[實用新型]海綿鈦反應器復合金屬筒體

有效

• 申請號: 201420089284.1
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN203715707U
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 梁曦彬;付永紅;田忠元;秦為濤;潘多鵬;呂濤;王亮亮;張素超
• 申請（專利權）人: 金川集團股份有限公司
• 主分類號: C22B34/12
• 分類號: C22B34/12
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 張克勤

技術領域

本實用新型涉及冶金工業技術領域，具體的說是一種利用鎂熱還原法生產海綿鈦反應器復合金屬筒體。

背景技術

海綿鈦的生產是在還原反應器中，在高溫、微正壓氬氣保護條件下完成鎂熱還原四氯化鈦生成海綿鈦的化學反應過程，并在高溫、高真空條件下完成鎂、氯化鎂與海綿鈦分離的蒸餾過程，最終生產出純凈的海綿鈦坨。目前國內海綿鈦生產企業多采用倒“U”型還原-蒸餾聯合法生產海綿鈦，生產過程中反應器筒體、反應器大蓋組裝后，成為一套完整的反應器。在生產過程中反應器筒體長期處于高溫、高真空、承重、氧化等狀態，同時還要受到鎂、四氯化鈦、氯化鎂等的侵蝕，導致反應器筒體容易發生變形，使用壽命較低，生產成本較高。

反應器的材質、尺寸、結構形式、焊接次序以及焊縫質量等對冶金生產的順利進行、反應器的使用壽命以及海綿鈦產品質量尤為重要。當前企業常用的海綿鈦反應器主要有碳鋼反應器（主材質為Q245R、Q345R等）、不銹鋼反應器（主材質為310S、321、316L等）等。碳鋼反應器由于碳鋼的抗氧化能力不強，在使用過程中高溫氧化、高溫承重拉伸使反應器筒壁減薄變形或發生“縮頸”現象，使得海綿鈦坨產品無法正常取出，碳鋼反應器使用壽命短，只能使用7-8爐次。不銹鋼反應器使用壽命較碳鋼要長，約在20爐次以上，但是其制造成本高，焊接要求高，同樣存在高溫拉伸減薄問題，且不銹鋼中含量較高的Cr、Mo、Ni等合金元素在高溫下作用下容易滲入海綿鈦產品中，影響海綿鈦產品質量及后續鈦材加工。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種海綿鈦反應器復合金屬筒體，以解決碳鋼材質反應器耐高溫性能弱，筒體變形大，易產生“縮頸”現象，而不銹鋼材質反應器制造成本高、焊接要求高，生產出的海綿鈦產品質量不好的問題。

為解決上述問題，本實用新型所采取的技術方案為：

一種海綿鈦反應器復合金屬筒體，它包括筒壁、排氯化鎂管、上法蘭、下法蘭、吊耳，排氯化鎂管的出口端與連接管相連接，所述筒壁由碳鋼內層與不銹鋼外層爆炸復合而成，為上大下小的圓錐狀，所述筒壁的底端連接有圓弧形的封頭。

爆炸復合法是金屬復合板生產的一種工藝，其成形將制備好的復板放置在基板之上，然后在復板上鋪設一層炸藥，利用炸藥爆炸時產生的瞬時超高壓和超高速沖擊能實現金屬層間的固態冶金結合。

作為本實用新型的進一步改進，所述筒壁的頂端端口直徑為2050~2150mm，底端端口直徑為1900~2000mm。

作為本實用新型的更進一步改進，所述筒壁內層為5~10mm厚的Q345R碳鋼板，外層為25~30mm厚的310S不銹鋼板。

所述Q345R碳鋼是屈服強度為340MPa級壓力容器的專用板，它具有良好的綜合力學性能和工藝性能；所述310S不銹鋼是奧氏體鉻鎳不銹鋼，具有很好的抗氧化性、耐腐蝕性，因為較高百分比的鉻和鎳含量，310S不銹鋼擁有較好的蠕變強度，在高溫下能持續作業，具有良好的耐高溫性。

作為本實用新型的更進一步改進，所述連接管采用不同材質的兩段預先焊接，與所述筒壁的內層碳鋼層連接部為碳鋼管，外層不銹鋼層連接部為不銹鋼管與所述筒壁的內層連接部為碳鋼管，外層連接部為不銹鋼管。

作為本實用新型的更進一步改進，所述筒壁的外壁從所述下法蘭的底部向下500~1500mm處均布有數條加強筋。

作為本實用新型的更進一步改進，所述上法蘭板與所述下法蘭板之間設有立板，所述立板、上法蘭板、下法蘭板之間連接有支撐板。

本實用新型的有益效果為：

（1）、筒壁由碳鋼、不銹鋼兩種材質通過爆炸復合而成，具有較好的抗氧化、抗高溫蠕變能力，在使用過程中筒壁被拉伸變薄量明顯減少，有效提高了反應器的使用壽命，產出的海綿鈦產品品質高；

（2）筒壁為上大下小的圓錐狀結構，能夠有效解決設備在多次使用后產生“縮頸”現象，產品海綿鈦坨無法順利取出，而造成反應器報廢的問題，提高了本實用新型的使用壽命；

（3）連接管使用碳鋼管與不銹鋼管預先拼接，碳鋼管對接筒體本體內層的碳鋼層，不銹鋼管對接筒體本體外層的不銹鋼層，避免了連接管與反應器器壁內外層異種材質焊接的問題，提高了連接處焊縫的密封性能；

（4）在筒壁反應帶的外壁上設置加強筋，能夠有效增強反應帶的強度。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是圖1中本實用新型的俯視圖；

圖3是圖1中本實用新型的局部放大圖；