专利名称：一种大型还原蒸馏炉用反应器的上盖的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种专用于钛冶金领 域的设备，具体是涉及一种大型还原蒸馏炉用反应器的上盖。
背景技术：
在金属钛的还原-蒸馏生产流程中，需要原料在高真空度的密封反应器内进行还原反应和蒸馏处理，从而实现从四氯化钛中置换出金属钛的反应过程。在此过程中，反应器上盖要受到频繁的高温、高压、真空的作用，同时还要受到镁、四氯化钛和氯化镁的侵蚀。这就要求作为主体设备的反应器上盖，能够经受剧烈的热循环和应力循环作用，而不致出现严重变形和疲劳破坏。目前国内在金属钛生产的还原-蒸馏生产流程中，大多使用中间填充隔热材料的多层壳体结构做为上盖的主体，其底板壁厚大于筒体(壳体)壁厚，造成温度梯度引起的热应力；接头抗疲劳性能差；锥形管是钢板卷制的圆台形，直接焊接于底板，一般的上盖使用寿命在I 2次。中国2007年11月14日公开的公开号为CN200974861的专利所提出的“一种用于镁法生产海绵钛的反应罐大盖”中，使用固化的填充耐火材料替代了传统的纤维状耐火材料，有效地解决了上盖抽真空的平衡力问题，但没有实质性的解决上盖本身在受到交变应力作用下，底板和壳体、底板和锥形管之间仍然存在由于结构不合理而引起的焊缝开裂问题。中国2010年8月25日公开的公开号为CN201560226U的专利所提出的“一种镁法生产海绵钛过程中用的反应器大盖”中，在壳体内增加蛇形盘管用于在冷却和加热时在管内通入冷介质和热介质，改变了生产条件，影响了生产周期，但对于提高反应器上盖寿命有一定的局限性。
实用新型内容本实用新型的目的就是要消除上述现有技术的不足和缺点，提供一种结构简单，故障率低，寿命大幅提高的一种大型还原蒸馏炉用反应器的上盖。为达到上述技术效果，本实用新型采用如下的技术方案一种大型还原蒸馏炉用反应器的上盖包括上法兰板、外壳、中心管和底板，所述上法兰板、外壳和底板焊接后形成隔热腔体，抽真空管穿过上法兰板后底部侧壁与底板全熔透焊接，上部侧壁与上法兰板单边V型全熔透焊接，加热器筒体穿过上法兰板后固定焊接于底板顶部，加热器筒体与加热器盖板形成加热腔体，加热腔体内设有锥形管和保温材料，锥形管包括直管部和喇叭形开口部，底板与喇叭形开口部对应部分开孔后与喇叭形开口连续角焊缝焊接，过道接管穿过加热盖板后与锥形管直管部焊接，锥形管外侧壁设有加热部件和测温管。优选的，所述锥形管是转角处圆滑过渡的带颈整体锥形管，锥形管上端的直管部长度不小于50mm，下端的喇叭开口焊接部设有长度不小于50mm的圆角翻边。[0009]优选的，所述锥形管为一次冲压成型，无焊接縫。优选的，所述底板与锥形管的喇叭形开ロ的焊接部加工有形变的逐渐削薄面。优选的，所述外壳、底板和加热器筒体厚度相同，不小于法兰板的厚度1/3。优选的，所述外壳和法兰板、外壳和底板之间加工有V型焊接坡ロ，全熔透焊接。优选的，所述加热器盖板为剖分式活动盖板。优选的，所述大型还原蒸馏炉用反应器的上盖可以抽真空。本实用新型的有益效果本实用新型公开的ー种大型还原蒸馏炉用反应器的上盖避免了在钛生产过程中 的高温、高压和真空等特殊生产的过程中过度的应カ集中和焊缝开裂等问题，本实用新型的故障率低，寿命大幅提高至10-15次，提高了上盖在使用过程中的可靠性。
图I为本实用新型的结构示意图；图2为本实用新型加热筒体部的局部放大结构示意图；图3为本实用新型的V型焊接坡ロ局部放大结构示意图；图4为本实用新型的形变的逐渐削薄面局部放大结构示意图。其中1 一上法兰板、2—外売、3—底板、4一柚真空管、5—加热部件、6—锥形管、7—过道接管、8—剂分式活动盖板、9一加热器筒体、10一测温管、11一保温材料、12一形变的逐渐削薄面、13—中心管。
具体实施方式
如图I至图4所示，ー种大型还原蒸馏炉用反应器的上盖包括上法兰板I、外壳2、中心管13和底板3，上法兰板I、外壳2和底板3焊接后形成隔热腔体，抽真空管4穿过上法兰板I后底部侧壁与底板3全熔透焊接，抽真空管4上部侧壁与上法兰板I单边V型全熔透焊接，加热器筒体9穿过上法兰板I后固定焊接于底板3顶部，加热器筒体9与加热器盖板形成加热腔体，本实施例中加热器盖板使用剖分式活动盖板8，加热腔体内设有锥形管6和保温材料U，锥形管6是转角处圆滑过渡的带颈整体结构，包括直管部和喇叭形开ロ部，锥形管上端的直管部长度为50mm，下端的喇叭开ロ焊接部设有长度为50mm的圆角翻边，底板3的与喇叭形开ロ对应部分开孔后与喇叭形开ロ固定密封焊接，底板3与锥形管的喇叭形开ロ的焊接部加工有形变的逐渐削薄面12，过道接管7的底部穿过分式活动盖板8后与锥形管6直管部焊接，锥形管6外侧壁设有加热部件5和测温管10。外壳2、底板3厚度相同，不小于法兰板的厚度1/3，这种设计可有效改善因为上盖各部件之间因为散热速度不同等因素引起的温度梯度而导致热应カ分布不均等问题，如图3所示外壳2和法兰板I、外壳2和底板3之间加工有V型焊接坡ロ，全熔透焊接可进ー步増加焊缝抗疲劳能力，降低应カ峰值；锥形管为一次冲压成型，无焊接缝，是转角处圆滑过渡的带颈整体锥形管，锥形管上端的直管部长度不小于50mm，下端的喇叭开ロ焊接部设有长度不小于50_的圆角翻边。如图4所示利用锥形管的特殊结构和底部焊接处设置的形变的逐渐削薄面12可大大提升本实用新型的抗热抗疲劳能力，消除了传统结构的应力峰值和局部薄弱点，并可以抽真空进行操作。[0024]本实用新型避免了在海绵钛生产过程中的高温、高压和真空等特殊生产的过程中过度的应力集中和焊缝开裂等问题，本实用新型的故障率低，寿命大幅提高至10-15次，提高了上盖在使用过程中的可靠性。以上所述的仅是本实用新型的优选实例。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型所提供的技术启示下，作为本领域的公知常识，还可以做出其它等同变型和改进，也应视为本实用新型的保护范围。·
权利要求1.ー种大型还原蒸馏炉用反应器的上盖包括上法兰板、外壳、中心管和底板，其特征在干所述上法兰板、外壳和底板焊接后形成隔热腔体，抽真空管穿过上法兰板后底部侧壁与底板全熔透焊接，上部侧壁与上法兰板全熔透焊接，加热器筒体穿过上法兰板后焊接于底板顶部，加热器筒体与加热器盖板后形成加热腔体，加热腔体内设有锥形管和保温材料，锥形管包括直管部和喇叭形开ロ部，底板与喇叭形开ロ部对应部分开孔后与喇叭形开ロ全熔透焊接，锥形管外侧壁设有加热部件和测温管。
2.根据权利要求I所述ー种大型还原蒸馏炉用反应器的上盖，其特征在于所述锥形管是转角处圆滑过渡的带颈整体锥形管，锥形管上端的直管部长度不小于50mm，下端的喇叭开ロ焊接部设有长度不小于50mm的圆角翻边。
3.根据权利要求I所述ー种大型还原蒸馏炉用反应器的上盖，其特征在于所述锥形管为一次冲压成型，无焊接縫。
4.根据权利要求I所述ー种大型还原蒸馏炉用反应器的上盖，其特征在于所述底板与锥形管的喇叭形开ロ的焊接部加工有形变的逐渐削薄面。
5.根据权利要求I所述ー种大型还原蒸馏炉用反应器的上盖，其特征在于所述外売、底板厚度相同，不小于法兰板的厚度1/3。
6.根据权利要求I所述ー种大型还原蒸馏炉用反应器的上盖，其特征在于所述外壳和法兰板、外壳和底板之间加工有V型焊接坡ロ，全熔透焊接。
7.根据权利要求I所述ー种大型还原蒸馏炉用反应器的上盖，其特征在于所述加热器盖板为剖分式活动盖板。
8.根据权利要求I所述ー种大型还原蒸馏炉用反应器的上盖，其特征在于所述大型还原蒸馏炉用反应器的上盖可以抽真空。
专利摘要一种大型还原蒸馏炉用反应器的上盖包括上法兰板、外壳、中心管和底板，抽真空管穿过上法兰板后底部侧壁与底板全熔透焊接，上部侧壁与上法兰板全熔透焊接，加热器筒体穿过上法兰板后焊接于底板顶部，加热器筒体与加热器盖板形成加热腔体，加热腔体内设有锥形管和保温材料，锥形管包括直管部和喇叭形开口部，底板与喇叭形开口全熔透焊接，过道接管穿过加热盖板后与锥形管直管部焊接，锥形管外侧壁设有加热部件和测温管，本实用新型避免了在海绵钛生产过程中的高温、高压和真空等特殊生产的过程中过度的应力集中和焊缝开裂等问题，本实用新型的故障率低，寿命大幅提高，提高了上盖在使用过程中的可靠性。
文档编号C22B5/04GK202658213SQ20122028318
公开日2013年1月9日 申请日期2012年6月15日 优先权日2012年6月15日
发明者杨翰元, 张同茂, 梁曦彬, 韩金红 申请人:金川集团有限公司