乙烯裂解生产的瓶颈之一是裂解炉管的结焦和渗碳问题。加拿大NOVA公司的研究表明通过低氧分压气氛处理后的高温炉管有着良好的抗结焦和抗渗碳能力。分析表明低氧分压处理后的炉管表面由尖晶石结构的氧化层所组成。然而,现在有关成分对尖晶石抗结焦和抗渗碳能力的影响方面还是一片空白。本论文研究了含铝尖晶石的抗结焦抗渗碳性能。实验结果表明:锰铝尖晶石的抗渗碳性能优于锰铬尖晶石,在抗结焦性能上两者相差不大。同时探索了HP40钢表面渗铝并低氧分压气氛处理后的表面氧化物组成,分析了表面组成对抗结焦能力的影响。观察发现在表面富铝的情况下,低氧分压下氧化处理会得到针状的氧化铝。通过结焦评价试验,发现氧化铝的抗结焦性能比没有处理的HP40钢有显著的提高。在露点温度为15℃,950℃下氧化处理20小时的试片比没有处理的HP40钢提高抗结焦性能11倍。研究结果对HP40钢表面制备含铝尖晶石氧化物薄膜,以及发展新型防结焦涂层具有参考价值。