專利名稱:一種新搪玻璃反應罐及其制造方法
技術領域:
本發明涉及一種化工、制藥工業用新搪玻璃反應罐及其制造方法,屬于化工、制藥工業用的受壓容器設備領域。
背景技術:
搪玻璃反應罐屬一、二類受壓容器的反應設備。其罐身是由內筒身(內壁復涂搪玻璃釉)和外夾套所組合。當前國內外搪玻璃反應罐的燒成全部為外熱式窯爐,包括國外鐵胚制造全部二次成型。先燒成帶有上、下接環(外夾套過渡結構件)的內筒身內壁的搪玻璃釉層,再焊接組裝外夾套,其上接環處加襯板的單面對接環焊縫。我國2002年1月M 日HGM32-2001《搪玻璃設備技術條件》規定對該處環焊縫可免做無損檢測,顯然是不符合受壓容器制造規范,致使我國搪玻璃反應罐的制造“技術標準”不為世界各國所認可。為此, 我國2010年9月2日GB25025-2010《搪玻璃設備技術條件》的規定對該處環焊縫要做表面無損檢測,仍不符合受壓容器制造規范。另外,搪玻璃反應罐在外熱式電爐多次高溫燒成中,由基體變形引起設備大法蘭的整體變形,直接關聯反應罐罐口的密封性能,致使罐內反應介質氣體泄漏,涉及綠色環保和安全生產。采用外熱式電爐燒成的變形的設備大法蘭實難滿足實踐生產需求,使用時只得過度大力擰緊卡子,導致大法蘭面上的搪玻璃釉層崩裂。國家新規定標準GB25025-2010, 設備法蘭的最大最小直徑差在DN彡IOOOmm時,彡6mm ;在DN > IOOOmm時,彡10mm。平面度公差在DN ^ IOOOmm時,^ 2mm ;在DN > IOOOmm時,^ 2. 5mm。設備法蘭的壓緊面 ^ 15mm。搪玻璃反應罐按公稱容積的增大,由> 8KL- > 60KL,其搪玻璃層針孔修補數的提高為1個-7個。還有,對損壞搪玻璃反應罐的修復,須氧、乙炔火焰割除外夾套,待搪玻璃釉層燒成檢驗合格后,再復焊不平直、彎曲的加襯板的單面對接環焊縫組成外夾套,這種操作更不符合受壓容器的修復規范。由此可見,凡應用外熱式電爐燒制,鐵胚制造二次成型工藝,即使是全面符合受壓容器制造規范,損壞后的搪玻璃反應罐也不能修復,只得報廢。搪玻璃反應罐屬高值易耗品,一般使用1 2年就損壞。全國每年有大量價值達數億元,鋼材用量高達幾萬噸的搪玻璃反應罐因損壞而報廢。因不能修復,鋼材損耗嚴重、 資金浪費大。因此,開發一種全面符合受壓容器制造規范,且使用時間過長后一旦損壞又可進一步反復修復利用的新搪玻璃反應罐及其制造方法,具有極為顯著的經濟效益和社會效
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發明內容
本發明的目的提供一種新搪玻璃反應罐及其制造方法,以克服現有技術的不足。本發明的新搪玻璃反應罐全面符合受壓容器制造規范(二類壓力容器安全監察法規的標準),在其罐身的鋼板厚度全面符合受壓容器規范的制造標準下,損壞后還可多次修復、利用。本發明的新搪玻璃反應罐罐身上的新外夾套不帶有上、下接環,其鋼板厚度按二類搪玻璃壓力容器的設計標準增厚2-10mm,將新內筒身和整體結構的新外夾套全部按二類壓力容器安全監察法規經檢驗合格后,將二者焊接為一體成為整體結構的罐身,且在罐身的設備大法蘭與新外夾套的收口部位之間設有多組加強鋼勁板;采用智能溫度程序控制 /調節/記錄儀相組成的精密受控內熱式電爐對整個罐身的搪玻璃釉層進行同步燒制,采用全自動噴涂釉漿設備對新內筒身的內壁進行搪玻璃釉層的噴涂,采用電加熱溫控保溫筒對燒制好的反應罐進行緩慢冷卻,完成搪燒工藝。本發明的新搪玻璃反應罐全面符合受壓容器制造規范,受控搪燒“核心技術”數據化、科學化、全自動化,其整體質量全面顯著優于現行國家標準GB25025-2010,優于國際領先水平。本發明的新搪玻璃反應罐,包括經檢驗合格的罐身,所述罐身包括經檢驗合格的新內筒身和經檢驗合格的新外夾套,所述新內筒身包括直筒身和連接直筒身的內封頭件, 所述新內筒身和新外夾套焊接成一體結構,且兩者之間為腔體;所述新內筒身的上口設有設備大法蘭,下口設有出料口法蘭,所述新內筒身的內壁上涂燒有搪玻璃釉層,所述新內筒身外壁上的對接直焊縫表面、上對接環焊縫表面和下對接環焊縫表面均涂燒有搪玻璃保護釉層;所述新外夾套包括帶收口的夾套身和與夾套身連接的帶內環的封頭件,所述新外夾套內壁上的對接直焊縫表面和對接環焊縫表面均涂燒有搪玻璃保護釉層;所述新外夾套, 其鋼板厚度按搪玻璃二類壓力容器的設計標準增厚2-10mm,且由帶收口的夾套身和帶內環的封頭件焊接成整體結構;所述多組加強鋼勁板設于設備大法蘭與新外夾套的收口部位之間,并沿設備大法蘭的圓周呈對稱組合焊接而成。較佳的,所述新外夾套的鋼板厚度按二類搪玻璃壓力容器的設計標準增厚2-6mm。較佳的,所述罐身還包括多組加強鋼勁板,所述多組加強鋼勁板設于設備大法蘭與新外夾套的收口部位之間,并沿設備大法蘭的圓周呈對稱組合焊接而成。本發明的所述二類搪玻璃壓力容器的設計標準為國家標準GB25025-2010。較佳的,所述多組加強鋼勁板的件數為8-16件。所述設備大法蘭的最大最小直徑差彡Imm(包括DN ( 1000和DN > 1000),平面度公差彡Imm(包括DN彡1000和DN > 1000),壓緊面寬度彡35mm ;所述新內筒身內壁上的搪玻璃釉層的厚度為0. 8-1. 3mm(厚度差為0. 5mm);所述搪玻璃釉層按照GB25025-2010 的標準檢測的針孔數為0。所述新搪玻璃反應罐的上述質量(性能)顯著優于國家新規定標準GB25025-2010,其中國家新規定GB25025-2010標準中設備法蘭的最大最小直徑差在DN彡IOOOmm時,彡6mm ;在DN > IOOOmm時,彡10mm。平面度公差在DN彡IOOOmm時, 彡2mm;在DN > IOOOmm時,彡2. 5_。設備法蘭的壓緊面寬度彡15mm。新內筒身內壁上的搪玻璃釉層的厚度為0. 8-2. Omm(厚度差為1. 2mm)。搪玻璃反應罐按公稱容積的增大,由> 8KL- > 60KL,其搪玻璃層針孔修補數的提高為1個-7個。本發明的新搪玻璃反應罐的制造方法,具體包括如下步驟1)分別制作帶收口的夾套身和帶內環的封頭件,并焊接成整體結構,得到整體結構的新外夾套;所述新外夾套鋼板厚度按搪玻璃二類壓力容器的設計標準增厚2-10mm ;2)制作新內筒身并對新內筒身上的對接直焊縫、上對接環焊縫和下對接環焊縫按二類壓力容器安全監察法規的標準進行X射線探傷,獲得符合二類壓力容器安全監察法規的新內筒身;3)對新外夾套上的對接直焊縫和對接環焊縫按二類壓力容器安全監察法規的標準進行X射線探傷,獲得符合二類壓力容器安全監察法規的新外夾套;4)將經檢驗合格的新內筒身的外壁上的對接直焊縫表面、上對接環焊縫表面和下對接環焊縫表面涂搪玻璃保護釉漿層;5)將經檢驗合格的新外夾套的內壁上的對接直焊縫表面和對接環焊縫表面涂搪玻璃保護釉漿層;6)將涂有搪玻璃保護釉漿層的新內筒身和涂有搪玻璃保護釉漿層的新外夾套焊接成整體結構的罐身,經燒制后按二類壓力容器安全監察法規的液壓標準進行檢測,得到符合二類壓力容器安全監察法規的罐身;7)在經檢驗合格的罐身的設備大法蘭( 和新外夾套的收口(3. 12)部位之間焊接多組加強鋼勁板G),所述多組加強鋼勁板(4)沿設備大法蘭(5)的圓周呈對稱組合排布;8)對新內筒身的內壁進行搪玻璃釉漿的噴涂,得到內壁噴涂搪玻璃釉層的罐身;9)采用具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐將內壁噴涂搪玻璃釉層的罐身進行燒制,其中燒制時控制各部位受熱溫度一致、同步一體燒制和燒制全過程進行溫度記錄;10)將反應罐的罐身采用所述具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐對所述罐身反復搪燒多次,且每次搪燒前均先對新內筒身的內壁進行搪玻璃釉層的噴涂;11)將末次燒制好的新搪玻璃反應罐的罐身出爐后吊裝入電加熱溫控保溫筒內緩慢冷卻,得到所述新搪玻璃反應罐。步驟4)和步驟幻中所用的搪玻璃保護釉為現有技術中常規的釉漿。步驟8)中所述搪玻璃釉為現有技術中常規的釉漿。較佳的,步驟8)和步驟10)中,所述噴涂設備采用全自動噴涂釉漿設備,所述全自動噴涂釉漿設備包括自動旋轉的定位架和螺栓結構推進器,所述螺栓結構推進器上設有支架,所述支架包括底部的水平桿和與水平桿連接的支撐斜桿,所述支撐斜桿上設有依次連接的釉漿儲筒、流通管、氣動壓縮噴射器和傘形高速旋轉噴霧器,所述支架與螺栓結構推進器經水平桿底部的多組定滑輪滾動連接。較佳的,所述定滑輪的件數為8件。所述搪玻璃釉漿靠自重沿流通管流下并滴入所述氣動壓縮噴射器的噴腔內,依靠氣動壓縮噴射器的氣體壓縮噴射沖力呈霧狀噴入所述傘形高速旋轉噴霧器。所述氣動壓縮噴射器為現有技術中的常規設備。采用所述新設計的先進全自動噴涂釉漿設備對新內筒身的內壁進行搪玻璃釉漿層的噴涂時,將所述罐身置于可自動旋轉的定位架上,用螺栓結構推進器將支架上的傘形高速旋轉噴霧器勻速推進并勻速往返于罐身內,所述釉漿儲筒中的搪玻璃釉漿進入流通管后,利用氣動壓縮噴射器輸送流暢的特性,可定量定速且呈霧狀噴入傘形高速旋轉噴霧器, 經傘形高速旋轉噴霧器再次形成霧狀,極為均勻的噴涂在經檢驗合格的罐身的新內筒身內壁上。所述新內筒身內壁上的搪玻璃釉層的厚度均勻性好,由現行國家標準0. 8-2. Omm的厚度(厚度差為1. 2mm),提升到0. 8-1. 3mm的厚度(厚度差為0. 5mm),搪玻璃釉層針孔數為0。而現有技術中的噴涂釉漿設備采用帶輪子的小車將傘形高速旋轉噴霧器推入罐身內進行搪玻璃釉漿的噴涂,其缺點在于,(1)因帶輪子的小車移動時因輪子與地軌的摩擦而造成小車移動不勻速,進而造成釉漿噴涂不均勻;( 現有技術中只采用傘形高速旋轉噴霧器將滴下的搪玻璃釉漿分散成霧狀,一次性分散的釉漿,其分散性不如本發明的兩次的分散性好。較佳的,步驟9)和步驟10)中,所述燒制時先采用150-450°C升溫預燒并保溫,再采用450-750°C升溫預燒并保溫,其中升溫預燒和保溫的時間總共為2-4小時,然后采用 700-920°C高溫燒制并保溫,總共1-1. 5小時。本發明燒制時采用中溫預燒、高溫燒結、保溫、分階段受控燒制的燒制工藝,為核心技術。進一步的,步驟9)和步驟10)中,所述智能溫度程序控制/調節/記錄儀可以采用廈門宇電自動化科技有限公司的A1-518P型溫控器/調節器/記錄儀。進一步的,步驟9)和步驟10)中,所述內熱式電爐包括保溫筒體,所述保溫筒體頂部設有一組可開合的保溫爐頂門,所述保溫爐頂門上設有貫穿保溫爐頂門的制品吊架自轉件,所述制品吊架自轉件的底部還設有小平面電爐;所述內熱式電爐還包括位于保溫筒體內的主體加熱電爐,所述主體加熱電爐由下而上依次包括環平面電爐、多層區域組合的圓柱體電爐和圓臺階梯形電爐;所述環平面電爐之下還設有環平面爐升降件,所述環平面電爐的環平面上設有多圈直徑不同的同心圓槽,所述環平面電爐在多圈同心圓槽內繞制一組電熱元件;所述多層區域組合的圓柱體電爐由多塊直徑相同且中心軸重合的圓環平板疊加而成,所述每塊圓環平板的外側周壁設有環形凹槽,每5-8層環形平板的凹槽內繞制一組電熱元件;所述圓臺階梯形電爐由多塊直徑不同且中心軸重合的圓環平板疊加而成,所述每塊圓環平板的外側周壁上設有階梯形環形平臺,所述圓臺階梯形電爐在5-8層階梯形環形平臺上繞制一組與內封頭件造型結構相近似的電熱元件;每一組電熱元件均配套設有單元分組的控溫系統。所述主體加熱電爐的整體結構造型與所述罐身的新內筒身的造型結構相近似,所述環平面電爐、多層區域組合的圓柱體電爐和圓臺階梯形電爐分別對應于新內筒身的設備大法蘭、直筒身和內封頭件,且各組電爐與其對應的新內筒身的相應部件間的間距可設定或調定。所述主體加熱電爐中的環平面電爐、多層區域組合的圓柱體電爐和圓臺階梯形電爐按組合新內筒身各結構部件不相同的鋼板厚度、其熱容量的需求也不相同,由環平面電爐中的熱電元件、多層區域組合的圓柱體電爐中的熱電元件和圓臺階梯形電爐中的熱電元件,分別根據所需求的不相同電加熱功率,直接熱輻射至新內筒身內側、設備大法蘭、直筒身和內封頭件。所述單元分組的控溫系統包括測溫元件和智能溫度程序控制/調節/記錄儀,每一組電熱元件均連接配套的測溫元件,每組測溫元件均連接配套的智能溫度程序控制/調節/記錄儀。所述具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐為多元組合、 單元分組控溫、精密受控的內熱式電爐。所述多元組合為多組電加熱電爐和相配套的電熱元件所組合;所述單元分組的控溫系統為每組加熱電爐和相配套的電熱元件、配套的測溫元件和相配套的智能溫度程序控制/調節/記錄儀組合控溫;所述具有智能溫度程序控制 /調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐在每一臺搪玻璃反應罐的多遍燒制過程中,可精確地設定溫度程序控制,調節并自動記錄每一遍分階段受控搪燒各特定溫度段的升溫、保溫、 降溫全過程燒制溫度曲線,高效優質的提升搪玻璃反應罐的整體質量。燒制過程中,所述新搪玻璃反應罐倒置于主體加熱電爐上,制品吊架自轉件底部的小平面電爐、環平面電爐、多層區域組合的圓柱體電爐和圓臺階梯形電爐分別對應于新搪玻璃反應罐的新內筒身的出料口法蘭的上側、設備大法蘭、直筒身和內封頭件的內側。所述的制品吊架自轉件在新搪玻璃反應罐的燒成全過程中緩慢自轉,制品吊架上的小平面電爐,對應新搪玻璃反應罐出料口法蘭面的燒成。其中,制品吊架自轉件采用專利 ZL200320109151.8的內熱式電爐制品吊架可自轉的裝置中的制品吊架自轉件,并與內熱式電爐制品吊架可自轉的裝置中的其他部件配套使用。所述保溫筒體的材料采用硅酸鋁纖維。應用所述具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐結合制品吊架可自轉裝置,按新搪玻璃反應罐各結構部件的鋼板厚度不相同,其熱容量不相同,所需的加熱功率也不相同,采用多元組合、單元分組控溫系統、具有智能溫度程序控制/調節 /記錄儀的精密受控的內熱式電爐,其電加熱功率可根據需要設定,并可精確調整的特征實現各部件的同步燒制。如,設備大法蘭(厚度為32mm),新內筒身(厚度為14mm)等各組件鋼板的厚度不同,所需的熱容量不相同,因此所需加熱的功率也不相同,采用多元組合、單元分組控溫系統、由智能溫度程序控制/調節/記錄儀相組成的精密受控內熱式電爐可同時調控到實際所需的溫度,實現同一的受熱溫度、同步一體燒制和燒制全過程的溫度記錄而成。采用所述具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐的多元組合、單元分組控溫系統結合環平面電爐升降件按組成新搪玻璃反應罐的新內筒身各結構件熱容量的不同需求,可根據需要設定和調定與各結構件的間距。如2000L搪玻璃反應罐的罐身,設備大法蘭的鋼板厚度為32mm,與單元分組控溫系統的環平面電爐的間距可調定為 30-50mm;新內筒身的鋼板厚度為14mm,與多元組合、單元分組控溫系統的圓柱體電爐的間距可調定為100-150mm ;封頭件的鋼板厚度為16mm,與單元組合的圓臺階梯電爐的間距可調定為90-120mm ;出料口法蘭與小平面電爐的間距可調定為30_50mm。應用具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐可嚴格遵循鋼材自身的物化反應,鋼材與搪玻璃底釉、搪玻璃底釉與搪玻璃面釉、搪玻璃面釉與搪玻璃面釉之間的最佳、最完美的物理化學反應的實現。由具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐的受控系統裝置,科學精確的全面的實施中溫預燒、高溫燒制、保溫、分階段受控燒制的核心技術,以有效的控制或根除各類缺陷的產生,極大地提高搪玻璃反應罐的整體質量和使用壽命。采用具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐對新搪玻璃反應罐的燒制,具有以下優點(1)可徹底根除搪玻璃反應罐在外熱式電爐加熱中,各結構部件因受熱不均勻,溫差大,所形成的過燒或未燒透,發生的暗泡、裂紋、流瓷、爆瓷等缺陷。 (2)可完整的促成搪玻璃底釉與鋼板之間絲網狀結構的密著層,相互鑲嵌,犬牙交叉,充分滲透,致密結合;搪玻璃底釉與搪玻璃面釉,搪玻璃面釉與搪玻璃面釉之間充分熔融,牢固結合,致密光滑。(3)可有效的解除搪玻璃釉層內各類氣泡充分溢出,各類缺陷基本排除,針孔根除。且由傳統搪燒工藝的燒成遍數(現有技術的燒成遍數為7遍以上,最多達20遍, 甚至敲瓷返工),下降到7遍以下,即可完全燒成。(4)夾層腔體內四組對接焊縫表面涂燒搪玻璃保護釉層,可有效的解除在多次高溫燒成和長期生產使用過程中,新搪玻璃反應罐的罐身夾層腔體內的四組對接焊縫不被氧化,不被腐蝕,全面符合壓力容器制造規范,整體質量優異。開創并奠定了我國搪玻璃反應罐的鐵胚制造一次成型,制造“技術標準”全面實現容規,受控搪燒“技術核心”數據化、科學化、自動化。向著創新領先國際上鐵胚制造只能二次成型、受控搪燒技術核心受熱不均勻之現狀跨越發展,使之我國搪玻璃反應罐的整體質量優于國際領先水平。步驟11)中,所述新搪玻璃反應罐罐身在高溫出爐后,用大行車直接吊裝入電加熱溫控保溫筒內,可有效精確地控制新搪玻璃反應罐罐身殘余應力的產生。利用新搪玻璃反應罐罐身高溫出爐后自身儲存的熱量,結合電加熱溫控保溫筒內的電加熱溫控器,可根據殘余應力產生的特定溫度段(搪玻璃釉層軟化態轉化為固化態的溫度段)的降溫曲線精確的設定和控制,以極大地降低或根除新搪玻璃反應罐的殘余應力和搪玻璃釉層發紋的產生。優選的,所述緩慢冷卻的降溫速度可控制在6-10小時由爐溫冷卻至150°C。本發明的新搪玻璃反應罐,當新搪玻璃反應罐罐身內壁的搪玻璃釉層經長期使用損壞后,只要經檢驗合格罐身的鋼板厚度全部符合二類受壓容器制造標準,還可再次應用具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐,實現多次整體燒成、修復利用。本發明采用全自動噴涂釉漿設備對新內筒身的內壁進行搪玻璃釉漿的噴涂,采用具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐對整個罐身的搪玻璃釉層進行燒制,將罐身夾層腔體內的四組對接焊縫表層和新內筒身上的上對接環焊縫涂燒搪玻璃保護釉層,采用電加熱溫控保溫筒對末次燒制好的新搪玻璃反應罐進行加熱保溫緩慢冷卻,最終實現同步一體燒制而成全面符合二類受壓容器制造規范,且整體質量全面顯著優于現行國家標準GB25025-2010《搪玻璃設備技術條件》的新搪玻璃反應罐,且所得的新搪玻璃反應罐經長期使用損壞后,其內筒身和外夾套的的鋼板厚度全部符合二類壓力容器設計標準,還可進一步進行多次修復利用。本發明的有益效果如下采用本發明的具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐實施帶夾套整體吊裝與自轉相結合的燒制新工藝,且由二層鋼板組合的罐身基體抗高溫不變形能力強的特征,結合在設備大法蘭的外側設置多組加強鋼勁板, 以及采用全自動噴涂釉漿設備和電加熱溫控保溫筒所制造的新搪玻璃反應罐,其設備大法蘭的最大最小直徑差彡Imm (包括DN彡IOOOmm和DN > 1000mm),平面度公差彡Imm (包括 DN彡IOOOmm和DN > 1000mm),壓緊面寬度彡35mm ;其新內筒身內壁上的搪玻璃釉層的厚度均勻性好,提升到厚度為0. 8-1. 3mm之間,且搪玻璃釉層的針孔數為0 ;電加熱溫控保溫筒可有效精確地控制新搪玻璃反應罐罐身殘余應力的產生;而且采用具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐的受控系統裝置、科學精確的全面實施中溫預燒、 高溫燒制、保溫、分階段受控搪燒的“核心技術”所燒制的新搪玻璃反應罐有效的解除了搪玻璃反應罐所產生的暗泡、裂紋、流瓷、爆瓷等缺陷,并可完整的促成鋼材自身表面氫的析出和熔介以及氧化還原反應;促成搪玻璃底釉與鋼板之間絲網狀結構的密著層,相互鑲嵌, 充分滲透,致密結合;搪玻璃底釉與搪玻璃面釉,搪玻璃面釉與搪玻璃面釉之間充分熔融, 牢固結合,光滑致密,并可實現6-7遍以下的燒成遍數。對夾層腔體內的四組對接焊縫表面和新內筒身上的上對接環焊縫表面涂燒搪玻璃保護釉層,可阻止搪玻璃反應罐在多次高溫燒制和長期使用過程中被氧化和被腐蝕,所得的新搪玻璃反應罐全面符合二類壓力容器的制造規范,整體質量優異,且經長期使用損壞后,其內筒身和外夾套的的鋼板厚度仍然全部符合二類壓力容器設計標準,還可多次修復利用。本發明的新搪玻璃反應罐全面符合受壓容器的制造規范和使用要求,其整體質量明顯優于目前正在使用的應用外熱式電爐生產制造的搪玻璃反應罐,開創并奠定了我國搪玻璃反應罐的制造“技術標準“全面實現容規,受控搪燒“核心技術”數據化、科學化、自動化,整體質量全面顯著優于現行國家標準GB25025-2010,且經長期使用損壞后,其內筒身和外夾套的的鋼板厚度仍然全部符合二類壓力容器設計標準,還可多次修復利用;本發明的新搪玻璃反應罐向著創新領先國際上外熱式電爐鐵胚制造只能二次成型、受控搪燒“核心技術”受熱不均勻之現狀跨越發展,使之我國搪玻璃反應罐的整體質量優于國際領先水平, 以顯著的技術、質量、經濟(國外產品價格高于我國達6-7倍)全方位的優勢,進軍暢銷國際市場,為國家節約大量的鋼材,為用戶節約大量的資金,具有極為顯著的經濟效益、社會效益和全球市場競爭力。
圖Ia為新搪玻璃反應罐的罐身結構示意Ib為加強鋼勁板的示意Ic為新搪玻璃反應罐的罐身設備大法蘭與加強鋼勁板焊接的A-A向結構示意2為經檢驗合格的新內筒身結構示意3為經檢驗合格的新外夾套結構示意4為新搪玻璃反應罐的全自動噴涂釉漿設備結構示意5為具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐示意圖,其中右上圖fe為具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀23與測溫元件22組合示意6為采用內熱式電爐對新搪玻璃反應罐的燒成結構示意7為新搪玻璃反應罐的電加熱器控溫保溫筒結構示意中,1經檢驗合格的罐身,2經檢驗合格的新內筒身,3經檢驗合格的新外夾套, 4、多組加強鋼勁板,4. 1-4. 8為每件加強鋼勁板,5設備大法蘭,6新內筒身和新外夾套間的腔體,7搪玻璃釉層,8搪玻璃保護釉層;2. 1新內筒身的直筒身,2. 2新內筒身的內封頭件, 2. 11對接直焊縫,2. 12上對接環焊縫,2. 13下對接環焊縫;3. 1帶收口的夾套身,3. 2帶內環的封頭件,3. 11對接直焊縫,3. 21對接環焊縫,3. 12夾套身的上收口,3. 22封頭件的內環;9全自動噴涂釉漿設備,9. 1自動旋轉的定位架,9. 2螺栓結構推進器,9. 3傘形高速旋轉噴霧器,9. 4氣動壓縮噴射器,9. 5釉漿儲筒,9. 6流通管;11電加熱溫控保溫筒,11. 1保溫筒體,11. 2電加熱溫控器;10主體加熱電爐,12保溫筒體,13環平面爐升降件,14可開合的保溫爐頂門,15制品吊架自轉件,16小平面電爐,17環平面電爐,17. 1環平面電爐上的電熱元件,18多層區域組合的圓柱體電爐,18. 1-18. 7多層區域組合的圓柱體電爐上的電熱元件,19圓臺階梯形電爐,19. 1圓臺階梯形電爐上的電熱元件,20多層區域組合的圓柱體電爐的圓環平板,21圓臺階梯形電爐的圓環平板,22測溫元件,22. 1-22. 9每組測溫元件;23 智能溫度程序控制/調節/記錄儀示意圖,24出料口法蘭。
具體實施例方式下面結合具體實施例進一步闡述本發明,應理解,這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的保護范圍。實施例1如圖Ia所示的新搪玻璃反應罐,包括經檢驗合格的罐身1,所述罐身1包括經檢驗合格的新內筒身2、經檢驗合格的新外夾套3和多組加強鋼勁板4,所述新內筒身2和新外夾套3焊接成一體結構,且兩者之間為腔體6 ;所述新內筒身2的上口設有設備大法蘭5,下口設有出料口法蘭M,所述新內筒身2的內壁上涂燒有搪玻璃釉層7。如圖2所示的新內筒身,所述新內筒身2包括直筒身2. 1和連接直筒身2. 1的內封頭件2. 2,所述新內筒身2外壁上有三組對接焊縫,包括對接直焊縫2. 11、上對接環焊縫 2. 12和下對接環焊縫2. 13,所述新內筒身2外壁上的對接直焊縫2. 11表面、上對接環焊縫
2.12表面和下對接環焊縫2. 13表面均涂燒有搪玻璃保護釉層8。如圖3所示的新外夾套,所述新外夾套3,其鋼板厚度按二類搪玻璃壓力容器的設計標準增厚2-10mm,且由帶收口 3. 12的夾套身3. 1和與夾套身連接的帶內環3. 22的封頭件3. 2焊接成整體結構,所述新外夾套3內壁上的對接直焊縫3. 11表面和對接環焊縫3. 21 表面均涂燒有搪玻璃保護釉層8。較佳的,所述新外夾套3的鋼板厚度按二類搪玻璃壓力容器的設計標準增厚2-6mm。如圖Ia和如圖Ic所示的多組加強鋼勁板4設于設備大法蘭5與新外夾套的收口
3.12部位之間,并沿設備大法蘭5的圓周呈對稱組合焊接而成。如圖Ic所示的多組加強鋼勁板4的件數為8件。如圖Ib所示的每件加強鋼勁板,其與新搪玻璃反應罐連接的各焊接部位的形狀相應。按照GB25025-2010標準經檢測可知所述新搪玻璃反應罐的設備大法蘭的最大最小直徑差< Imm(包括DNS IOOOmm和DN > 1000mm),平面度公差;^ Imm(包括 DN ^ IOOOmm和DN > 1000mm),壓緊面寬度彡35mm,搪玻璃層針孔數為0。產品質量顯著優于國家新規定標準,其中國家新規定GB25025-2010的設備大法蘭面的直徑公差 DN 彡 1000mm,為 6mm,DN > 1000mm,為 IOmm ;平面度公差在 DN 彡 IOOOmm 時,彡 2mm ;在 DN > IOOOmm時,< 2. 5mm。設備法蘭的壓緊面寬度> 15mm。搪玻璃反應罐按公稱容積的增大, 由> 8KL- > 60KL,其搪玻璃層針孔修補數的提高為1個-7個。所述新搪玻璃反應罐的制造方法,包括采用全自動噴涂釉漿設備9對新內筒身的內壁進行搪玻璃釉漿的噴涂,采用具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐10對整個罐身進行燒制,采用電加熱溫控保溫筒11對燒制好高溫出爐后的新搪玻璃反應罐進行加熱保溫緩慢冷卻。其中,全自動噴涂釉漿設備9如圖4所示,具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐如圖5所示,智能溫度程序控制/調節/ 記錄儀與測溫元件的連接關系如圖fe所示,電加熱溫控保溫筒11如圖7所示。
所述新搪玻璃反應罐的制造方法,具體包括如下步驟1)分別制作帶收口的夾套身3. 1和帶內環的封頭件3. 2,并焊接成整體結構,得到整體結構的新外夾套3 ;新外夾套3的鋼板厚度按二類搪玻璃壓力容器的設計標準增厚 2-10mm ;2)制作新內筒身并對新內筒身上的對接直焊縫2. 11、上對接環焊縫2. 12和下對接環焊縫2. 13按二類壓力容器安全監察法規的標準進行X射線探傷,獲得符合二類壓力容器安全監察法規的新內筒身2 ;3)對新外夾套3上的對接直焊縫3. 11和對接環焊縫3. 21按二類壓力容器安全監察法規的標準進行X射線探傷,獲得符合二類壓力容器安全監察法規的新外夾套3 ;4)將經檢驗合格的新內筒身2的外壁上的對接直焊縫2. 11表面、上對接環焊縫
2.12和下對接環焊縫2. 13表面涂搪玻璃保護釉漿層8 ;5)將經檢驗合格的新外夾套3的內壁上的對接直焊縫3. 11表面和對接環焊縫
3.21表面涂搪玻璃保護釉漿層8 ;6)將涂有燒搪玻璃保護釉漿層的新內筒身2和搪玻璃保護釉漿層的新外夾套3焊接成整體結構的罐身,經燒制后按二類壓力容器安全監察法規的液壓標準進行檢測,得到符合二類壓力容器安全監察法規的罐身1 ;7)在經檢驗合格的罐身的設備大法蘭5和新外夾套的收口 3. 12部位之間焊接多組加強鋼勁板4,所述多組加強鋼勁板4沿設備大法蘭5的圓周呈對稱組合排布;多組加強鋼勁板4的件數可以為8件;8)采用全自動噴涂釉漿設備9對新內筒身的內壁進行搪玻璃釉漿的噴涂,得到內壁噴涂搪玻璃釉層的罐身;9)采用具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐將內壁噴涂搪玻璃釉漿層的罐身燒制,其中在燒制過程中可精確的控制各部件整體受熱溫度一致、并實施中溫預燒、高溫燒結、保溫、分階段受控燒制、同步一體燒成,且燒制全過程采用自動溫度記錄;10)將新反應罐的罐身采用具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐對所述反應罐的罐身反復搪燒6-7遍,且每次搪燒前均先采用全自動噴涂釉漿設備對新內筒身的內壁進行搪玻璃釉漿層的噴涂;11)將末次燒制好的搪玻璃反應罐的罐身出爐后置于電加熱溫控保溫筒11內進行加熱保溫緩慢冷卻,得到所述新搪玻璃反應罐。較佳的,步驟8)和步驟10)中,如圖4所示的全自動噴涂釉漿設備9包括自動旋轉的定位架9. 1和螺栓結構推進器9. 2,所述螺栓結構推進器9. 2上設有支架9. 8,所述支架9. 8包括底部的水平桿9. 9和與水平桿連接的支撐斜桿9. 10,所述支撐斜桿9. 10上設有依次連接的釉漿儲筒9. 5、流通管9. 6、氣動壓縮噴射器9. 4和傘形高速旋轉噴霧器9. 3,所述支架9. 8與螺栓結構推進器9. 2經水平桿底部的多組定滑輪9. 11滾動連接;所述噴涂時實施定量勻速的噴涂方式。采用所述新設計的先進全自動噴涂釉漿設備9對新內筒身的內壁進行搪玻璃釉漿的噴涂時,將罐身1置于可自動旋轉的定位架9. 1上,用螺栓結構推進器9. 2將支架9. 8 上的傘形高速旋轉噴霧器9. 3勻速推進并往返于罐身1內,所述釉漿儲筒9. 5中的搪玻璃釉漿9. 7進入流通管9. 6后,利用氣動壓縮噴射器9. 4輸送流暢的特性,可定量定速且呈霧狀噴入傘形高速旋轉噴霧器9. 3,經傘形高速旋轉噴霧器9. 3再次形成霧狀,極為均勻的噴涂在經檢驗合格的罐身的新內筒身1的內壁上。所述新內筒身內壁上的搪玻璃釉層的厚度均勻性好,提升到厚度為0. 8-1. 3mm之間。較佳的,步驟9)和步驟10)中,如圖5所示的具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀23的精密受控內熱式電爐為多元組合、單元分組控溫系統、精密受控的內熱式電爐相組成,所述內熱式電爐包括保溫筒體12,所述保溫筒體12頂部設有一組可開合的保溫爐頂門 14,所述保溫爐頂門14上設有貫穿保溫爐頂門的制品吊架自轉件15,所述制品吊架自轉件的底部還設有小平面電爐16 ;所述內熱式電爐還包括位于保溫筒體12內的主體加熱電爐 10,所述主體加熱電爐10由下而上依次包括環平面電爐17、多層區域組合的圓柱體電爐18 和圓臺階梯形電爐19 ;所述環平面電爐17之下還設有環平面爐升降件13,所述環平面電爐17的環平面上設有多圈直徑不同的同心圓槽,所述環平面電爐17在多圈同心圓槽內繞制一組電熱元件17. 1 ;所述多層區域組合的圓柱體電爐18由多塊直徑相同且中心軸重合的圓環平板20疊加而成,每塊圓環平板由多塊扇面形板塊組成,所述每塊圓環平板的外側周壁設有環形凹槽,每5-8層環形平板的凹槽內繞制一組電熱元件18. 1,18. 2、18. 3、18. 4、 18. 5,18. 6,18. 7 ;所述圓臺階梯形電爐19由多塊直徑不同且中心軸重合的圓環平板21疊加而成,每塊圓環平板由多塊扇面形板塊組成,所述每塊圓環平板21的外側周壁上設有階梯形環形平臺,所述圓臺階梯形電爐19在5-8層階梯形環形平臺上繞制一組與內封頭件 2. 2造型結構相近似的電熱元件19. 1 ;每一組電熱元件均配套設有單元分組的控溫系統。進一步的,所述單元分組的控溫系統為每一組加熱電爐均與相對應配作的每一組電熱元件 17. 1、18. 1,18. 2,18. 3,18. 4,18. 5,18. 6,18. 7,19. 1 和每一組測溫元件 22. 1、 22. 2,22. 3,22. 4,22. 5,22. 6,22. 7,22. 8,22. 9相連接,每一組測溫元件均連接相配套的智能溫度程序控制/調節/記錄儀。如圖6所示的采用具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的內熱式電爐對新搪玻璃反應罐的燒成結構圖,燒制過程中,所述新搪玻璃反應罐倒置于主體加熱電爐10上,制品吊架自轉件15底部的小平面電爐16、環平面電爐17、多層區域組合的圓柱體電爐18和圓臺階梯形電爐19分別對應于新搪玻璃反應罐的出料口法蘭M 的上側、出料口法蘭M的底側、設備大法蘭5、新內筒身2的直筒身2. 1和內封頭件2. 2的內側。所述的制品吊架自轉件15在新搪玻璃反應罐的燒成全過程中緩慢自轉,制品吊架上的小平面電爐16,對應新搪玻璃反應罐出料口法蘭M的法蘭面的燒成。其中,制品吊架自轉件采用專利ZL200320109151.8的內熱式電爐制品吊架可自轉的裝置中的制品吊架自轉件,并與內熱式電爐制品吊架可自轉的裝置中的其他部件配套使用。進一步的,步驟9)和步驟10)中,燒制時采用中溫預燒、高溫燒結、保溫、分階段受控燒制的燒制工藝,所述燒制時先采用150-450°C升溫預燒并保溫,再采用450-750°C升溫預燒并保溫,其中升溫預燒和保溫的時間總共為2-4小時,然后采用700-920°C高溫燒制并保溫,高溫燒制和保溫的時間總共1-1. 5小時。應用所述具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐結合制品吊架可自轉裝置,按新搪玻璃反應罐各結構部件的鋼板厚度不相同,其所需的熱容量不相同,所需的加熱功率也不相同,采用多元組合、單元分組控溫系統、精密受控的內熱式電爐,對新搪玻璃反應罐的不同結構部件采用不同的電加熱功率分階段受控搪燒,還可根據需要設定或調定與各結構部件的間距,并結合智能溫度程序控制/調節/記錄儀可調節到實際所需的溫度,實現各部件整體同一的受熱溫度、分階段受控燒制、同步一體燒制和燒制全過程采用自動溫度記錄而成。采用具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐對新搪玻璃反應罐的燒制,具有以下優點(1)可有效的解除搪玻璃反應罐在外熱式電爐燒制中,各結構部件因受熱不均勻,溫差大,所形成的過燒或未燒透,發生的暗泡、發紋、流瓷、爆瓷等缺陷。 (2)可完整的促成鋼材自身表面氫的析出和熔介以及氧化還原反應;促成搪玻璃底釉與鋼板之間絲網狀結構的密著層,相互鑲嵌,充分滲透,致密結合;搪玻璃底釉與搪玻璃面釉,搪玻璃面釉與搪玻璃面釉之間充分熔融,牢固結合,光滑致密。(3)可確實的實現搪玻璃釉層內各類氣泡充分溢出,各類缺陷基本排除,針孔根除。且由傳統搪燒工藝的燒成遍數(現有技術的燒成遍數為7次以上,最多達20遍,甚至敲瓷返工),下降到6遍以下,即可完全燒成。(4)夾層腔體內的四組對接焊縫表面涂燒搪玻璃保護釉層,可有效的解除在多次高溫燒成和長期生產使用過程中,新搪玻璃反應罐不被氧化,不被腐蝕,全面符合壓力容器制造規范,且經長期使用損壞后,其內筒身和外夾套的鋼板厚度全部符合二類壓力容器設計標準, 還可進一步進行多次修復利用。開創并奠定了我國搪玻璃反應罐的鐵胚制造一次成型,制造“技術標準”全面實現容規,受控搪燒“核心技術”數據化、科學化、自動化。向著創新領先國際上鐵胚制造只能二次成型、受控搪燒“核心技術”受熱不均勻之現狀跨越發展,使之我國搪玻璃反應罐的整體質量優于國際領先水平。如圖7所示的電加熱溫控保溫筒11,包括保溫筒體11. 1和位于保溫筒體11. 1底部的電加熱溫控器11. 2。步驟11)中,所述新搪玻璃反應罐罐身1在高溫出爐后,用大行車直接吊裝入如圖 8所示的電加熱溫控保溫筒11內,可有效精確地控制新搪玻璃反應罐罐身1殘余應力的產生。利用新搪玻璃反應罐罐身高溫出爐后自身儲存的熱量,結合電加熱溫控保溫筒11內的電加熱溫控器11. 2可精確的設定和控制,由搪玻璃釉層軟化態轉化為固化態,這一特定溫度段的加熱控溫緩慢冷卻的降溫曲線可根據殘余應力產生的特定溫度段的降溫曲線精確的設定和控制,所述特定溫度段的降溫曲線為搪玻璃釉層軟化態轉化為固化態的降溫曲線,以極大地降低或根除新搪玻璃反應罐的殘余應力和搪玻璃釉層發紋的產生。進一步的,所述緩慢冷卻的降溫速度控制為6-10小時由爐溫冷卻至150°C。所得的新搪玻璃反應罐罐身1的設備大法蘭在降溫前無需任何的整形設備進行整形就可使最終獲得的新搪玻璃反應罐的設備大法蘭的最大最小直徑差< 1mm,平面度公差< 1mm,壓緊面寬度> 35mm,新搪玻璃反應罐的罐身1的密封性能得到極大的提高。采用上述全自動噴涂釉漿設備、具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐以及電加熱溫控保溫筒所制造的新搪玻璃反應罐,經檢測其設備大法蘭的最大最小直徑差彡1mm,平面度公差彡1mm,壓緊面寬度> 35mm ;其新內筒身內壁上的搪玻璃釉層的厚度均勻性好,提升到厚度為0. 8-1. 3mm之間,搪玻璃釉層的針孔數為0,上述各指標為按照國家標準GB25025-2010的標準進行檢測所得;電加熱溫控保溫筒可有效精確地控制新搪玻璃反應罐罐身殘余應力的產生;而且采用具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐所燒制的新搪玻璃反應罐有效的解除了搪玻璃反應罐所產生的暗泡、發紋、流瓷、爆瓷等缺陷,并可完整的促成鋼材自身表面氫的析出和熔介以及氧化還原反應;促成搪玻璃底釉與鋼板之間絲網狀結構的密著層,相互鑲嵌,充分滲透,致密結合; 搪玻璃底釉與搪玻璃面釉,搪玻璃面釉與搪玻璃面釉之間充分熔融,牢固結合,光滑致密, 并可實現6遍以下的燒成遍數。對夾層腔體內的四組對接焊縫表面涂燒搪玻璃保護釉層, 可阻止搪玻璃反應罐的夾層腔體內四組對接焊縫在多次高溫燒成和長期使用過程中被氧化和被腐蝕,所得的新搪玻璃反應罐全面符合二類壓力容器的制造規范,受控搪燒“核心技術”數據化、科學化、自動化,整體質量優于國際領先水平,且經長期使用損壞后,其內筒身和外夾套的鋼板厚度全部符合二類壓力容器設計標準,還可進一步多次修復利用。實施例2本實施例的新搪玻璃反應罐及其制造工藝步驟中,除以下步驟中的工藝條件不同外,其余按照實施例1的步驟制造所得。其中,步驟9)和步驟10)中,燒制時采用中溫預燒、高溫燒結、保溫、分階段受控燒制的燒制工藝,所述燒制時先采用150-450°C升溫預燒并保溫,再采用450-750°C升溫預燒并保溫,其中升溫預燒和保溫的時間總共為2-4小時,然后采用700-920°C高溫燒制并保溫,高溫燒制和保溫的時間總共1-1. 5小時。采用具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐可精確的編制并設定和自動記錄分階段受控各特定溫度段的升溫、保溫、降溫全過程燒制溫度曲線。步驟10)中,新搪玻璃反應罐反復搪燒的遍數為6-7遍。采用具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐、全自動噴涂釉漿設備以及電加熱溫控保溫筒所制造的新搪玻璃反應罐,其設備大法蘭的最大最小直徑差彡1mm,平面度公差彡1mm,壓緊面寬度> 35mm ;其新內筒身內壁上的搪玻璃釉層的厚度均勻性好,提升到厚度為0. 8-1. 3mm之間,搪玻璃釉層的針孔數為0,上述各指標為按照國家標準GB25025-2010的標準進行檢測所得;電加熱溫控保溫筒可有效精確地控制新搪玻璃反應罐罐身殘余應力的產生;而且采用具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐所燒制的新搪玻璃反應罐有效的解除了搪玻璃反應罐所產生的暗泡、發紋、 流瓷、爆瓷等缺陷,并可完整的促成鋼材自身表面氫的析出和熔介以及氧化還原反應;促成搪玻璃底釉與鋼板之間絲網狀結構的密著層,相互鑲嵌,充分滲透,致密結合;搪玻璃底釉與搪玻璃面釉,搪玻璃面釉與搪玻璃面釉之間充分熔融,牢固結合,光滑致密,并可實現6 遍以下的燒成遍數。對夾層腔體內的四組對接焊縫表面涂燒搪玻璃保護釉層,可阻止搪玻璃反應罐在多次高溫燒成和長期使用過程中被氧化和被腐蝕,所得的新搪玻璃反應罐全面符合二類壓力容器的制造規范,受控搪燒“核心技術”數據化、科學化、自動化,整體質量優于國際領先水平,且經長期使用損壞后,其內筒身和外夾套的鋼板厚度全部符合二類壓力容器設計標準,還可進一步多次修復利用。實施例3本實施例的新搪玻璃反應罐及其制造工藝步驟中,除以下步驟中的工藝條件不同外,其余按照實施例1的步驟制造所得。其中,步驟9)和步驟10)中,燒制時采用中溫預燒、高溫燒結、保溫、分階段受控燒制的燒制工藝,所述燒制時先采用150-450°C升溫預燒并保溫,再采用450-750°C升溫預燒并保溫,其中升溫預燒和保溫的時間總共為2-4小時,然后采用700-920°C高溫燒制并保溫,高溫燒制和保溫的時間總共1-1. 5小時。采用具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐可精確的編制并設定和自動記錄分階段受控各特定溫度段的升溫、保溫、降溫全過程燒制溫度曲線。步驟10)中,新搪玻璃反應罐反復搪燒的遍數為6-7遍。 采用具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐、全自動噴涂釉漿設備以及電加熱溫控保溫筒所制造的新搪玻璃反應罐,其設備大法蘭的最大最小直徑差彡1mm,平面度公差彡1mm,壓緊面寬度> 35mm ;其新內筒身內壁上的搪玻璃釉層的厚度均勻性好,提升到厚度為0. 8-1. 3mm之間,搪玻璃釉層的針孔數為0,上述各指標為按照國家標準GB25025-2010的標準進行檢測所得;電加熱溫控保溫筒可有效精確地控制新搪玻璃反應罐殘余應力的產生;而且采用具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐所燒制的新搪玻璃反應罐有效的解除了搪玻璃反應罐所產生的暗泡、發紋、流瓷、 爆瓷等缺陷,并可完整的促成鋼材自身表面氫的析出和熔介以及氧化還原反應;促成搪玻璃底釉與鋼板之間絲網狀結構的密著層,相互鑲嵌,充分滲透,致密結合;搪玻璃底釉與搪玻璃面釉,搪玻璃面釉與搪玻璃面釉之間充分熔融,牢固結合,光滑致密,并可實現6-7遍以下的燒成遍數。對夾層腔體內的四組對接焊縫表面涂燒搪玻璃保護釉層,可阻止搪玻璃反應罐在多次高溫燒成和長期使用過程中被氧化和被腐蝕,所得的新搪玻璃反應罐全面符合二類壓力容器的制造規范,受控搪燒“核心技術”數據化、科學化、自動化,整體質量優于國際領先水平,且經長期使用損壞后,其內筒身和外夾套的鋼板厚度全部符合二類壓力容器設計標準,還可進一步多次修復利用。
權利要求
1.一種新搪玻璃反應罐,其特征在于,包括經檢驗合格的罐身(1),所述罐身(1)包括經檢驗合格的新內筒身( 和經檢驗合格的新外夾套(3),所述新內筒身( 包括直筒身 (2. 1)和連接直筒身(2. 1)的內封頭件(2. 2),所述新內筒身(2)和新外夾套(3)焊接成一體結構,且兩者之間為腔體(6);所述新內筒身( 的上口設有設備大法蘭(5),下口設有出料口法蘭(M),所述新內筒身( 的內壁上涂燒有搪玻璃釉層(7),所述新內筒身外壁上的對接直焊縫(2. 11)表面、上對接環焊縫(2. 12)表面和下對接環焊縫(2. 13)表面均涂燒有搪玻璃保護釉層(8);所述新外夾套(3)包括帶收口(3. 12)的夾套身(3. 1)和與夾套身連接的帶內環(3. 22)的封頭件(3.幻,所述新外夾套內壁上的對接直焊縫(3. 11)表面和對接環焊縫(3. 21)表面均涂燒有搪玻璃保護釉層(8);所述新外夾套(3),其鋼板厚度按二類搪玻璃壓力容器的設計標準增厚2-6mm,且由帶收口的夾套身(3. 1)和帶內環的封頭件(3. 2) 焊接成整體結構。
2.如權利要求1所述的新搪玻璃反應罐,其特征在于,所述新外夾套(3)的鋼板厚度按二類搪玻璃壓力容器的設計標準增厚2-10_。
3.如權利要求1或2所述的新搪玻璃反應罐,其特征在于,所述罐身(1)還包括多組加強鋼勁板G),所述多組加強鋼勁板(4)設于設備大法蘭(5)與新外夾套的收口(3. 12)部位之間,并沿設備大法蘭(5)的圓周呈對稱組合焊接而成
4.如權利要求3所述的新搪玻璃反應罐,其特征在于,所述設備大法蘭(5)的最大最小直徑差彡1mm,平面度公差彡1mm,壓緊面寬度彡35mm;所述新內筒身O)內壁上的搪玻璃釉層(7)的厚度為0. 8-1. 3mm ;所述搪玻璃釉層(7)按照GB25025-2010的標準檢測的針孔數為0。
5.如權利要求1-4任一所述的新搪玻璃反應罐的制造方法,具體包括如下步驟1)分別制作帶收口的夾套身(3.1)和帶內環的封頭件(3. 2),并焊接成整體結構,得到整體結構的新外夾套(3);2)制作新內筒身并對新內筒身上的對接直焊縫、上對接環焊縫和下對接環焊縫按二類壓力容器安全監察法規的標準進行X射線探傷,獲得符合二類壓力容器安全監察法規的新內筒身(2);3)對新外夾套上的對接直焊縫和對接環焊縫按二類壓力容器安全監察法規的標準進行X射線探傷,獲得符合二類壓力容器安全監察法規的新外夾套(3);4)將經檢驗合格的新內筒身的外壁上的對接直焊縫0.11)表面、上對接環焊縫 (2. 12)表面和下對接環焊縫(2. 13)表面涂搪玻璃保護釉漿層(8);5)將經檢驗合格的新外夾套的內壁上的對接直焊縫(3.11)表面和對接環焊縫(3. 21) 表面涂搪玻璃保護釉漿層(8);6)將涂有搪玻璃保護釉漿層的新內筒身和涂有搪玻璃保護釉漿層的新外夾套焊接成整體結構的罐身,經燒制后按二類壓力容器安全監察法規的液壓標準進行檢測,得到符合二類壓力容器安全監察法規的罐身;7)在經檢驗合格的罐身的設備大法蘭( 和新外夾套的收口(3.12)部位之間焊接多組加強鋼勁板G),所述多組加強鋼勁板(4)沿設備大法蘭(5)的圓周呈對稱組合排布;8)對新內筒身的內壁進行搪玻璃釉漿的噴涂,得到內壁噴涂搪玻璃釉層(7)的罐身⑴;9)采用具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的精密受控內熱式電爐將內壁噴涂搪玻璃釉層的罐身進行燒制,其中燒制時控制各部位受熱溫度一致、同步一體燒制;10)將反應罐的罐身采用所述具有智能溫度程序控制/調節/記錄儀的內熱式電爐對所述罐身反復搪燒多次,且每次搪燒前均先對新內筒身的內壁進行搪玻璃釉層的噴涂;11)將末次燒制的反應罐出爐后加熱保溫緩慢冷卻,得到所述新搪玻璃反應罐。
6.如權利要求5所述的新搪玻璃反應罐的制造方法,其特征在于,步驟8)和步驟10) 中,所述噴涂采用全自動噴涂釉漿設備(9);所述全自動噴涂釉漿設備(9)包括自動旋轉的定位架(9. 1)和螺栓結構推進器(9.幻,所述螺栓結構推進器(9. 2)上設有支架(9. 8),所述支架(9.8)包括底部的水平桿(9.9)和與水平桿連接的支撐斜桿(9. 10),所述支撐斜桿 (9. 10)上設有依次連接的釉漿儲筒(9. 5)、流通管(9. 6)、氣動壓縮噴射器(9. 4)和傘形高速旋轉噴霧器(9.幻,所述支架(9. 8)與螺栓結構推進器(9. 2)經水平桿底部的多組定滑輪 (9. 11)滾動連接;所述噴涂時實施定量勻速的噴涂方式。
7.如權利要求5所述的新搪玻璃反應罐的制造方法,其特征在于,步驟9)和步驟10) 中,所述內熱式電爐包括保溫筒體(12),所述保溫筒體(1 頂部設有一組可開合的保溫爐頂門(14),所述保溫爐頂門(14)上設有貫穿保溫爐頂門的制品吊架自轉件(15),所述制品吊架自轉件的底部還設有小平面電爐(16);所述內熱式電爐還包括位于保溫筒體(12)內的主體加熱電爐(10),所述主體加熱電爐(10)由下而上依次包括環平面電爐(17)、多層區域組合的圓柱體電爐(18)和圓臺階梯形電爐(19);所述環平面電爐(17)之下還設有環平面爐升降件(13),所述環平面電爐(17)的環平面上設有多圈直徑不同的同心圓槽,所述環平面電爐(17)在多圈同心圓槽內繞制一組電熱元件(17. 1);所述多層區域組合的圓柱體電爐(18)由多塊直徑相同且中心軸重合的圓環平板00)疊加而成,所述每塊圓環平板的外側周壁設有環形凹槽,每5-8層環形平板的凹槽內繞制一組電熱元件(18. 1),(18. 2)、 (18.3)、(18.4)、(18.5)、(18. 6)、(18. 7);所述圓臺階梯形電爐(19)由多塊直徑不同且中心軸重合的圓環平板疊加而成,所述每塊圓環平板的外側周壁上設有階梯形環形平臺,所述圓臺階梯形電爐(19)在5-8層階梯形環形平臺上繞制一組與內封頭件(2. 2)造型結構相近似的電熱元件(19. 1);每一組電熱元件均配套設有單元分組的控溫系統。
8.如權利要求7所述的新搪玻璃反應罐的制造方法,其特征在于,所述主體加熱電爐(10)的整體結構造型與所述罐身的新內筒身(2)的造型結構相近似,所述環平面電爐 (17)、多層區域組合的圓柱體電爐(18)和圓臺階梯形電爐(19)分別對應于新內筒身(2) 的設備大法蘭(5)、直筒身( 和內封頭件O. 2),且各電爐與其對應的新內筒身的相應部件間的間距可設定或調定。
9.如權利要求7所述的新搪玻璃反應罐的制造方法,其特征在于,所述單元分組的控溫系統包括測溫元件和智能溫度程序控制/調節/記錄儀,每一組電熱元件(17. 1)、 (18. 1)、(18. 2)、(18. 3)、(18. 4)、(18. 5)、(18. 6) (18. 7)、(19. 1)均連接配套的測溫元件 (22. 1)、(22. 2)、(22. 3)、(22. 4)、(22. 5)、(22. 6)、(22. 7)、(22. 8)、(22. 9),每組測溫元件均連接配套的智能溫度程序控制/調節/記錄儀03)。
10.如權利要求9所述的新搪玻璃反應罐的制造方法,其特征在于,所述智能溫度程序控制/調節/記錄儀在所述新搪玻璃反應罐罐身的每一遍燒制過程中,可精確的設定并控制其燒制的升溫、保溫和降溫的實際溫度與所述搪玻璃反應罐所需的受控燒制溫度曲線一致。
11.如權利要求5所述的新搪玻璃反應罐的制造方法,其特征在于,步驟11)中,所述加熱保溫緩慢冷卻的降溫速度控制在6-10小時冷卻至150°C。
全文摘要
本發明涉及化工、制藥工業用新搪玻璃反應罐及其制造,屬受壓容器設備領域。新搪玻璃反應罐的新內筒身和新外夾套焊接成一體結構,內筒身和外夾套上各對接焊縫表面均涂燒有搪玻璃保護釉層,全面實現容規。其制造包括采用智能溫度程序控制/調節/記錄儀相組成的精密受控內熱式電爐實施分階段受控燒制、帶夾套整體燒成工藝,采用全自動噴涂釉漿設備和電加熱溫控保溫筒進行制造。本發明開創奠定了我國搪玻璃反應罐制造技術標準全部實現容規,受控搪燒核心技術數據化、自動化,整體質量顯著優于現行國標。向著創新領先國際外熱式電爐鐵胚制造只能二次成型,受控搪燒核心技術受熱不均勻之現狀跨越發展。整體質量優于國際領先水平,極具全球市場競爭力。
文檔編號B01J19/02GK102389758SQ201110287709
公開日2012年3月28日 申請日期2011年9月26日 優先權日2011年2月17日
發明者朱文華 申請人:朱文華