[实用新型]爆炸合成罐

说明书

技术领域

本实用新型涉及爆炸合成技术设备领域，特别是涉及一种爆炸合成罐。

背景技术

爆轰合成超细碳材料就是利用炸药爆炸时产生的高温高压等热力学和动力学条件，使负氧平衡炸药中多余的碳或外加碳源在爆轰过程中发生解离、聚结和相变等过程，生成纳米石墨、纳米金刚石和聚晶金刚石，合称新型超细碳材料。其中纳米石墨和纳米金刚石的颗粒度主要分布在1－100nm,聚晶金刚石的颗粒度分布在0.5－100μm。这些材料既具有传统碳材料石墨和金刚石在化学、力学、热、光、电、磁等方面的许多优异性能，又具有介观材料的独特品质，在国防和民用领域的应用前景广阔(详见表1)，已在国内外新材料领域引起越来越多的重视，相关研究、生产和应用发展迅速。

表1超细碳材料的应用领域

爆轰合成技术的一个关键组成部分即是密闭式爆炸合成罐的发明与应用。

这个爆炸合成罐不仅用于爆轰合成超细碳材料，还可用于其它新材料的爆炸合成与改性，有很广泛的应用范围。

中国专利“纳米金刚石爆炸合成罐及纳米金刚石爆炸合成装置”(ZL200520032646.4)采用两端由平板法兰封闭的罐体，众所周知，圆柱形罐体是常用的罐体，采用法兰密封两端会使得罐体内的压力不均造成产品质量不均，同时由于法兰均为罐体外密封，而罐体内爆炸合成实验的瞬时压力，根据所用炸药品种及用量会在5～10MPa或者更高，法兰盘上的螺栓很容易受损，密封性差，巨大的内压外泄，容易造成爆炸合成罐周边人，物受损。中国专利“一种电爆炸制备纳米粉体材料的装置”(专利申请号为201310066116.0)也存在同样的缺陷。中国专利“一种用于爆轰制备纳米金刚石黑粉的爆炸容器”(ZL201220582417X)虽然一端采用封头，另一端还同样采用平板法兰密封，没有彻底克服上述缺陷。

发明内容

针对上述领域中的缺陷，本实用新型提供一种爆炸合成罐，密封性能好，且爆炸时罐内压力趋于均匀，且爆炸安全系数更高。

爆炸合成罐，包括罐体和固定支座，罐体与固定支座之间为活动连接，所述罐体由固定支座支撑并能绕固定支座转动，其特征在于：所述罐体包括一卧式圆筒形筒体和焊接于筒体两端的椭圆形封头，所述至少一个封头上开有人孔，所述人孔孔盖为内开式结构，孔盖外采用旋转手柄与压块联合锁紧结构。

所述孔盖采用转臂机构与封头外壁连接。

所述转臂机构包括长杆和短杆，长杆一端与短杆一端通过中间销轴固定在一起，所述长杆另一端通过长销轴固定于孔盖上，所述短杆的另一端通过短销轴固定于椭圆形封头的垫板上。

所述长杆和短杆分别为两根，所述两根长杆位于两个短杆之间，中间销轴与其中一个短杆的一端采用滚针轴承连接，与其中一个长杆之间采用单向推力轴承连接；所述短销轴与其中另一短杆之间采用单向推力轴承连接，与垫板之间采用滚针轴承连接。

所述罐体的长径比大于等于1且小于等于1.5～2，罐体近似圆球体。

所述罐体的上部开设有安全阀口和排气口。

所述罐体封头下部侧边或筒体部靠近罐门处安装有排料口，所述排料口的排料阀采用外顶内开式结构或球阀。

爆炸合成罐需要工作人员进入罐内安装，布置，因此可打开方式是必须的，本实用新型采用在封头上开设人孔的方式，同时人孔的开启采用内开方式，在爆炸发生时，其密封将更好严密，同时罐体也更安全。爆炸合成罐孔盖的密封必须要严密，向内开，密封好，受力均匀，长时间使用不会产生泄漏，不占用使用空间。但孔盖设计时必须采用较为灵活的滚针轴承，开启轻便，转动灵活，易于更换密封条及检修。该孔盖分别采用滚珠轴承与单向推力轴承，保证孔盖只能单向开闭。该爆炸试验罐孔盖为保证密封性能，人孔孔盖端面密封分别采用阶梯形式加强力纤维垫采用径向密封及轴向密封，且孔盖受力时密封更加严密。对比其他，向外开操作，虽检修较为方便，但占用试验室外部空间较大，不容易进行密封，随着使用时间的推移易产生泄漏。

人孔孔盖采用曲臂连接形式与罐体装配，便于开关门操作和罐内姿态调整。对比其他合页式铰接，更显自由、灵活。罐门采用手柄与压块配合锁紧结构，手柄与压块结合的紧密度决定人孔门的密封性。对比其他多为螺栓连接锁紧方式，操作强度小，操作简便，易于维修。

本发明的爆炸合成罐采用卧式圆筒形，两边配以钢制压力容器的标准椭圆形封头。在满足使用的情况下尽量缩短圆筒部分的长度，使罐体尽量接近于圆球体，长径比≥1≤1.5～2，以保证受力更均匀。对比其他爆炸罐，多为柱形结构，长径比较大(＞2)。