CN102268544A - 浸出球的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浸出球的制造方法，用于制造大型浸出设备，利用拼装的方式焊接组装成大型浸出球，该浸出球可以承受一定的压力，并且旋转平稳，在旋转过程中可以不断的添加辅料有效的完成对原料的浸出加工。根据本发明方法可以制造出体积较大的浸出球，容纳更多的物料，并且制造出的整个球罐精度高，制造时容易保证球罐两端耳轴的同轴度和强度，制造出的球罐运行平稳，减少反应釜旋转时旋转轴在轴承处的径向跳动，减少磨损。而且本发明方法制造出的球罐整体可以承受较高的压力。

Description

浸出球的制造方法

技术领域

本发明涉及使用一种大型设备的制造方法，该大型设备可使用浸出方法提取矿物，特别是一种形状为球形的浸出设备的制造方法。

背景技术

矿物原料浸出设备是用于将矿物原料中的有用组分或有害杂质选择性地溶解，使有用组分与有害杂质或与脉石组分相分离。

现有的浸出设备（反应釜）结构通常为：钢外壳、中间衬铅、再内衬耐酸瓷砖;反应釜内无搅拌器，釜底设置压缩空气管口，通过向釜内鼓入压缩空气对反应料搅拌。这种反应釜的缺点是:往反应釜内鼓入压缩空气会带进更多杂质，为清除杂质提高纯度必然造成硫酸的大量消耗，最终浸出的矿物质品质较低。

为此，中国实用新型200420034532.9提出了一种改进了的反应釜，由釜顶盖和壳体经法兰封密构成，在顶盖上有减速机输出轴插口，投料口和废气排出口;壳体内有流通加热蒸汽的中间夹层，外侧壁上有与夹层连通的加热蒸汽入口，壳体底部分别装有与夹层连通的冷凝蒸汽出日和带控制阀的二氧化钛料浆出口;腔体内壁衬有防酸腐蚀的搪玻璃层，腔内装有与减速机输出轴联为一体的搅拌器。该种反应釜能使所含金属杂质清除更有效，降低了酸消耗量；但反应釜的容量有限，搅拌器搅拌不均匀。

为了使容器内的介质受热和混合均匀，并提高换热效率，中国发明专利200910300618.9公开了一种蒸发器，包括加热室和安装在加热室内的换热器，加热室具有高温气体进口和气体出口，在加热室内安装有换热筒，换热筒的两端分别具有与换热筒内部连通的空心轴，两个空心轴同轴，在换热筒的筒壁上设有一个可启闭的出料口，在加热室外安装有驱动装置，驱动装置通过传动部件驱动换热筒转动。该发明的蒸发器中被蒸发介质在旋转换热筒内进行直接加热，被蒸发介质在旋转的筒体中混合均匀。该蒸发器仅为受热蒸发用，蒸发器是水平设置的筒体，被蒸发介质在筒体内沿轴向运动较少，如果需要再加入酸液，介质在筒体内很难混合均匀。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单，浸出效果好、容量大的浸出设备（浸出球）的制造方法。

一种浸出球的制造方法，包括如下步骤：

A．         选取制作球壳板的钢板，逐张钢板进行材质检验、超声探伤和厚度检测，按照设计对钢板进行标记移植，划线，下料，并将割口打磨光滑，清除氧化皮、铁锈；

B．         将钢板冷冲压成形，压制成为球壳板，球壳板的形状是拼成球体的瓣状，对冲压形成的球壳板进行检测，要求球壳板周边160mm范围内及四角的间隙≤1.5mm；

C．         在冲压形成的球壳板上精划线，由样板定尺寸，同时划出周边切割线以及轨道定位线，并进行标记移植，检查划线的正确性以及由此划线确定的球壳板几何尺寸的正确性，并确认标记；

D．         组对用于组装球壳板的紧固工装，按划线切割球壳板，同时按图要求割出坡口，检查坡口表面、坡口尺寸和球壳板几何尺寸，对球壳板及坡口表面缺陷检验，进行补焊，并对补焊部位进行100%着色检测和打磨；

E．         冷精校形，复查球壳板曲率、球壳板几何尺寸，对每块球壳板距坡口边缘进行超声探伤，每块球壳板坡口及周边100mm范围内100%着色检测，每块球壳板四角及中心点5处进行测厚检测；

F．         将球壳板组装成球罐，在组装过程中对球罐的内直径、两轴间的最大内直径和最小内直径之差进行控制；

G．         将组装完成的球壳板焊接成球罐，并对所有纵环焊缝外观检查，100%射探检测，100%超声检测，对球罐内外表面进行焊缝修磨，然后对焊缝内外表面进行100%着色检测或进行100%磁探检测；

H．         制作球缺板，球缺板为冷冲压成形，并进行加工、打磨，形状为部分球壳体，其内表面与球罐外表面配合；

I．         加工与球缺板配合的主动端耳轴和从动端耳轴，两端的耳轴为空心轴；

J．         用全站仪找平找正，确定基准，将球缺板安装在球壳板拼装形成的两端部，将球缺板与球壳体点焊牢固，用全站仪辅助定位各组件相应于球罐的位置，再将各部件焊接在一起，在主动端耳轴上焊接用于安装驱动部件的法兰座，并在球罐上相对于两个耳轴的赤道带上开孔，焊接进出料口，在焊接过程中用全站仪监控从动端耳轴、主动端耳轴和法兰座的变形，对从动端耳轴、主动端耳轴、进出料口与球壳板的焊缝焊后进行后热消氢处理，打磨所有角焊缝与母材平齐且圆滑过渡；

K．         对件从动端耳轴、主动端耳轴、球缺板、球缺板及与球壳体的焊缝进行局部消除应力热处理；

L．         镗/铣从动端耳轴、主动端耳轴、法兰座，使两耳轴同轴度公差不大于1mm；

M．         对球罐进行检验，将球罐的耳轴安装在驱动部件上。

本发明的附加技术方案如下：

优选地，C步骤中复核球壳板尺寸，应满足以下要求：a. 长度方向弦长允差：ΔL≤±2.5mm ；b. 宽度方向弦长允差：ΔB:-2到+0.5mm ；c. 对角线弦长允差：ΔD≤±3.0mm ；d. 两条对角线应在同一平面上；用两直线对角测量时，两直线的垂直距离偏差≤5mm。

优选地，E步骤中对球壳板四角及中心点5处进行测厚检测，应满足：a.型后的上极带板的实际厚度不得小于 25mm；b.成型后的赤道带板的实际厚度不得小于 22mm ;c.成型后的下极带板的实际厚度不得小于 25mm。

优选地，在F步骤中组装球罐时，在组装球罐赤道带时要求每块球壳板的赤道线水平误差不大于2mm，相邻两块球壳板的赤道线水平误差不大于3mm,任意两块球壳板的赤道线水平误差不大于6mm。

优选地，在F步骤中组装球罐时，控制球壳的内直径、两轴间的最大内直径和最小内直径三者之间相互之差均不大于10mm。

优选地，在F步骤中组装球罐时，球壳板间组对间隙宜为2±2mm，板与板对接之内表面齐平，错口不大于1.0mm。

在G步骤中，焊接完成后，对球罐内外表面进行焊缝修磨，球罐外表面焊缝余高应为0.5至2mm，球罐内表面焊缝余高为0mm，对接焊缝应打磨至与母材呈圆滑过渡，圆弧半径大于6mm。

优选地，进出料口的启闭部件是快开门。

优选地，J步骤中热消氢处理时，后热温度为200℃到280℃, 后热时间应为0.5到1小时。

优选地，在J步骤中，在耳轴和球缺板之间焊接加强筋。

优选地，在J步骤中，在关于球心与进出料口相对称的位置上焊接配重块。

优选地，在J步骤中，在主动端耳轴中安装进液管，进液管连通球罐内外。

优选地，在H步骤中，还在球缺板上开测温孔，测温孔中心线的延长线与与耳轴中心线延长线之间的夹角为15°～16°。

优选地，在L步骤后对整个球罐进行水压试验，水压试验后排水，风干，检查球罐的密闭性并进行修补。

优选地，在J步骤中，在球罐的壳体上均匀开排气孔。

优选地，在进行水压试验后设备外表面刷环氧轻料两遍。

本发明的有益效果是：根据本发明方法可以制造出体积较大的浸出球，容纳更多的物料，并且制造出的整个球罐精度高，制造时容易保证球罐两端耳轴的同轴度和强度，制造出的球罐运行平稳，减少反应釜旋转时旋转轴在轴承处的径向跳动，减少磨损。而且本发明方法制造出的球罐整体可以承受较高的压力。本发明的其他有益效果将在实施例中结合具体实施例予以说明。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是依照本发明方法制造的浸出球的实施例的示意图。

图2是图1所示浸出球的俯视图。

图3是图1所示浸出球的反应釜部分的示意图。

图4是图1所示浸出球中耳轴和球缺板部分的剖视图。

图5是图5所示旋转轴和球缺板的左视图。

具体实施方式

本发明的具体实施例1，依照本发明方法加工得到的浸出球，如图1和图2所示，球罐1是由钢板拼焊成的中空球体，为了保证球体在旋转时具有较好的转动性能，并且方便后续安装，球壳的内直径、两轴间的最大内直径和最小内直径三者之间相互之差均不大于10mm；球体的赤道带组装后，每块球壳板的赤道线水平误差不大于2mm，相邻两块球壳板的赤道线水平误差不大于3mm，任意两块球壳板的赤道线水平误差不大于6mm，相邻两带的纵焊缝的边缘距离不应小于100mm。在拼焊成的中空球体内侧固定有衬砖5，如图1和图3中所示。为了便于在反应过程中控制球罐内的压力，在球罐1的壳体上均布有排气孔。整个球罐1通过耳轴安装在渠道部件上，驱动部件包括机座11，安装在机座上驱动球罐1旋转的驱动电机13、减速器14和齿轮传动装置12，球罐1的耳轴3沿水平方向安装在机座11上，轴线与水平面的平行度小于0.5mm。

球罐1的耳轴3固定在球体的两侧，两个耳轴3同轴并且二者的延长线穿过球心，在耳轴3上固定有与球体外表面配合的球缺板9，由于球罐1的体积较大，球体的直径超过4米，两侧的耳轴3在焊接到球罐1上时很难做到同轴，因此在耳轴3上增加一个球缺板9，如图4和图5所示，利用球缺板9内侧的弧形面与球罐外表面贴合来协助耳轴3定位，保证球体两侧的耳轴3同轴并且延长线穿过球心，耳轴3为中空并与球罐1内部连通，其中一侧主动端耳轴3中安装有进液管16。

在球罐1球体的壁上设有一个快开门，如图1至3中所示，快开门包括进出料口6和门盖7，在本例中为了便于浸出球的制造方法内的物料倒出，快开门被设置在球体的赤道带位置，并且为了保持浸出球的制造方法的动平衡，在球体上，快开门对面的位置安装有配重块4。

本例中的球体球罐也可以替换为椭球体，以其长轴或短轴作为旋转轴。

在上述实施例中，为了在球罐工作过程中监视球罐内部的温度，可以在球罐的壁上安装一个热电偶2或其他温度传感器（测量仪），如图1所示，该热电偶2最好是安装在与球罐的水平旋转轴之间的夹角15°～16°的位置，在这个位置范围内，当球罐滚动时温度传感器可以比较准确的测量出球罐内部的温度，并且减少被物料磨损的速度。

更进一步的，为了优化球罐1内部的混合效果，可以在耳轴中增加进液管16，如图1所示。

在上述实施例中，为了方便两侧旋转轴的安装和保证二者的同轴度和强度，在球缺板9还可以固定一段沿旋转轴轴向延伸套筒，或者在旋转轴3和球缺板9之间固定有加强筋901。

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (16)

1.一种浸出球的制造方法，包括如下步骤：

选取制作球壳板的钢板，逐张钢板进行材质检验、超声探伤和厚度检测，按照设计对钢板进行标记移植，划线，下料，并将割口打磨光滑，清除氧化皮、铁锈；

将钢板冷冲压成形，压制成为球壳板，球壳板的形状是拼成球体的瓣状，对冲压形成的球壳板进行检测，要求球壳板周边160mm范围内及四角的间隙≤1.5mm；

在冲压形成的球壳板上精划线，由样板定尺寸，同时划出周边切割线以及轨道定位线，并进行标记移植，检查划线的正确性以及由此划线确定的球壳板几何尺寸的正确性，并确认标记；

组对用于组装球壳板的紧固工装，按划线切割球壳板，同时按图要求割出坡口，检查坡口表面、坡口尺寸和球壳板几何尺寸，对球壳板及坡口表面缺陷检验，进行补焊，并对补焊部位进行100%着色检测和打磨；

冷精校形，复查球壳板曲率、球壳板几何尺寸，对每块球壳板距坡口边缘进行超声探伤，每块球壳板坡口及周边100mm范围内100%着色检测，每块球壳板四角及中心点5处进行测厚检测；

将球壳板组装成球罐，在组装过程中对球罐的内直径、两轴间的最大内直径和最小内直径之差进行控制；

将组装完成的球壳板焊接成球罐，并对所有纵环焊缝外观检查，100%射探检测，100%超声检测，对球罐内外表面进行焊缝修磨，然后对焊缝内外表面进行100%着色检测或进行100%磁探检测；

制作球缺板，球缺板为冷冲压成形，并进行加工、打磨，形状为部分球壳体，其内表面与球罐外表面配合；

加工与球缺板配合的主动端耳轴和从动端耳轴，两端的耳轴为空心轴；

用全站仪找平找正，确定基准，将球缺板安装在球壳板拼装形成的两端部，将球缺板与球壳体点焊牢固，用全站仪辅助定位各组件相应于球罐的位置，再将各部件焊接在一起，在主动端耳轴上焊接用于安装驱动部件的法兰座，并在球罐上相对于两个耳轴的赤道带上开孔，焊接进出料口，在焊接过程中用全站仪监控从动端耳轴、主动端耳轴和法兰座的变形，对从动端耳轴、主动端耳轴、进出料口与球壳板的焊缝焊后进行后热消氢处理，打磨所有角焊缝与母材平齐且圆滑过渡；

对件从动端耳轴、主动端耳轴、球缺板、球缺板及与球壳体的焊缝进行局部消除应力热处理；

镗/铣从动端耳轴、主动端耳轴、法兰座，使两耳轴同轴度公差不大于1mm；

对球罐进行检验，将球罐的耳轴安装在驱动部件上。

2.根据权利要求1所述的浸出球的制造方法，其特征在于：C步骤中复核球壳板尺寸，应满足以下要求：a. 长度方向弦长允差：ΔL≤±2.5mm ；b. 宽度方向弦长允差：ΔB:-2到+0.5mm ；c. 对角线弦长允差：ΔD≤±3.0mm ；d. 两条对角线应在同一平面上；用两直线对角测量时，两直线的垂直距离偏差≤5mm。

3.根据权利要求2所述的浸出球的制造方法，其特征在于：E步骤中对球壳板四角及中心点5处进行测厚检测，应满足：a.型后的上极带板的实际厚度不得小于 25mm；b.成型后的赤道带板的实际厚度不得小于 22mm ;c.成型后的下极带板的实际厚度不得小于 25mm。

4.根据权利要求3所述的浸出球的制造方法，其特征在于：在F步骤中组装球罐时，在组装球罐赤道带时要求每块球壳板的赤道线水平误差不大于2mm，相邻两块球壳板的赤道线水平误差不大于3mm,任意两块球壳板的赤道线水平误差不大于6mm。

5.根据权利要求4所述的浸出球的制造方法，其特征在于：在F步骤中组装球罐时，控制球壳的内直径、两轴间的最大内直径和最小内直径三者之间相互之差均不大于10mm。

6.根据权利要求5所述的浸出球的制造方法，其特征在于：在F步骤中组装球罐时，球壳板间组对间隙宜为2±2mm，板与板对接之内表面齐平，错口不大于1.0mm。

7.根据权利要求6所述的浸出球的制造方法，其特征在于：在G步骤中，焊接完成后，对球罐内外表面进行焊缝修磨，球罐外表面焊缝余高应为0.5至2mm，球罐内表面焊缝余高为0mm，对接焊缝应打磨至与母材呈圆滑过渡，圆弧半径大于6mm。

8.根据权利要求1至7之一所述的浸出球的制造方法，其特征在于：所述的进出料口的启闭部件是快开门。

9.根据权利要求8所述的浸出球的制造方法，其特征在于：J步骤中热消氢处理时，后热温度为200℃到280℃, 后热时间应为0.5到1小时。

10.根据权利要求9所述的浸出球的制造方法，其特征在于：在J步骤中，在耳轴和球缺板之间焊接加强筋。

11.根据权利要求10所述的浸出球的制造方法，其特征在于：在J步骤中，在关于球心与进出料口相对称的位置上焊接配重块。

12.根据权利要求9所述的浸出球的制造方法，其特征在于：在J步骤中，在主动端耳轴中安装进液管，进液管连通球罐内外。

13.根据权利要求12所述的浸出球的制造方法，其特征在于：在H步骤中，还在球缺板上开测温孔，测温孔中心线的延长线与与耳轴中心线延长线之间的夹角为15°～16°。

14.根据权利要求13所述的浸出球的制造方法，其特征在于：在L步骤后对整个球罐进行水压试验，水压试验后排水，风干，检查球罐的密闭性并进行修补。

15.根据权利要求14所述的浸出球的制造方法，其特征在于：在进行水压试验后设备外表面刷环氧轻料两遍。

16.根据权利要求1所述的浸出球的制造方法，其特征在于：在J步骤中，在球罐的壳体上均匀开排气孔。

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