專利名稱：一種大型還原蒸餾爐用反應(yīng)筒體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種專用于鈦冶金領(lǐng)域的設(shè)備，具體是涉及一種大型還原蒸餾爐用反應(yīng)筒體。
背景技術(shù)：
在金屬鈦的還原-蒸餾生產(chǎn)流程中，需要原料在高真空度的密封反應(yīng)器內(nèi)進行還原反應(yīng)和蒸餾處理，從而實現(xiàn)從四氯化鈦中置換出金屬鈦的反應(yīng)過程。在此過程中，反應(yīng)器要承受劇烈的熱載荷和機械載荷作用，其工作溫度已高于材料蠕變點，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(shè)備的反應(yīng)器筒體，能夠經(jīng)受劇烈的熱循環(huán)和應(yīng)力循環(huán)作用，而不致出現(xiàn)嚴重變形和疲勞破壞。目前國內(nèi)在金屬鈦生產(chǎn)的還原-蒸餾生產(chǎn)流程中，反應(yīng)器上部均使用環(huán)形懸臂結(jié)構(gòu)，環(huán)板與筒體件以筋板直接焊接，且細部設(shè)計上未設(shè)置止裂構(gòu)造，這種環(huán)形懸臂結(jié)構(gòu)受力·不均勻，且在局部部位出現(xiàn)高度應(yīng)力集中，關(guān)鍵部位局部剛性過大，在熱應(yīng)力下導(dǎo)致進一步的應(yīng)力集中。在實際使用中，筋板焊縫在一次熱循環(huán)中即發(fā)生開裂，再次使用即會出現(xiàn)裂紋延展，且因裂紋無法終止而導(dǎo)致反應(yīng)器筒體整體失效，影響生產(chǎn)的正常運行，設(shè)備運行成本居高不下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要消除上述現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺點，提供一種結(jié)構(gòu)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(yīng)筒體。為達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案一種大型還原蒸餾爐用反應(yīng)筒體包括筒體、篩板和抽氯化鎂半管，所述筒體底部封閉，頂部開口，筒體上部外側(cè)壁固定焊接雙層托環(huán)板，包括上托環(huán)板和下托環(huán)板，上托環(huán)板和下托環(huán)板間焊接筒圈、筋板和吊耳，筒體和筒圈之間的下托環(huán)板上設(shè)有開孔，篩板和筒體之間設(shè)有加強筋板。優(yōu)選的，所述上托環(huán)板和下托環(huán)板上開有環(huán)形強制冷卻槽。優(yōu)選的，所述筋板至少設(shè)有20個，吊耳設(shè)有3或4個，均勻分布。優(yōu)選的，所述筋板上設(shè)有止裂孔。優(yōu)選的，所述下層托環(huán)板上的開孔為圓形、橢圓形或膠囊型。優(yōu)選的，所述下層托環(huán)板上的開孔數(shù)與筋板數(shù)量相同或為筋板數(shù)量的倍數(shù)。優(yōu)選的，所述篩板與筒體間的加強筋板包括徑向筋板和環(huán)向筋板，雙向增強篩板剛度。本發(fā)明的有益效果
一種海綿鈦還原蒸餾爐用反應(yīng)器筒體總體結(jié)構(gòu)上采用雙托環(huán)板并聯(lián)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了力的多路徑傳遞，提高了設(shè)備運行的可靠性和安全性。大幅改善了結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布狀態(tài)，大幅減弱了應(yīng)力峰值，關(guān)鍵部位上提高了結(jié)構(gòu)柔性，提高了結(jié)構(gòu)抗熱載荷性能。具有可靠性高、故障率低、抗熱疲勞和機械應(yīng)力疲勞性能優(yōu)良等特點。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明圖I的吊耳局部放大結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明圖I俯視局部放大結(jié)構(gòu)示意 圖4為本發(fā)明的篩板結(jié)構(gòu)示意圖。其中1一上托環(huán)板、2—下托環(huán)板、3—筒圈、4一筋板、5—筒體、6—吊耳、7—抽氯化鎂半管、8—強制冷卻槽、9—孔、10—止裂孔、11 一加強筋板、12—篩板。
具體實施例方式如圖I至圖4所示，一種大型還原蒸餾爐用反應(yīng)筒體包括筒體5、篩板12和抽氯 化鎂半管7，筒體5底部為橢圓形封頭，頂部開口，開口部外側(cè)壁固定焊接帶強制冷卻的雙層托環(huán)板，包括上托環(huán)板I和下托環(huán)板2，上托環(huán)板I和下托環(huán)板2上開有環(huán)形強制冷卻槽8，上托環(huán)板I和下托環(huán)板2間固定焊接筒圈3、筋板4和吊耳6，筋板4設(shè)有二十個，筋板4上設(shè)有止裂孔10，吊耳沿周向120°均布設(shè)有三個，筒體5和筒圈3之間的下托環(huán)板2上設(shè)有孔9，孔呈膠囊型沿周向均布設(shè)有二十個，如需加大空氣流動效果可增設(shè)，篩板8和筒體5之間設(shè)有加強筋板11，加強筋板11包括徑向筋板和環(huán)向筋板，雙向增強篩板剛度。下托環(huán)板上的開孔可由膠囊型替換為圓形或橢圓形，數(shù)量與筋板數(shù)相同或為筋板數(shù)量的倍數(shù)，開孔位置和大小可根據(jù)結(jié)構(gòu)剛性靈活調(diào)整，吊耳根據(jù)需要可增設(shè)為4個，開孔既可作為氣流上升通道又削弱了局部剛度，提高了結(jié)構(gòu)的抗熱應(yīng)力性能，筋板上開設(shè)止裂孔，防止疲勞裂紋在整體結(jié)構(gòu)中全面擴展而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)整體失效，帶有強制冷卻槽的雙托環(huán)結(jié)構(gòu)，以徑向筋板將兩個托環(huán)連接為整體并聯(lián)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了力的多路徑傳遞；下托環(huán)板直接與筒體焊接，提高了整體強度，改善了結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力分布，根據(jù)有SW6限元分析的結(jié)果，此種結(jié)構(gòu)最大變形量及局部應(yīng)力峰值均比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)降低了約43%，提高了設(shè)備運行的可靠性和安全性。大幅改善了結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布狀態(tài)，大幅減弱了應(yīng)力峰值，關(guān)鍵部位上提高了結(jié)構(gòu)柔性，提高了結(jié)構(gòu)抗熱載荷性能。具有可靠性高、故障率低、抗熱疲勞和機械應(yīng)力疲勞性能優(yōu)良等特點。以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實例。應(yīng)當(dāng)指出對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在本發(fā)明所提供的技術(shù)啟示下，作為本領(lǐng)域的公知常識，還可以做出其它等同變型和改進，也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種大型還原蒸餾爐用反應(yīng)筒體包括筒體、篩板和抽氯化鎂半管，其特征在于所述筒體底部為橢圓形封頭，頂部開口，筒體上部外側(cè)壁固定焊接雙層托環(huán)板，包括上托環(huán)板和下托環(huán)板，上托環(huán)板和下托環(huán)板間固定焊接筒圈、筋板和吊耳，筒體和筒圈之間的下托環(huán)板上設(shè)有開孔，篩板下部設(shè)有加強筋板。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種大型還原蒸餾爐用反應(yīng)筒體，其特征在于所述上托環(huán)板和下托環(huán)板上開有環(huán)形強制冷卻槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種大型還原蒸餾爐用反應(yīng)筒體，其特征在于所述筋板至少設(shè)有20個，吊耳設(shè)有3或4個，均勻分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種大型還原蒸餾爐用反應(yīng)筒體，其特征在于所述筋板上設(shè)有止裂孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種大型還原蒸餾爐用反應(yīng)筒體，其特征在于所述下層托環(huán)板上的開孔為圓形、橢圓形或膠囊型。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種大型還原蒸餾爐用反應(yīng)筒體，其特征在于所述下層托環(huán)板上的開孔數(shù)量與筋板相同或為筋板數(shù)量的倍數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種大型還原蒸餾爐用反應(yīng)筒體，其特征在于所述篩板與筒體間的加強筋板包括徑向筋板和環(huán)向筋板。
全文摘要
一種大型還原蒸餾爐用反應(yīng)筒體包括筒體、篩板和抽氯化鎂半管，所述筒體底部封閉，頂部開口，開口部外側(cè)壁固定焊接雙層托環(huán)板，包括上托環(huán)板和下托環(huán)板，上托環(huán)板和下托環(huán)板上開有環(huán)形強制冷卻槽，上托環(huán)板和下托環(huán)板間固定焊接筒圈、筋板和吊耳，筒體和筒圈之間的下托環(huán)板上設(shè)有開孔，篩板下部設(shè)有加強筋板。本發(fā)明的設(shè)計實現(xiàn)了力的多路徑傳遞，提高了設(shè)備運行的可靠性和安全性。大幅改善了結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布狀態(tài)，大幅減弱了應(yīng)力峰值，關(guān)鍵部位上提高了結(jié)構(gòu)柔性，提高了結(jié)構(gòu)抗熱載荷性能。具有可靠性高、故障率低、抗熱疲勞和機械應(yīng)力疲勞性能優(yōu)良等特點。
文檔編號C22B34/12GK102732738SQ20121019819
公開日2012年10月17日 申請日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者黨延春, 張同茂, 張堪牢, 楊翰元, 梁曦彬, 韓金紅 申請人:金川集團有限公司