專利名稱：一種大型還原蒸餾爐用反應器的上蓋的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種專用于鈦冶金領 域的設備，具體是涉及一種大型還原蒸餾爐用反應器的上蓋。
背景技術：
在金屬鈦的還原-蒸餾生產流程中，需要原料在高真空度的密封反應器內進行還原反應和蒸餾處理，從而實現從四氯化鈦中置換出金屬鈦的反應過程。在此過程中，反應器上蓋要受到頻繁的高溫、高壓、真空的作用，同時還要受到鎂、四氯化鈦和氯化鎂的侵蝕。這就要求作為主體設備的反應器上蓋，能夠經受劇烈的熱循環和應力循環作用，而不致出現嚴重變形和疲勞破壞。目前國內在金屬鈦生產的還原-蒸餾生產流程中，大多使用中間填充隔熱材料的多層殼體結構做為上蓋的主體，其底板壁厚大于筒體(殼體)壁厚，造成溫度梯度引起的熱應力；接頭抗疲勞性能差；錐形管是鋼板卷制的圓臺形，直接焊接于底板，一般的上蓋使用壽命在I 2次。中國2007年11月14日公開的公開號為CN200974861的專利所提出的“一種用于鎂法生產海綿鈦的反應罐大蓋”中，使用固化的填充耐火材料替代了傳統的纖維狀耐火材料，有效地解決了上蓋抽真空的平衡力問題，但沒有實質性的解決上蓋本身在受到交變應力作用下，底板和殼體、底板和錐形管之間仍然存在由于結構不合理而引起的焊縫開裂問題。中國2010年8月25日公開的公開號為CN201560226U的專利所提出的“一種鎂法生產海綿鈦過程中用的反應器大蓋”中，在殼體內增加蛇形盤管用于在冷卻和加熱時在管內通入冷介質和熱介質，改變了生產條件，影響了生產周期，但對于提高反應器上蓋壽命有一定的局限性。
實用新型內容本實用新型的目的就是要消除上述現有技術的不足和缺點，提供一種結構簡單，故障率低，壽命大幅提高的一種大型還原蒸餾爐用反應器的上蓋。為達到上述技術效果，本實用新型采用如下的技術方案一種大型還原蒸餾爐用反應器的上蓋包括上法蘭板、外殼、中心管和底板，所述上法蘭板、外殼和底板焊接后形成隔熱腔體，抽真空管穿過上法蘭板后底部側壁與底板全熔透焊接，上部側壁與上法蘭板單邊V型全熔透焊接，加熱器筒體穿過上法蘭板后固定焊接于底板頂部，加熱器筒體與加熱器蓋板形成加熱腔體，加熱腔體內設有錐形管和保溫材料，錐形管包括直管部和喇叭形開口部，底板與喇叭形開口部對應部分開孔后與喇叭形開口連續角焊縫焊接，過道接管穿過加熱蓋板后與錐形管直管部焊接，錐形管外側壁設有加熱部件和測溫管。優選的，所述錐形管是轉角處圓滑過渡的帶頸整體錐形管，錐形管上端的直管部長度不小于50mm，下端的喇叭開口焊接部設有長度不小于50mm的圓角翻邊。[0009]優選的，所述錐形管為一次沖壓成型，無焊接縫。優選的，所述底板與錐形管的喇叭形開ロ的焊接部加工有形變的逐漸削薄面。優選的，所述外殼、底板和加熱器筒體厚度相同，不小于法蘭板的厚度1/3。優選的，所述外殼和法蘭板、外殼和底板之間加工有V型焊接坡ロ，全熔透焊接。優選的，所述加熱器蓋板為剖分式活動蓋板。優選的，所述大型還原蒸餾爐用反應器的上蓋可以抽真空。本實用新型的有益效果本實用新型公開的ー種大型還原蒸餾爐用反應器的上蓋避免了在鈦生產過程中 的高溫、高壓和真空等特殊生產的過程中過度的應カ集中和焊縫開裂等問題，本實用新型的故障率低，壽命大幅提高至10-15次，提高了上蓋在使用過程中的可靠性。
圖I為本實用新型的結構示意圖；圖2為本實用新型加熱筒體部的局部放大結構示意圖；圖3為本實用新型的V型焊接坡ロ局部放大結構示意圖；圖4為本實用新型的形變的逐漸削薄面局部放大結構示意圖。其中1 一上法蘭板、2—外売、3—底板、4一柚真空管、5—加熱部件、6—錐形管、7—過道接管、8—劑分式活動蓋板、9一加熱器筒體、10一測溫管、11一保溫材料、12一形變的逐漸削薄面、13—中心管。
具體實施方式
如圖I至圖4所示，ー種大型還原蒸餾爐用反應器的上蓋包括上法蘭板I、外殼2、中心管13和底板3，上法蘭板I、外殼2和底板3焊接后形成隔熱腔體，抽真空管4穿過上法蘭板I后底部側壁與底板3全熔透焊接，抽真空管4上部側壁與上法蘭板I單邊V型全熔透焊接，加熱器筒體9穿過上法蘭板I后固定焊接于底板3頂部，加熱器筒體9與加熱器蓋板形成加熱腔體，本實施例中加熱器蓋板使用剖分式活動蓋板8，加熱腔體內設有錐形管6和保溫材料U，錐形管6是轉角處圓滑過渡的帶頸整體結構，包括直管部和喇叭形開ロ部，錐形管上端的直管部長度為50mm，下端的喇叭開ロ焊接部設有長度為50mm的圓角翻邊，底板3的與喇叭形開ロ對應部分開孔后與喇叭形開ロ固定密封焊接，底板3與錐形管的喇叭形開ロ的焊接部加工有形變的逐漸削薄面12，過道接管7的底部穿過分式活動蓋板8后與錐形管6直管部焊接，錐形管6外側壁設有加熱部件5和測溫管10。外殼2、底板3厚度相同，不小于法蘭板的厚度1/3，這種設計可有效改善因為上蓋各部件之間因為散熱速度不同等因素引起的溫度梯度而導致熱應カ分布不均等問題，如圖3所示外殼2和法蘭板I、外殼2和底板3之間加工有V型焊接坡ロ，全熔透焊接可進ー步増加焊縫抗疲勞能力，降低應カ峰值；錐形管為一次沖壓成型，無焊接縫，是轉角處圓滑過渡的帶頸整體錐形管，錐形管上端的直管部長度不小于50mm，下端的喇叭開ロ焊接部設有長度不小于50_的圓角翻邊。如圖4所示利用錐形管的特殊結構和底部焊接處設置的形變的逐漸削薄面12可大大提升本實用新型的抗熱抗疲勞能力，消除了傳統結構的應力峰值和局部薄弱點，并可以抽真空進行操作。[0024]本實用新型避免了在海綿鈦生產過程中的高溫、高壓和真空等特殊生產的過程中過度的應力集中和焊縫開裂等問題，本實用新型的故障率低，壽命大幅提高至10-15次，提高了上蓋在使用過程中的可靠性。以上所述的僅是本實用新型的優選實例。應當指出對于本領域的普通技術人員來說，在本實用新型所提供的技術啟示下，作為本領域的公知常識，還可以做出其它等同變型和改進，也應視為本實用新型的保護范圍。·
權利要求1.ー種大型還原蒸餾爐用反應器的上蓋包括上法蘭板、外殼、中心管和底板，其特征在干所述上法蘭板、外殼和底板焊接后形成隔熱腔體，抽真空管穿過上法蘭板后底部側壁與底板全熔透焊接，上部側壁與上法蘭板全熔透焊接，加熱器筒體穿過上法蘭板后焊接于底板頂部，加熱器筒體與加熱器蓋板后形成加熱腔體，加熱腔體內設有錐形管和保溫材料，錐形管包括直管部和喇叭形開ロ部，底板與喇叭形開ロ部對應部分開孔后與喇叭形開ロ全熔透焊接，錐形管外側壁設有加熱部件和測溫管。
2.根據權利要求I所述ー種大型還原蒸餾爐用反應器的上蓋，其特征在于所述錐形管是轉角處圓滑過渡的帶頸整體錐形管，錐形管上端的直管部長度不小于50mm，下端的喇叭開ロ焊接部設有長度不小于50mm的圓角翻邊。
3.根據權利要求I所述ー種大型還原蒸餾爐用反應器的上蓋，其特征在于所述錐形管為一次沖壓成型，無焊接縫。
4.根據權利要求I所述ー種大型還原蒸餾爐用反應器的上蓋，其特征在于所述底板與錐形管的喇叭形開ロ的焊接部加工有形變的逐漸削薄面。
5.根據權利要求I所述ー種大型還原蒸餾爐用反應器的上蓋，其特征在于所述外売、底板厚度相同，不小于法蘭板的厚度1/3。
6.根據權利要求I所述ー種大型還原蒸餾爐用反應器的上蓋，其特征在于所述外殼和法蘭板、外殼和底板之間加工有V型焊接坡ロ，全熔透焊接。
7.根據權利要求I所述ー種大型還原蒸餾爐用反應器的上蓋，其特征在于所述加熱器蓋板為剖分式活動蓋板。
8.根據權利要求I所述ー種大型還原蒸餾爐用反應器的上蓋，其特征在于所述大型還原蒸餾爐用反應器的上蓋可以抽真空。
專利摘要一種大型還原蒸餾爐用反應器的上蓋包括上法蘭板、外殼、中心管和底板，抽真空管穿過上法蘭板后底部側壁與底板全熔透焊接，上部側壁與上法蘭板全熔透焊接，加熱器筒體穿過上法蘭板后焊接于底板頂部，加熱器筒體與加熱器蓋板形成加熱腔體，加熱腔體內設有錐形管和保溫材料，錐形管包括直管部和喇叭形開口部，底板與喇叭形開口全熔透焊接，過道接管穿過加熱蓋板后與錐形管直管部焊接，錐形管外側壁設有加熱部件和測溫管，本實用新型避免了在海綿鈦生產過程中的高溫、高壓和真空等特殊生產的過程中過度的應力集中和焊縫開裂等問題，本實用新型的故障率低，壽命大幅提高，提高了上蓋在使用過程中的可靠性。
文檔編號C22B5/04GK202658213SQ20122028318
公開日2013年1月9日 申請日期2012年6月15日 優先權日2012年6月15日
發明者楊翰元, 張同茂, 梁曦彬, 韓金紅 申請人:金川集團有限公司