[发明专利]一种氯化炉的制作和施工方法

说明书

技术领域

本发明属于大型薄壁类压力容器。特别涉及60kt/a以下氯化法钛白粉项目沸腾氯化炉的制作及施工方法。

背景技术

氯化炉是氯化法钛白粉项目工艺的核心设备，其主要介质有：金红石、氯气、氧气、TiCl4以及其他副产品，反应温度高，约900～1000℃、上部温度采用急冷工艺降至300℃。在国内，类似容器采用工厂化生产、现场整体吊装方法。

氯化炉的设备直径大、属于大型薄壁类压力容器，整体为高处悬挂安装形式，无法进行现场制作，一般均在大型压力容器制作厂家进行制作，采用大件运输的形式到现场，采用大型吊装机具将容器一次安装就位。其施工工序多、安装条件不同于一般的压力容器和储罐类设备、反应类静止设备安装，该设备在运行过程中还会产生5mm的振动，在这方面有似传动设备，故其施工的难度大、质量要求高。

发明内容

本发明提供施工周期短，节约成本的一种氯化炉及其施工方法。

本发明先制作安装筒体，采用倒装方法，在悬空的砼顶台板上安装倒装工装，上封头采用正装法，利用厂房上方结构设置吊点将封头吊装就位，采用整体热处理法进行氯化炉的热处理。

氯化炉采用在工厂内分片加工，在施工现场进行分段组装，倒装提升。

氯化炉的上封头和下封头采用整体旋压成型；在氯化炉顶台板基础上方（标高13m）布置倒装工装，在围绕其上方的钢结构上方布置吊点将上封头吊装就位，上筒体壁后δ=50mm，下筒体为壁后δ=20mm厚，采用加工形成对接焊缝。

氯化炉的支撑环板不仅具有支撑功能，而且由于氯化炉顶部的喷水均匀从支撑环板上部留下，因此其支撑环板与上筒体连接处为凹凸齿形，既保证了支撑环板与上筒体的焊接，又保证了氯化炉喷水的下落。

本发明采用在支撑环板安装前预留孔，支撑环板与上筒体焊接。

为了保证氯化炉上部出水堰的水平度，在氯化炉设备整体安装完毕就位找正后，再安装其出水堰。

本发明的氯化炉包括上封头、上筒体、下筒体、外夹套，上封头位于上筒体的上面，上筒体位于下筒体的上面，外夹套位于下筒体的外围，上筒体上焊接支撑环板，支撑环板等距离设置若干支撑筋板和水孔，支撑筋板设置水槽，上封头设置四个出水堰板，出水堰板设置凹凸齿和水孔，下筒体下部设置下封头。

上述氯化炉的制作工艺环节包括：在工厂加工下料，施工现场安装，整体热处理，水压试验，气密性试验，设备涂漆。

所述工厂加工下料的工艺步骤包括：分块下料——下料钢板坡口加工——下料钢板分块卷制；

所述施工现场安装步骤是：上筒体环形钢板组对且焊接并探伤、下筒体环形钢板组对且焊接并探伤——上封头安装且焊接并探伤——上封头吊装至基础平台——上筒体组对且焊接并探伤——上筒体吊装就位——下筒体组对且焊接并探伤——下筒体吊装就位与上筒体组对且焊接并探伤——上封头吊装就位与上筒体组对且焊接并探伤——外夹套组对且焊接并探伤——设备整体外观尺寸检验-。

所述整体热处理采用球罐内燃法，其中热处理工艺为焊件进炉时炉内温度不高于400℃，热处理焊件升温至400℃，加热区升温速度为50℃/h～200℃/h；升温期间加热区内的温差不大于120℃；热处理温度为600～640℃，保温时间为1小时；保温期间加热区内最高与最低温度之差不大于65℃；热处理焊件温度高于400℃，加热区降温速度为50℃/h～260℃/h；热处理焊件出炉炉温不高于400℃，出炉后自然冷却。

所述水压试验采用立式液压试验，试验压力为0.22MPa，水温不低于5℃；试验时，氯化炉中充满水，当氯化炉炉壁温度与水温相同时，缓慢升压至压力为0.2Mpa，确认无泄漏后继续升压压力为0.28Mpa，保压30分钟，然后将压力降至0.22Mpa并保持1小时以对所有焊接接头和连接部位进行检查。

所述下料钢板共有51块，其中上筒体的下料钢板共六块，下料钢板尺寸分别为：长为9000㎜×宽为2000㎜×厚为50㎜的有四块、长为4023㎜×宽为2000㎜×厚为50㎜的有两块；

下筒体的下料钢板共30块，下料钢板尺寸分别为长为9000㎜×宽为2000㎜×厚为20㎜的有十六块、长为3928㎜×宽为2000㎜×厚为20㎜的有八块、长为9000㎜×宽为500㎜×厚为20㎜的有四块、长为3928㎜×宽为500㎜×厚为20㎜的有两块；