[发明专利]新式氟化氢回转炉反应筒

说明书

技术领域

本发明属氟化工装备制造技术领域，具体涉及一种新式氟化氢回转炉反应筒。

背景技术

氟化氢是现代氟化工的基础，是制取氟及氟化物的基本原料，其常应用于稀土冶金技术领域，氟化氢的制备需要在氟化氢回转炉中进行，制备原料为萤石粉和硫酸，由于其反应过程为一个缓慢而复杂的过程，故伴随很多副反应的发生，副反应发生所产生的介质中H₂SO₄、HF、SiH₄、H₂SiF₆、H₂S、SO₂都会对反应筒造成一定程度的腐蚀，如果温度或者操作不当，通气条件下的回转炉反应筒的筒体寿命仅仅维持3个月就需更换，现有技术下的反应筒筒体采用纯镍制造而成，镍虽然在碱类溶液中完全稳定，对活泼气体(如氟氯溴)以及它们的氢化物的耐腐蚀能力优良，但是随着反应的进行，炉内水汽含量上升，在这种稀的氧化性酸环境下，腐蚀过程明显加快，在一些苛刻条件诸如高温高压或氧化性介质的作用下，其耐蚀能力越发削弱，变得很不稳定，有时甚至发生溶解；此外，现有筒体结构尺寸上未进行优化研究，受冷加工的形变应力、回转炉运转压力、筒体自重对筒体中间产生的集中载荷以及加热中的热应力等因素干扰，都削减了筒体的使用寿命，因此有必要改进。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种新式氟化氢回转炉反应筒，解决现有技术下筒体材料稳定性能差、尺寸结构不够优化、耐蚀性能不佳，使用寿命不长的技术问题。

本发明采用的技术方案：新式氟化氢回转炉反应筒，具有耐蚀内筒筒体，所述耐蚀内筒筒体为耐蚀镍基合金内筒筒体，耐蚀镍基合金内筒筒体直径为350-550mm，长度为4000-6300mm,壁厚为6.5-10mm。

所述耐蚀镍基合金内筒筒体采用牌号为NS331镍铬钼合金制成。

本发明与现有技术相比的优点：

1、本发明采用镍基合金替代传统纯镍材料制作筒体，通过利用镍对于Cr Mo等金属之间的固溶强化作用赋予镍更加优良的稳定性、耐蚀性，延长基材使用寿命；

2、NS331镍铬钼合金制成的炉筒具有耐高湿氟化氢、及氟气腐蚀，保持了镍易于形成焊接，方便工艺制造的优势；

3、经试验证明，反应筒筒体直径为350-550mm，长度为4000-6300mm,壁厚为6.5-10mm的结构尺寸对反应筒筒体形变的热应力影响最小、抗震性能最优，其使用年限可延长为1-2年。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1描述本发明的一种实施例。

新式氟化氢回转炉反应筒，具有耐蚀内筒筒体，所述耐蚀内筒筒体为耐蚀镍基合金内筒筒体1，采用镍基合金替代传统纯镍材料制作筒体，通过利用镍对于Cr Mo等金属之间的固溶强化作用赋予镍更加优良的稳定性、耐蚀性，延长基材使用寿命且保留了镍材易于焊接、方便工艺制造的优势，大大削弱氟化氢制备中副反应介质H₂SO₄、HF、SiH₄、H₂SiF₆、H₂S、SO₂等对筒体的腐蚀；所述耐蚀镍基合金内筒筒体1优选牌号为NS331镍铬钼合金，其中，镍含量优选为30％-60％，例如以Ni-Cr-Mo元素含量比为8:3:5时，利用镍基合金表面所形成的钝化膜来改善反应筒筒体化学稳定性，提高其腐蚀抗力，而且NS331镍铬钼合金还具有良好的耐高温、氟化氢、氟气耐腐蚀性能，较纯镍在通气反应条件下更加稳定，是优良的稀土冶金领域化工反应材料；再者，本发明中所述耐蚀镍基合金内筒筒体1直径为350-550mm，长度为4000-6300mm,壁厚为6.5-10mm，从物理结构角度进行分析，经大量实验数据得出，采用该尺寸范围的筒体结构具有对反应筒筒体形变的热应力影响最小、抗震性能最优，使用年限可延长到1-2年的优势，降低了设备更换成本投入，此外NS331镍铬钼合金在化工及有色金属冶炼设备以及相关容器管路中均可使用。

上述实施例，只是本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明实施范围，故凡以本发明权利要求所述内容所做的等效变化，均应包括在本发明权利要求范围之内。