，在反应流的温度达700℃的那点至反应流出口处这段裂解管用的是改进了的双金属管。温度低于700℃的那部分裂解管用的是普通管（以下称为例1）。在第二个例子中，在反应流的温度达800℃的那点至其出口处这段裂解管用的是改进了的双金属管，在温度低于800℃的那部分裂解管用的是普通管（以下为例2）。在第三个例子中，整个裂解管全部都用普通管（以下称为比较例）

在这三个例子中，每个例子的裂解管的排列布置均如图2所示，裂解管的总长度为80米。因此，在例1中，在裂解管中由其出口朝着入口延伸50米的那部分管子采用了改进了的双金属管。在例2中，在裂解管中由其出口朝着入口延伸10米的那部分管子采用了改进了的双金属管。

普通管是指用奥氏体耐热钢制成的离心浇铸管，该耐热钢的成分包括（按重量计）0.4%的碳、2.0%的硅、1.2%的锰、25%的铬、35%的镍和0.05的氮，其余为铁，这种管的内直径为120-145毫米，毫米厚度为9毫米。这种普通管的内表面采用机械方法加工平滑，并用由上述同样的奥氏体合金制的U形铸件，将管子焊接起来，形成如图2所示的排列。裂解管内径从入口逐渐增加。

本发明所采用的改进了双金属管是用一种由奥氏体合金制成的离心心浇铸管来制造的，该合金的成分与上述相同，采用离心浇铸法来把该浇铸管的内表面用另一种合金覆盖起来，这种合金的成分包括（按重量计）0.5%的碳、2.0%的硅、9.0%的锰、25%的铬、3.0%的镍、0.3%的铌和0.05%的氮，其余的是铁，这层合金为衬层。所得的双金属管的内表面用机械方法加工平滑，然后用由上述同样材料制成的U形铸件，将管子焊接起来，形成如图2的排列。这种改进了的双金属管外层的厚度是9毫米，内衬层的平均厚度是1毫米，衬层的内径是130-145毫米。

在实际运转的裂解管中，反应流的温度是通过插进U形弯管处裂解管内适当位置的热电偶来测定的。

在上述的三个例子的各个例子中，由蒸汽和石脑油蒸汽组成的混合物，被预热至520-540℃，然后进入裂解管中，石脑油的比重是0.69-0.70，沸点在136-150之间，蒸汽进料的重量相当于石脑油进料量的50%。在裂解管中，石脑油的热裂化作用是靠控制燃料燃烧来进行的，应该使得，在裂解管出口的地方，反应流的温度可以调节在825-835℃的范围内。裂解管中所沉积的碳量可由裂解管的入口和出口之间反应流的压差来测量，而急冷器中所沉积的碳量则可由急冷器的入口与出口之间裂解产流的压差来测量。另外，热裂解产物可用以下的方法来分折：把从裂解管出口处取得的样品间接冷却然后用气相色普法分析未冷凝的气体和所形成冷凝物。分析结果列于下表。

表1

Claims (4)

1、烃类热裂化的一种设备，其中含烃的反应流流过一根管子并被装于该管外的热源加热至高温，从而经受热裂化过程，其改进部分包括：反应流的温度在700℃至950℃之间的上述那部分管子是由金属属管制成的，该双金属管包括了一个用奥氏体耐热钢制成的外层，耐热钢的成分包括(按重量计)0.01-0.6%的碳、0.1-2.5%的硅、0.1-2.0%的锰、20-30%的铬、18-40%的镍和0.01-0.15%的氮，其余的是铁或铁加上0.1至5.0%的从包括了钼、钨和铌的一组元素中选出来的至少一种元素，该双金属管还包括了一个厚度为0.3至5毫米由合金制成的内衬层，该合金的成分包括(按重量计)0.3-1.5%的碳、0.1-3.0%的硅、6-15%的锰、20-30%的铬、0.1-10%的镍、0-3.0%的铌和0.01-0.15%的氮，余下的是铁，这个内衬层覆盖了上述的外层的内表面。

2、按照权利要求1所述的设备，其特征是上述的双金属管由上述的管的排出端朝着其入口端延伸10至50米。

3、按照权利要求1所述的设备，其特征是上述的双金属管装在裂解炉的辐射加热区。

4、烃类热裂解的一种方法，包括了让含烃的反应流流过一根管子，并逐渐升高到上述的反应流的温度直至达到至少大约700℃，然后让上述的反应流流过上述的管的一部分，在这部分管子里，反应流的温度进一步升高到800℃到950℃之间，所说的这部分管子是用双金属管制成的。这种双金属管还包括了一个用奥氏体耐热钢制成的外层，该耐热钢的成分包括（按重量计）0.01-0.6的碳、0.1-2.5%的硅、0.1-2.0%的锰、20-30%的铬、18-40%的镍和0.01-0.15%的氮，其余的是铁或铁加上0.1至5.0%的从钼、钨和铌的一组元素中挑选出来的至少一种元素，这种双金属还包括了一个厚度为0.3-5毫米、用合金制成的衬层，该合金的成分包括（按重量计）0.3-1.5的碳、0.1-3.0%的硅、6-15%的锰、20-30%的铬、0.1-10%的镍、0-3.0%的铌和0.01-0.15的氮，其余的是铁，这个内衬层覆盖了上述外层的内表面。

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