[发明专利]一种可抽真空抗热变形且具有变形协调能力的高温罐体结构

说明书

技术领域

本发明涉及保护气氛热处理与热加工领域，尤其涉及一种可抽真空抗热变形且具有变形协调能力的高温罐体结构。

背景技术

凡是与氧亲合力强的金属做热处理或热加工时均需要在隔氧的环境下进行。为此，通常有两种主要的方法，一个是真空环境下进行处理，如真空钎焊、真空热处理，采用的是真空热处理设备，该设备既可保证真空，也可对设备内的产品进行加热；另一种方法是惰性气体保护气氛下进行，此方法是在常压左右进行，通常不能抽真空。

真空热处理的优点是处理质量好，但设备昂贵，生产过程复杂，维护保养困难，生产周期长，生产成本高；而惰性气体保护气氛热处理(以下称保护气热处理)虽然质量比真空状态稍差，但设备便宜、生产过程简单、维护保养容易、生产周期短、生产成本低，因而在实际生产中获得了更广泛的应用。

然而，保护气热处理罐体通常不能抽真空，而是通过向其罐体内通入大量的惰性气体，将氧排出并稀释到一定浓度后开始加热进行热处理或热加工，这种方法所存在的问题是：a保护气热处理罐体需要消耗大量的惰性气体才能把氧稀释到一定的浓度下；b保护气热处理罐体内的氧气浓度较难测定，因而多数情况下均是依靠工程经验来确定何时氧浓度满足要求；c保护气热处理罐体内所能达到的氧真空度相当有限。因此，实现保护气热处理罐体抽真空非常有必要的。

经分析，保护气热处理罐体不能抽真空的原因主要是：罐体的法兰连接结构的刚性又相当有限，在不断的冷热交替中将产生大量的累积变形，导致其法兰连接处的缝隙变(效果示意图如图1)，变形后将使密封面失去密封能力而不能抽真空；另一方，罐体密封结构的承受温度较低，在高温环境下无法进行抽真空。

针对上述问题，本发明通过原因分析，设计了一种可抽真空抗热变形且具有变形协调能力的高温罐体结构，旨在保证密封面能在反复的冷热交替中积累的变形较小，能长时间维持罐体的密封性能，并保证抽真空的密封承受温度能达到700℃。

发明内容

本发明的目的是提供一种可抽真空抗热变形且具有变形协调能力的高温罐体结构，保证密封面能在反复的冷热交替中积累的变形较小，在合适的密封圈的配合下，能长时间维持罐体的密封性能，保证抽真空的密封承受温度能达到700℃，以解决背景技术中现有的保护气热处理罐体在冷热交替过程中因密封面变形积累导致密封面因失去密封能力而不能抽真空的问题，以及密封承受温度较低的问题。

为解决其技术问题本发明所采用的技术方案为：一种可抽真空抗热变形且具有变形协调能力的高温罐体结构，包括罐体结构1、连接法兰结构2、罐门3、密封结构4和罐体支撑结构5，罐体结构1通过连接法兰结构2与罐门3相连，连接法兰结构2的活动连接处设置有密封结构4，罐体结构1的下方为罐体支撑结构5；

其特征在于：罐体结构1包括罐体抗形变刚性区11、罐体形变协调软区12，罐体抗形变刚性区11包括位于内侧的罐筒封闭壁111和位于外侧的罐体网状钢筋112，罐体形变协调软区12只含罐筒封闭壁111，连接法兰结构2包括罐体法兰21和罐门法兰22，连接法兰结构2外侧设置有罐体法兰网状钢筋23和罐门法兰网状钢筋24，密封结构4为耐高温金属密封圈。

进一步具体优化说明，所述罐体支撑结构5包括支撑底座51、罐体支撑架52和法兰支撑架53，罐体支撑架52和法兰支撑架53固定在支撑底座51上，罐体支撑架52固定连接于罐体抗形变刚性区11，法兰支撑架53活动连接于连接法兰结构2，装料平台55置于罐体内，装料平台55通过的装料平台支撑架54穿过罐体连接到支撑底座51；采用该支撑连接结构，其罐体支撑架52固定连接于罐体抗形变刚性区11，能保证支撑的稳定性，法兰支撑架53活动连接于连接法兰结构2，能更有利于法兰结构2的形变传递到罐体形变协调软区12，从而更有利于减小法兰密封面的形变量。

进一步具体优化说明，所述罐体形变协调软区12、罐体抗形变刚性区11、罐门法兰22和罐体法兰21的刚度依次增大；采用该刚度差别结构，能较好的控制形变产出区域，进一步减小密封面产生的形变。

进一步具体优化说明，所述罐筒封闭壁111的厚度为1mm至3mm；该厚度区间能保证罐体形变协调软区12具有较好的形变协调软度。