[发明专利]一种焦炭塔及其制造方法

权利要求书

1.一种焦炭塔，包括焦炭塔的塔体，其特征在于，塔体下方套接有裙座，裙座的内径D₂满足以下公式：

D₂＝D₁-δ，

其中，D₁为焦炭塔塔体的外径，δ为塔体外壁与裙座内壁之间常温过盈量，P_1,2为热套压力，μ为裙座材料泊松比，R_s、t_s分别为塔体外壁的半径值与塔体厚度，E为15CrMoR材料的常温弹性模量，R_k、t_k分别为裙座内壁的半径值与裙座厚度。

2.一种权利要求1所述的焦炭塔的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)，准备用于套在焦炭塔塔体上的裙座；

步骤(2)，裙座与塔体发生热套的高度为h，使裙座内壁与塔体外壁的粗糙度达到3.2μm，设裙座内壁与塔体外壁间的热套压力为P_1,2；

步骤(3)，将裙座整体加热至温度T_c；

步骤(4)，将塔体放置进裙座中；

步骤(5)，使裙座整体冷却至室温；

步骤(6)，依据接触热阻，确定出热套压力P_1,2的取值范围为P_1,2≥1.0MPa；

步骤(7)，依据静摩擦力，确定出热套压力P_1,2的取值范围为其中，G为焦炭塔总重，S为高度h所包含的接触面积为hπD₁，γ为粗糙度3.2μm下，焦炭塔材料的静摩擦系数为0.27；

步骤(8)，依据裙座、塔体内的热套周向应力，确定热套压力P_1,2的取值范围为：

其中，S_m表示焦炭塔材料15CrMoR在常温下的应力强度为167MPa；n则为安全系数1.5，R_s、t_s分别为塔体外壁的半径值与塔体厚度，R_k、t_k分别为裙座内壁的半径值与裙座厚度；

步骤(9)，对步骤(6)～(8)中P_1,2取交集，得出P_1,2的取值范围；

步骤(10)，根据步骤(9)中P_1,2的取值范围，以及δ＝D₁-D₂，计算出过盈量δ的取值范围，假设范围格式为a≤δ≤b；其中a＝1.3mm，b＝1.5mm；a和b分别为过盈量δ的下限和上限；

步骤(11)，控制过盈量为，

步骤(12)，焊接塔体与裙座间的对接焊缝，并做消应力热处理。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(3)中采用陶瓷电加热片将裙座内外壁包围，并加热至温度T_c，以保证裙座增大后的内径略大于焦炭塔的塔体外径D₁。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(5)中让裙座冷却至室温，塔体外壁与裙座内壁间发生挤压接触，成为热套，设两壁面间的热套压力为P_1,2。