氟化铝流化床反应器的制造

1、氟化铝流化床反应器的制造： The aluminum fluoride （ ALF3 ） fluid-bed reactor is the core equipment of dry process aluminum fluoride. At present ， aluminum fluoride fluid-bed reactor is generally made from 304 stainless steel ， with poor abilities of resistance to pitting corrosion and stress corrosion resistance

2、under the condition of low velocity ， and under high temperature conditions ， the oxidation reaction is easy to occur. And Inconel 600 Ni base alloy has good resistance to high temperature corrosion and oxidation resistance ， excellent cold and hot processing and welding performance. This paper intr

3、oduces the Inconel 600 material properties ， welding points ， fluid-bed parts molding and assembly etc.0 引言 氟化铝流化床反应器是干法生产氟化铝工艺过程中的核心设备，设计压力是负压-0.05MPa ,使用温度高达630 Co氟化氢 气体 和 AL （ HO ） 3 粉末在床层上相遇发生化学反应， 生成氟化铝。氟化铝（ AIF3 ）是铝电解生产过程中的一种主要辅助材料，是铝 电解 的助熔剂。目前，氟化铝流化床反应器一般由 304 不锈钢制成， 在低速冲刷条件下抗点蚀和抗应力腐蚀性能能力较差，

4、 而且在高温条件下易Inconel 600 镍基合金具有良好的耐高温 腐蚀和抗氧化性能、优良的冷热加工和焊接性能，在630 C 下具有满意的热强性和高的塑性。因此，选用 Inconel 600 镍基合金 作为氟化铝流化床反应器的材料。Inconel 600 镍基合金化学成分和力学性能见表1 和表 2 。1 结构流化床反应器为立式容器， 在其内部设有上下两个床层， AL（ HO 3 以环境温度由顶床给料螺旋加入顶部床层， HF 气体从底部进入底部床层，在床层上进行化学反应生成氟化铝（ AlF3 ）。2 工艺流程2.1 工艺组成制定科学合理的制造工艺， 根据板料实际板幅绘制合理的壳 体排板图（合理

5、确定焊缝布置，焊缝避开开孔、床层位置等）， 编制产品制造检验大纲，实施和控制产品制造全过程。2.2 下料严格按排板图要求划线， Inconel600 材料不得打样冲眼， 壳体件直线部分采用剪切下料， 坡口采用机械方法加工并去毛刺 飞边， 非直线部分采用等离子切割下料并打磨见金属光泽。 在制 造过程中必须严格保护好板面， 应将剪床、 刨边机等设备台面覆 以胶皮、毛毡、纸板等物，卷板机卷辊为不锈钢辊。工作台面衬不锈钢板，并要平整无焊疤。镍合金板不得直接接触地面，以避免磕碰划伤。设备吊装用吊装带。2.3 筒体根据 Inconel600 板材实际板幅绘制筒体排板图， 确保开孔、 床层、加强圈等避开焊缝

6、， 筒节间纵缝及与锥形封头拼缝错开至 少100mm 以上。筒节展开长度应等于锥形封头大端中径展开长度。严格控制下料尺寸公差，要求其边长允差为土 1.5mm 对角线允差为 w 2mm筒节卷制后，纵缝两端必须对齐，对口错边量 w 1.0mm 焊 后找圆， 筒体最大最小直径差符合图样及标准要求， 焊缝棱角度w2.8mm 。2.4 顶、底部床层组装 焊接后要求床面平面度允差小于 3.5mm 要求较高。故？准2840 流化板尽可能采用宽板幅下料，拼缝要求安排在接近边缘位置，便于校平。流化板钻孔后要校平达到平面度要求。床层组装时，先将流化板水平固定在大的专用工装上 （周围用多块压板 均布压紧，中间用螺栓压

7、板紧固压紧） ， 按图划好各筋板组对位 置线， 按图组对？准 600内支撑短节、筋板、环板（？准2866 外支撑短节与锥节单独组焊并与床体组焊）。点固焊点长10?15, 间隔 200? 400。正式焊接采用分段焊、对称焊等措施，尽可能减 小焊接应力和变形。 焊后待冷却并停留足够时间后再拆下 来并放置在 平整洁净的地方，以保证平面度要求。2.5 床体组装 设备组对前，要检查每个零部件尺寸、标记，确认无误后 方 可组对，组对前要将坡口表面处理干净。床体每两节筒节之间环缝组焊后，其直线度要控制在< 1mm/1000m , 塔体总直线度要控制在 w 7mm 对口错边量< 1.0mm 焊缝棱

8、角度w 2.8mm 为保证溢流管装置的同心度和床层的平面度， 上下锥体和筒体上的四等分线（ 0°、90°、180 °、270 °）要准确无误， 各环缝组对时要保证四等分线对齐（特别是 270 °线）。 筒体分上、下两部分，下部分筒体环缝组焊完成后，先将外加强圈与筒体组对（断续焊），再按图样要求准确划好两床层 锥节的组对位置线，将底部床层锥节？准 2866 外支撑短节部件 按线与筒体组焊好，再将底部床层按图与？准 2866 外支撑短节 上端组焊（筒体处于垂直位置）。按同样方法组焊顶部床层，组 焊时要保证床层与筒体垂直和水平，按图样要求在270 °方位划两床层（如？准 57 ）通孔线，并开孔（留修磨量），顶、底部床层的？准 167 、？准273 孔待扩孔。 按图及方位组焊床体各环缝， 270 °线对齐，并组对其余外加强圈。3 结论 对设备所有对接焊缝（包括成形后的封头拼