CN106457195B - 一种新搪玻璃反应罐及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及化工、制药工业用新搪玻璃反应罐及其制造方法，属于受压容器设备领域。深化发展搪玻璃反应罐的铁胚制造一次成型技术标准，创新罐身翻边大法兰整体结构和与之相配套的罐盖，完美提升大法兰公称压力和罐口密封性能。应用新结构组合的精密受控内热式电炉和智能温度程序控制/调节/记录仪，更精确控制罐身内壁整体搪玻璃层同一受热温度，同步一体烧成的受控搪烧核心技术。向着创新领先国际外热式电炉其罐身铁胚制造二次成型，受控搪烧核心技术受热不均匀，反应罐的搪玻璃层损坏后绝不能修复后再用作受压容器之现状跨越发展。开创制造拥有我国先驱独创自主知识产权的新搪玻璃反应罐，以强有力的推动当代世界搪玻璃工业的大革命。

Description

一种新搪玻璃反应罐及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种化工、制药工业用新搪玻璃反应罐及其制造方法，属于化工、制药工业用的受压容器设备领域。
背景技术
搪玻璃反应罐属二类受压容器的反应设备。其罐身是由内筒身(内壁喷涂烧成搪玻璃釉层)和外夹套所组合。当前国内外搪玻璃反应罐的烧成全部为外热式电炉，其铁胚制造全部二次加工成型。先烧成带有上、下接环(外夹套过渡结构件)的内筒身内壁的搪玻璃层，再焊接组装外夹套，其上接环处加衬板的单面对接环焊缝。我国2002年1月24日HG2432—2001《搪玻璃设备技术条件》规定对该处环焊缝可免做无损检测，显然是不符合受压容器制造规范，致使我国搪玻璃反应罐的制造“技术标准”不为世界各国所认可。为此，我国2010年9月2日GB25025-2010《搪玻璃设备技术条件》的规定对该处环焊缝要做表面无损检测。
罐身铁胚制造二次加工成型，由此涉及三大严重产品质量等问题决难突破解决，带有上、下接环的单层钢板组合的内筒身，经900℃左右6～8次高温焙烧后导致基体整体变形呈扭曲裙式变形，上接环与夹套筒身焊接组装时，先大力整形，后电焊高温热冲击和焊缝应力所导致的搪玻璃层细微裂纹等隐患，严重影响搪玻璃层的整体质量。
外热式电炉，其电加热功率所释放的热量，先辐射至内筒身钢板的外壁，再传导至内壁的搪玻璃层。由此可见其所测量和控制的是炉体温度，还有内筒身上的高颈大法兰钢板厚度为直筒身的2.5倍，其所需热容量要大，以及内筒身的外侧有一组上、下接环结构件和制品烧成的支撑架或吊架，均为外热式电炉加热的挡火物，上述部位内壁搪玻璃层受热温度显著低于其它部位，致使外热式电炉所执行的受控搪烧“核心技术”不是搪玻璃层的真实受热温度，且受热不均匀，温差大，直接影响产品整体质量更为显著的提升。
搪玻璃反应罐在外热式电炉多次高温烧成中，由基体变形引起设备大法兰的整体变形，直接关联反应罐罐口的密封性能，致使罐内反应介质气体泄漏，涉及绿色环保和安全生产。使用时只得过度大力拧紧卡子，导致大法兰面上的搪玻璃釉层崩裂。国家新规定标准GB25025-2010《搪玻璃设备技术条件》，设备法兰的最大最小直径差在DN≤1000mm时，≤6mm；在DN＞1000mm时,≤10mm。平面度公差：在DN≤1000mm时，≤2mm；在DN＞1000mm时,≤2.5mm。设备法兰的压紧面宽度≥15mm。
对损坏反应罐的搪玻璃层的修复，在原上下接环过渡件与外夹套的焊接处，须氧、乙炔火焰割除外夹套，待搪玻璃层多次烧成检验合格后，再复焊不平直、弯曲的加衬板的单面对接环向焊接接头和下接环的焊接组成罐身，不符合受压容器的修复规范。据报道曾有爆炸事故发生。
搪玻璃反应罐属高值易耗品，一般使用1～2年就损坏。应当指出：有相当数量反应罐的搪玻璃层损坏率仅占总面积的0.05％，有的只有几处小点面积的损坏。全国每年有大量价值达数亿元，钢材用量高达几万吨反应罐的搪玻璃层因损坏不能修复再用作受压容器而报废，钢材浪费极大、资金损耗严重。
CN201110287709.0公开了一种采用内热式电炉烧制的搪玻璃反应罐，但是该搪玻璃反应罐仍不能最大限度的彻底根除整体搪玻璃层各类隐患缺陷，罐口大法兰的公称压力和罐口密封性能仍不能完美的提升，难能制造出台全面符合三类压力容器要求的搪玻璃反应罐。
因此，本发明深化发展搪玻璃反应罐的罐身铁胚制造一次加工成型“技术标准”，开创制造拥有我国先驱独创自主知识产权，整体质量优于国际领先水平的高端新搪玻璃反应罐，推动当代世界搪玻璃工业的大革命。
发明内容
本发明的目的：开创一种新搪玻璃反应罐及其制造方法。继续深化发展，开创罐身铁胚制造一次加工成型“技术标准”，以全方位的优势取代现行搪玻璃反应罐及其制造方法。克服现行罐身铁胚制造二次加工成型“技术标准”所存在的设备大法兰变形和罐口密封性能差；搪玻璃层隐患缺陷多；产品使用寿命不长；反应罐的搪玻璃釉层损坏后，绝不能修复再用作受压容器；钢材浪费严重；资金损耗极大等问题。
本发明采用一次加工成型“技术标准”来实施搪玻璃反应罐的罐身的铁胚制造。
本发明的新搪玻璃反应罐的罐身包括新内筒身和新外夹套，所述新内筒身包括直筒身、连接直筒身的封头件以及出料口法兰。所述新内筒身的直筒身的上口翻边形成第一大法兰，并在其下部焊接一件与之相精密配作的第一增强圆环体。所述第一增强圆环体的钢板厚度可按罐身公称直径的大小设定调整增厚，以极大的提升增强大法兰面抗高温绝不变形的机械性能，显著提升大法兰的公称压力和罐口密封性能。所述新内筒身的下部为出料口法兰。所述的新外夹套为由带有收口的夹套身和带内环收口结构的封头件焊接而成的整体结构。所述新内筒身和新外夹套全部按标准JB/T 4730的方法检测符合《压力容器安全技术监察规程》中关于第二类压力容器的要求后，焊接为整体结构的罐身，新内筒身和新外夹套之间为腔体。所述的新内筒身的内壁、新内筒身的外壁、新外夹套的内壁上均喷涂烧成有搪玻璃釉层。
进一步的，所述新内筒身的内壁、大法兰面、出料口法兰面、新内筒身的外壁、新外夹套的内壁均喷涂烧成搪玻璃层。
进一步的，新内筒身及新外加套的钢板厚度按现行按搪玻璃压力容器设计制造标准增厚2-10mm。
本发明新搪玻璃反应罐的罐身，其筒身和外夹套的钢板厚度按搪玻璃压力容器设计制造标准增厚2-10mm，并在内筒身的外壁和外加套的内壁喷涂烧成搪玻璃釉层。该设计的目的是：弥补因罐身多次高温烧成导致铁胚表面被氧化，以及实际生产使用过程中钢板被腐蚀而导致的减薄。本发明的反应罐的搪玻璃层损坏后，只要罐身的钢板厚度经检验全面符合二类压力容器设计制造标准，可多次实施带夹套整体修复再利用，修复工艺全面符合二类压力容器规范，且修复后的质量达新品标准。
进一步的，所述罐身还包括多组对称加强钢筋板；所述多组加强钢筋板设于罐身的第一增强圆环体及带收口的夹套身的收口部位之间，并沿罐身的圆周呈多组对称组合焊接而成，显著提升大法兰公称压力和罐口密封性能。
本发明的新搪玻璃反应罐的罐盖包括罐盖直筒体，所述罐盖直筒身下口翻边成第二大法兰，所述第二大法兰的上部焊接一件与罐盖直筒体圆周相精密配作的第二增强圆环体，较佳的，该第二增强圆环体带有弧形颈。所述的第二增强圆环体其钢板厚度，可按罐盖的公称直径的大小设定调整增厚。罐盖公称直径越大，其第二增强圆环体的钢板厚度越大。所述第二增强圆环体沿罐盖直筒身部位呈圆周焊接组成罐盖整体结构，以极大的提升大法兰对公称压力和罐口密封性能。所述第二增强圆环体上还焊接有多组起加强作用的第二钢筋板；罐盖内壁、第二大法兰面以及罐盖上部各法兰面上均喷涂烧有搪玻璃釉层。
较佳的，所述罐身和罐盖各自多组对称加强钢筋板的件数为8-36件。
本发明对罐身整体结构件与相配套的罐盖结构件的结构进行了改革，可确保经多次高温烧成后，大法兰面绝不变形，完美提升大法兰面公称压力和罐口整体密封性能，经内壁搪玻璃层烧成经检验合格后，可得到全面符合三类压力容器要求的搪玻璃反应罐。
本发明应用智能温度程序控制/调节/记录仪配合新结构组合的精密受控内热式电炉，实施受控搪烧“核心技术”，以精确的控制对罐身的整体搪玻璃层实施同一受热温度、同步一体烧制，以最大限度的彻底根除反应罐搪玻璃层中各类隐患缺陷，实现了包括针孔数为0的最高质量指标。
本发明的新搪玻璃反应罐的制造方法，具体包括如下步骤：
1)制作内筒身构件，并对新内筒身上的纵向焊接接头和环向焊接接头按JB/T4730进行X射线探伤，获得符合第二类压力容器安全技术监察规程的新内筒身。新内筒身的钢板厚度，按现行按搪玻璃压力容器设计制造标准增厚2～10mm；
2)制作内筒身整体结构：新内筒身翻边第一大法兰的下部焊接一件与新内筒身外圆直径相精密配作的外侧带有弧形颈的第一增强圆环体，两者之间呈圆周焊接两组环向焊接接头，组合成整体结构的内筒身。所述的第一增强圆环体为确保大法兰面在多次高温烧成中不变形，其钢板厚度可按罐身的公称直径的大小设定调整增厚。
3)分别制作带收口的夹套身和带内环式收口结构的外夹套封头件，并焊接成整体结构，得到整体结构的新外夹套。较佳的，所述新外夹套钢板厚度按现行按搪玻璃压力容器的设计制造标准增厚2～10mm；
4)对新外夹套上的纵向焊接接头和环向焊接接头按JB/T4730进行X射线探伤，获得符合第二类压力容器安全技术监察规程的新外夹套；
5)对新内筒身的外壁和新外夹套的内壁均喷涂搪玻璃釉浆；
6)将新内筒身和新外夹套焊接成整体结构，得到符合二类压力容器安全监察法规的罐身；
7)在经检验合格的新内筒身的第一增强圆环体和新外夹套的收口部位之间焊接多组对称加强钢筋板，所述多组对称加强钢筋板沿罐身圆周呈多组对称组合焊接。所述的第一增强圆环体和多组对称加强钢筋板可完美提升罐身大法兰公称压力和罐口密封性能。
8)对新内筒身的内壁进行搪玻璃釉浆的喷涂。进一步的，还可对新内筒身的翻边大法兰面、出料口法兰面进行搪玻璃釉浆的喷涂，得到内壁喷涂搪玻璃釉浆的罐身。
9)应用具有智能温度程序控制/调节/记录仪与新结构组合的精密受控内热式电炉，将罐身内壁和翻边大法兰面、出料口法兰面喷涂的搪玻璃釉层，实施受控搪烧“核心技术”，促成钢板与搪玻璃底釉之间形成最佳最坚固丝网状结构的密着层。为之后精确控制搪玻璃底釉与搪玻璃面釉，搪玻璃面釉与搪玻璃面釉之间实施同一受热温度，同步一体烧成打下基础。以最大限度的彻底根除各类隐患缺陷，达到包括针孔数为0的最高质量指标。
10)将反应罐的罐身采用结合有智能温度程序控制/调节/记录仪的新结构组合的精密受控内热式电炉对所述罐身反复多次搪烧，且每次搪烧前均先对新内筒身的内壁和翻边大法兰面、出料口法兰面进行搪玻璃釉层的喷涂后再烧成。
11)将末次烧制好的新搪玻璃反应罐的罐身按特定降温曲线随炉冷却后，对内筒身与外夹套之间的腔体进行液压试验，得到所述搪玻璃反应罐的罐身。
12)制作罐盖：制作罐盖直筒体的下口翻边成第二大法兰的罐盖,在罐盖翻边第二大法兰的上部焊接一件与罐盖直筒体外侧圆周相紧密配作的带有弧形颈第二增强圆环体，呈圆周焊接二组环向焊接接头。所述的第二增强圆环体的钢板厚度可按罐盖的公称直径的大小设定调整增厚，罐盖的公称直径越大，其第二增强圆环体的钢板厚度越厚。所述的多组对称加强钢筋板与第二增强圆环体，沿罐盖的直筒体部位呈圆周焊接组合成罐盖整体结构件，以极大的提升罐盖大法兰公称压力和罐口的密封性能。在所述罐盖整体结构件内壁、第二大法兰面以及罐盖上部各法兰面上进行搪玻璃釉浆的喷涂及烧制，获得所述新搪玻璃反应罐的罐盖。
步骤5)、8)、12)所用的搪玻璃釉浆为现有技术中常规的釉或按罐内反应介质的需求提供特种搪玻璃釉的釉浆。较佳的，可应用全自动喷涂釉浆设备喷涂搪玻璃釉浆。
步骤11)中，所述新搪玻璃反应罐的罐身在末次烧成后，可按搪玻璃釉层软化态转化为固化态的特定温度段设定降温曲线，随炉缓慢冷却，以有效的根除罐身搪玻璃层的残余应力和发纹的产生。
优选的，所述随炉缓慢冷却的降温速度可控制在6～8h由炉温650℃缓慢冷却至150℃。
步骤9)中，所述的受控搪烧“核心技术”是指，在罐身内壁搪玻璃底釉烧制时，实施中温预烧、高温烧结、保温阶段的受控搪烧工艺。烧成温度可为室温-900℃，全部烧成时间为5～6h。
步骤9)和10)中，应用具有智能温度程序控制/调节/记录仪与新结构组合的精密受控内热式电炉，系统的测量、控制精度可达±1℃，可全面精确控制并实现搪玻璃反应罐的最佳搪烧工艺。严格遵循受控搪烧“核心技术”，对升温、保温、降温的每一个阶段的特定温度进行精确的控制，由计算机执行搪烧工艺曲线，记录、打印、存档。
步骤9)罐身搪烧用的新结构组合的精密受控内热式电炉之三大改革：
所述新结构组合的精密受控内热式电炉的结构改革之一为：在原环平面电炉上增设一组温度可调控的直环体电炉，用于对罐身结构件大法兰外侧的整体结构件部位的辅助加热，以有效的控制罐身的内筒身大法兰面的搪玻璃层与整体内壁搪玻璃层的同一受热温度，同步一体烧成。
所述新结构组合的精密受控内热式电炉的结构改革之二为：所述的在圆台阶梯电炉的外围增设一件由耐热钢制作的与新内筒身封头件内壁结构匹配一致的封头形加热结构件，以有效的提升封头形加热结构件的均匀发热，精确控制罐身的内筒身封头件内壁的搪玻璃层与整体内壁搪玻璃层同一受热温度，同步一体烧成。
所述新结构组合的精密受控内热式电炉的结构改革之三为：所述搪玻璃反应罐的罐身倒置于主体加热电炉上，在罐身的烧成吊架自转件底部增设一组加大圆平面电炉直径的温度可调控的新平面电炉，用于对应于罐身的外夹套带内环的收口部位的辅助加热，以有效的控制该处内壁搪玻璃层的同一受热温度，同步一体烧成。
具体的，步骤9)和步骤10)中，所述新结构组合的精密受控内热式电炉包括保温筒体，所述保温筒体顶部设有一组可开合的保温炉顶门，所述保温炉顶门上设有贯穿保温炉顶门的罐身烧成吊架自转件，所述罐身烧成吊架自转件的底部还设有新平面电炉；所述新结构组合的精密受控内热式电炉还包括位于保温筒体内的主体加热电炉，所述主体加热电炉由下而上依次包括环体平面电炉、多层区域组合的圆柱体电炉和圆台阶梯形电炉；所述环体平面电炉之下还设有环体平面炉升降件；所述的环体平面电炉由环平面电炉和直环体电炉所组成；所述环平面电炉的环平面上以及所述的直环体电炉的内侧周壁上各设一组电热元件；所述多层区域组合的圆柱体电炉的圆环凹槽内，每2-8层绕制一组电热元件，优选每5-8层绕制一组电热元件；所述圆台阶梯形电炉每2～8层阶梯平台面上绕制一组电热元件，优选每5-8层绕制一组电热元件；所述的圆台阶梯电炉的外围罩有一与内筒身封头件内壁结构匹配一致的封头形加热结构件；所述新结构组合的精密受控内热式电炉内的各组电热元件均分别与一控温系统连接。
所述控温系统用于调控与之相连的电热元件的加热温度，包括一测温元件和一温控仪，一测温元件与一组电热元件匹配，并设于该组电热元件的加热区域内，用于检测该组电热元件加热区域内的罐身内腔受热温度，并发出温度信号；温控仪设于所述精密受控内热式电炉的保温筒体外，与所述测温元件及与该测温元件匹配的电热元件相连，所述温控仪存储有一预设温度或温控曲线，用于接收测温元件的温度信号，在与预设温度或温控曲线比较后调控电热元件的加热温度。
由于每组电热元件均独立匹配一温控系统，因此各组电热元件的加热功率均可独立调控。
所述温控仪可选用智能温度程序控制/调节/记录仪，以精确的实现温度预设、温度控制与自动记录。
所述主体加热电炉的整体结构造型与所述罐身的新内筒身的造型结构相匹配一致，所述环体平面电炉、多层区域组合的圆柱体电炉和圆台阶梯形电炉分别对应于新内筒身的翻边大法兰、直筒身和内封头件。
所述主体加热电炉中的环体平面电炉、多层区域组合的圆柱体电炉和圆台阶梯形电炉按组合新内筒身各结构部件不相同的钢板厚度、其热容量的需求也不相同。环体平面电炉中的电热元件、多层区域组合的圆柱体电炉中的电热元件、以及圆台阶梯形电炉中的电热元件由耐热钢制作的封头形加热结构件，分别根据所需求的不相同电加热功率，直接热辐射至新内筒身内壁和翻边大法兰面、出料口法兰面的搪玻璃层，实施同一受热温度，同步一体烧成。
烧制过程中，所述新搪玻璃反应罐的罐身倒置于主体加热电炉上，罐身烧成吊架自转件底部的新平面电炉、环体平面电炉、多层区域组合的圆柱体电炉和圆台阶梯形电炉分别对应于新搪玻璃反应罐的新内筒身的出料口法兰面以及外夹套封头件带内环的收口部位、罐身翻边大法兰面及其外侧整体结构件、直筒身和内封头件内壁的搪玻璃层。罐身烧成吊架自转件在新搪玻璃反应罐的烧成全过程中缓慢自转。所述保温筒体的材料采用硅酸铝纤维。
所述具有智能温度程序控制/调节/记录仪与新结构组合的精密受控内热式电炉，系统的控温精度为±1℃，在每一台搪玻璃反应罐的多遍烧制过程中，可精确地设定温度程序控制，调节并自动记录每一遍分阶段受控搪烧各特定温度段的升温、保温、降温全过程烧制温度曲线，高效优质的提升搪玻璃反应罐的整体质量。
应用所述具有智能温度程序控制/调节/记录仪与新结构组合的精密受控内热式电炉，按新搪玻璃反应罐各结构部件的钢板厚度不相同，其热容量不相同，所需的加热功率也不相同，采用多元组合、单元分组控温系统、应用智能温度程序控制/调节/记录仪与新结构组合的精密受控的内热式电炉，其电加热功率可根据实际需要设定，结合环体平面电炉升降件，精确调整实现各部件内壁搪玻璃层的同一受热温度，同步一体烧成。如翻边大法兰上第一增强圆环体的钢板厚度，与新内筒身的钢板厚度差距很大，其所需的热容量亦不相同，因此所需加热的功率也不相同，采用多元组合、单元分组控温系统、由智能温度程序控制/调节/记录仪与新结构组合的精密受控内热式电炉，系统的控温精度为±1℃，科学精确的全面的实施中温预烧、高温烧制、保温、分阶段受控搪烧的“核心技术”，可严格遵循钢材自身的物理化学反应，钢材与搪玻璃底釉、搪玻璃底釉与搪玻璃面釉、搪玻璃面釉与搪玻璃面釉之间的最佳、最完美的物理化学反应的实现。以最大限度的彻底根除搪玻璃层中各类缺陷包括针孔数为0的最高质量指标，极大地提高搪玻璃反应罐的整体质量和使用寿命。
所述的新结构组合的精密受控内热式电炉结合智能温度程序控制/调节/记录仪，二者精密完美配作极大的推动新搪玻璃反应罐制造方法的深化发展，完美提升罐身大法兰公称压力和罐口密封性能，创新出台全面符合三类压力容器的搪玻璃反应罐，向着最大限度彻底根除搪玻璃层各类隐患缺陷包括针孔数为0的最高质量指标发展，以极大的提升新搪玻璃反应罐的整体质量和使用寿命。
经本发明的方法制备的搪玻璃反应罐，不仅可以完美提升罐身大法兰公称压力和罐口密封性能向着现行GB25025-2010《搪玻璃设备技术条件》中搪玻璃件的形位公差免检的最高质量指标发展，不仅可以获得符合二类压力容器要求的搪玻璃反应罐，甚至还可获得全面符合适应毒性程度为极度和高度危害介质以及易燃或毒性程度为重度危害介质物料的化学反应的三类压力容器要求的新搪玻璃反应罐。
应用具有智能温度程序控制/调节/记录仪与新结构组合的精密受控内热式电炉对新搪玻璃反应罐的烧制，总体而言具有以下优点：(1)以最大限度彻底根除搪玻璃反应罐在外热式电炉加热中，各结构部件因受热不均匀，温差大，所形成的过烧或未烧透，发生的暗泡、裂纹、流瓷、爆瓷等缺陷，包括针孔根除。(2)可完整的促成钢板与搪玻璃底釉之间，相互镶嵌，犬牙交叉，充分渗透，致密结合最佳最坚固的丝网状结构的密着层；搪玻璃底釉与搪玻璃面釉，搪玻璃面釉与搪玻璃面釉之间充分熔融，牢固结合，致密光滑。(3)罐身的内筒身和外夹套的钢板分别增厚，以及在新内筒身的外壁和新外加套的内壁分别喷涂烧结搪玻璃釉层。为弥补罐身在多次高温烧成和长期生产使用过程中钢板改薄，只要罐身的钢板厚度经检验全面符合二类压力容器设计制造标准，可实现多次修复后再利用，且修复后的质量达到新品标准。
本发明提供一种精密受控内热式电炉，所述精密受控内热式电炉包括保温筒体，所述保温筒体顶部设有一组可开合的保温炉顶门；所述保温炉顶门上设有贯穿保温炉顶门的罐身烧成吊架自转件；所述罐身烧成吊架自转件的底部还设有平面电炉，所述平面电炉的底面设有一组电热元件；所述精密受控内热式电炉还包括位于保温筒体内的主体加热电炉；所述主体加热电炉由下而上依次包括环体平面电炉、多层区域组合的圆柱体电炉和圆台阶梯形电炉；所述环体平面电炉之下还设有环体平面炉升降件；所述的环体平面电炉由环平面电炉和直环体电炉所组成；所述环平面电炉的环平面上设有多圈直径不相同的同心圆凹槽；所述同心圆凹槽内绕制一组电热元件；所述的直环体电炉的内侧周壁由下而上设有多个环形凹槽；所述环形凹槽中绕制一组电热元件；所述多层区域组合的圆柱体电炉由多层直径相同且中心轴重合的圆平板叠加而成，所述圆平板的外侧周壁设有环形凹槽，每2-8层圆平板的环形凹槽内绕制一组电热元件；所述圆台阶梯形电炉由多块直径不相同且中心轴重合的圆平板叠加而成，所述圆平板自下而上直径依次减小，形成阶梯式圆形平台，每2～8层阶梯平台面上绕制一组电热元件，所述的圆台阶梯电炉的外围罩有一与内筒身封头件内壁结构匹配一致的封头形加热结构件,所述封头形加热结构件由耐热钢制作；所述精密受控内热式电炉内的各组电热元件均各连接一控温系统。
优选地，所述精密受控内热式电炉的主体加热电炉中，由多层区域组合的圆柱体电炉和圆台阶梯形电炉组合构成的整体外型与所述罐身的内筒身的内壁结构相匹配一致，在烧制时，所述环体平面电炉由环平面电炉和直环体电炉所组成，对应加热内筒身的第一大法兰和罐身第一大法兰端的整体外侧，所述多层区域组合的圆柱体电炉、圆台阶梯形电炉和所述封头形加热结构件对应加热直筒身和内封头件，所述的罐身烧成吊装自转件底部的平面电炉对应加热出料口法兰和外夹套封头件的内环式收口结构。
优选地，所述精密受控内热式电炉中的环体平面电炉由环平面电炉和直环体电炉所组成，所述直环体电炉对应于内筒身的第一大法兰的外侧和罐身第一大法兰的整体外侧结构件部位的辅助加热，以精确有效的控制整体搪玻璃釉层同一受热温度，以最大限度的彻底根除该部位内壁搪玻璃釉层各类隐患缺陷，包括实现针孔数为0的最高质量指标，并可确保经多次高温烧成后，大法兰面绝不变形，完美提升大法兰面的公称压力和管口密封性能，开创制造出全面符合三类压力容器的高端搪玻璃反应罐。
优选地，所述罐身烧成吊架底部的平面电炉对应于出料口法兰面和外夹套封头件的内环式收口结构部位的辅助加热，以有效的控制该处内壁搪玻璃层的同一受热温度，同步一体烧成，以最大限度的彻底根除该部位内壁搪玻璃釉层各类隐患缺陷，包括实现针孔数为0的最高质量指标。
优选地，所述圆台阶梯形电炉的外围复罩有一与内筒身封头件内腔造型结构相近似的封头形加热结构件，所述封头形加热结构件由耐热钢制作，以有效的提升封头形加热结构见的均匀发热，精确控制整体内筒身封头件与内筒身直筒身内壁搪玻璃釉层同一受热温度，以最大限度地彻底根除整体内封头件部位内壁搪玻璃釉层各类隐患缺陷，包括实现针孔数为0的最高质量指标。
优选地，所述控温系统用于调控与之相连的电热元件的发热温度，包括：
一测温元件：与一组电热元件匹配，并设于该组电热元件的加热区域内，用于检测该组电热元件加热区域内的罐身内壁受热温度，并发出温度信号；
一温控仪：设于所述精密受控内热式电炉的保温筒体外，与所述测温元件及与该测温元件匹配的电热元件相连，所述温控仪存储有一预设温度或温控曲线，用于接收测温元件的温度信号，在与预设温度或温控曲线比较后调控电热元件的发热温度。
总体而言，本发明的有益效果如下：
本发明属于罐身铁胚制造一次加工成型的“技术标准”的深化发展，成功的突破了罐身铁胚制造二次成型所涉及的三大严重质量问题：内筒身上接环处先大力整形，后电焊高温热冲击和焊缝应力所导致的搪玻璃层细微裂纹等隐患；外热式电炉其所测量和控制的是炉体温度且精度低，还有烧成支撑架或吊架，高颈大法兰的厚度为内筒身钢板的2倍以上，致使内筒身整体搪玻璃层受热不均匀、温差大所导致的各类隐患缺陷；反应罐的搪玻璃层损坏后绝不能修复再用作受压容器。
本发明创新改革罐身翻边大法兰整体结构，取代现行高颈大法兰结构件，确保罐口密封性能满足实践生产需求。同时罐身与罐盖整体结构相配套，极大的增强了大法兰面抗高温不变形的机械性能，完美提升了大法兰公称压力和罐口密封性能，规避了过度大力拧紧卡子导致大法兰面搪玻璃层崩裂的问题，推动绿色环保，保障安全生产。本发明创新出台全面符合适应毒性程度为极度和高度危害介质以及易燃或毒性程度为中度危害介质物料的化学反应的三类压力容器的高端优质新搪玻璃反应罐，推动化工制药行业大发展，属于搪玻璃工业发展史上的重大突破。
本发明应用新结构组合的精密受控内热式电炉和智能温度程序控制/调节/记录仪，结合罐身在烧成过程中的缓慢自转，系统的控温精度为±1℃，以最大限度的实施内筒身的整体搪玻璃层百分之百同一受热温度，同步一体烧成的受控搪烧“核心技术”新工艺，向着最大限度的彻底根除搪玻璃层中暗泡、裂纹、流瓷、爆瓷等各类隐患缺陷，包括针孔数为0的最高质量指标深化发展。极大的提升了新搪玻璃反应罐的整体质量，显著增长产品的使用寿命，这又属于搪玻璃工业发展史上的重大突破。
本发明彻底根除了搪玻璃层残余应力和发纹缺陷。将末次烧成新搪玻璃反应罐的罐身，按搪玻璃釉层软化态转化为固化态的特定温度段设定降温曲线，随炉缓慢冷却，以有效的根除罐身搪玻璃层的残余应力和发纹。
本发明适用于各种规格的工业用搪玻璃反应罐，尤其是容积为500-60000L以上的搪玻璃反应罐。
本发明的反应罐搪玻璃层损坏后可多次修复的再利用。搪玻璃反应罐属高值易耗品，一般使用1～2年、有的使用几个月就损坏。有相当数量反应罐的搪玻璃层损坏率仅占总面积的0.05％，有的只有几处小点面积的损坏，全国每年有大量价值达数亿元，钢材用量高达几万吨的反应罐的搪玻璃层因损坏后不能修复再用作受压容器而报废，钢材浪费大、资金损耗严重。
本发明新搪玻璃反应罐的整体质量显著优于国外高端产品(这类产品国外的销售价为我国的6～7倍)其使用寿命成倍提升，且罐身的搪玻璃层损坏后，只要罐身的钢板厚度经检验全面符合搪玻璃压力容器设计制造标准，可进行三次以上的修复，修复价为新品价的30％，经三次修复的经济实惠可达到200％。由此可见：一台高端优质的新搪玻璃反应罐与传统搪玻璃反应罐相比较，可为用户显著获得300％～400％以上的经济实惠，钢材节约为罐身自身重量的4～5倍。项目全国推广，可为国家每年节约几万吨钢材，可为用户每年节约几亿元资金。更是搪玻璃工业发展史上的重大突破。
本发明向着创新领先外热式电炉其罐身铁胚制造二次加工成型“技术标准”，整体搪玻璃反应罐的质量低，使用寿命不长，设备大法兰变形和罐口密封性能难能满足实际生产的需求，国外所执行的受控搪烧“核心技术”受热不均匀，温差大，反应罐的搪玻璃层损坏后绝不能修复后再用作受压容器之现状跨越发展。开创制造拥有我国先驱独创自主知识产权的高端优质新搪玻璃反应罐，“制造技术新标准专利化、专利标准国际化”，创新罐身铁胚制造一次加工成型的新“技术标准”，罐身大法兰的公称压力和罐口密封性能的完美提升。受控搪烧“核心技术”所执行的系统,测量和控制罐身整体搪玻璃层的真实受热温度的精度为±1℃，应用计算机全自动数据程序控制，结合大容量K型复合式搪玻璃反应罐和高效统体传热搪玻璃反应罐的开发，将代表“中国创造”具有鲜明特色的品质优良，功能齐全、容量大型化、类型系列化、隆重推出全面符合三类压力容器、全方位显著领先国际先进水平的500～60000L高端优质的新搪玻璃反应罐，反应罐的搪玻璃层损坏后可多次修复再利用，且修复后的质量达新品标准。以强有力的推动当代世界搪玻璃工业的大革命。
附图说明
图1.新搪玻璃反应罐的罐身和罐盖结构示意图
图2为新搪玻璃反应罐的罐身整体结构示意图
图2a为多组对称加强钢筋板示意图
图2a1为内筒身翻边大法兰结构件与外夹套收口部位呈圆周焊接多组对称加强钢筋板的罐口大法兰整体结构局部放大示意图
图2a2为带有弧形颈第一增强圆环体与多组对称加强钢筋板沿直筒身外侧呈圆周焊接示意图
图3为新内筒身整体大法兰结构示意图
图3a为第一增强圆环体与内筒身直筒部位呈圆周二组环向焊接接头局部放大示意图
图3b为带有弧形颈第一增强圆环体示意图
图3c为新内筒身翻边大法兰示意图
图4为新外夹套整体结构示意图
图5为罐盖整体结构示意图
图5a为罐盖翻边大法兰结构示意图
图5b为罐盖筒体示意图
图5c为带有弧形颈第二增强圆环体示意图
图5c1为第二增强圆环体与罐盖直筒部位和罐盖第二大法兰之间呈圆周二组环向焊接接头局部放大示意图
图5c2为罐盖第二增强圆环体与罐盖直筒体外侧部位呈圆周焊接多组对称加强钢筋板示意图
图5c3为罐盖第二大法兰与罐盖直筒体部位焊接第二增强圆环体与对称加强钢筋板局部放大示意图
图5d为罐盖多组对称加强钢筋板示意图
图6为具有智能温度程序控制/调节/记录仪与新结构组合的精密受控内热式电炉示意图
图6a为智能温度程序控制/调节/记录仪18与测温元件13组合示意图
图7为应用新结构组合精密受控内热式电炉对新搪玻璃反应罐的罐身烧成结构示意图
附图标记：
1：搪玻璃反应罐的罐身与罐盖
2：罐身
2a：第一钢筋板
2b：环向焊接接头
2a1-2a8为内筒身第一增强圆环体与直筒身外侧呈圆周焊接多组对称加强钢筋板
3：内筒身
3a：内筒身结构件
3a1：内筒身的直筒身
3a2：内筒身的封头件
3a3：出料口法兰
3a4:第一大法兰
3a5：纵向焊接接头
3a6：环向焊接接头
3b：第一增强圆环体
4：外夹套
4.1：带收口的夹套身
4.1.1:收口
4.2：带内环式收口结构的外夹套封头件
4.2.1：内环式收口结构
4.1a：外夹套上的纵向焊接接头
4.2a：外夹套上的环向焊接接头
5：罐盖
5b：罐盖直筒体
5b1：第二大法兰
5c：第二增强圆环体
5c1：环向焊接接头
5d：第二钢筋板
5d1-5d8：为罐盖第二增强圆环体与罐盖直筒体外侧部位呈圆周焊接多组对称加强钢筋板
6：精密受控内热式电炉
7：主体加热电炉
8：多层区域组合的圆柱体电炉
8a：多层区域组合的圆柱体电炉的圆平板
9：圆台阶梯形电炉
9a：圆台阶梯形电炉的圆平板
9b：封头形加热结构件
10：环体平面电炉
10a：环平面电炉
10b：直环体电炉
11：平面电炉
12.1-12.16为多层区域组合的圆柱体电炉上的电热元件
12.17：为圆台阶梯形电炉上的电热元件
12.18：环平面电炉上的电热元件
12.19：直环体电炉上的电热元件
12.20：为平面电炉上的电热元件
12.1-12.20的电热元件均为电热带
13：测温元件，为热电偶
13.1-13.20每组测温元件分别相对应于各组电热元件12.1-12.20
14：保温筒体
15：可开合的保温炉顶门
16：罐身烧成吊架自转件
17：环体平面炉升降件
18：PID智能温度程序控制/调节/记录仪
19：搪玻璃层
20：内筒身和外夹套之间的腔体。
具体实施方式
术语解释：
一次加工成型：本发明所述的一次加工成型是指，在对罐身烧成搪玻璃层前，所述罐身的内筒身和外夹套已经整体加工成型，搪玻璃层烧成后无需再次加工。
关于三类压力容器：本发明中所述的三类压力容器符合中国《压力容器安全技术监察规程》记载的适应毒性程度为极度和高度危害介质以及易燃或毒性程度为中度危害介质物料的化学反应的三类压力容器。
文中所涉及各项指标标准，分别按GB25025-2010《搪玻璃设备技术条件》中所规定的7.1.4搪玻璃设备金属基体用钢板厚度确定原则；10.3腔体液压试验按GB/T 7994；10.4设备气密性试验按GB/T 7995；6.4.2搪玻璃层的理化性能指标按HG/T 3105规定制成试件后进行评定，其性能应符合表3；搪玻璃层耐直流高电压性能按GB/T 7993，20KV直流高压电检测。
请参阅图1至图7。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1所示的搪玻璃反应罐，包括罐身2和罐盖5；所述罐身和罐盖均为经检验的合格品。所述罐身2为整体结构，包括内筒身3和外夹套4，所述内筒身和外夹套均为新制的经检验的合格品；
如图3和图3c所示，所述的内筒身3包括第一增强圆环体3b、直筒身3a1、封头件3a2和出料口法兰3a3，所述直筒身3a1的上口翻边形成第一大法兰3a4，所述第一增强圆环体3b与所述直筒身3a1外侧圆周相紧密配作且焊接于所述第一大法兰3a4下，所述直筒身3a1与封头件3a2连接，所述出料口法兰3a3设于所述封头件3a2的下口，所述直筒身3a1、封头件3a2、出料口法兰3a3、第一增强圆环体3b如图3所示焊接组合成整体结构。
如图4所示，所述外夹套4包括带收口4.1.1的夹套身4.1和带内环式收口结构4.2.1的外夹套封头件4.2，所述带收口的夹套身4.1和带内环式收口结构的外夹套封头件4.2焊接组合成整体结构。
如图1和图2所示，所述外夹套4焊接于内筒身3外，并与内筒身成一体结构，外夹套4与内筒身3之间为腔体20；所述的内筒身3的内壁、出料口法兰面、罐盖5的内壁、罐盖上部各法兰面、内筒身3的外壁、外夹套的内壁上均喷涂烧成有搪玻璃釉层19。
现有技术中，罐身的大法兰一般采用焊接高颈大法兰的做法。发明人发现，高颈大法兰的使用虽然可以降低高温烧结搪玻璃釉层时大法兰面变形的程度，但是罐口的几何变形和密封性能难能满足产品在实践安装生产使用中，过度大力拧紧卡子时，易导致大法兰面搪玻璃层崩裂。本发明将直筒身直接翻边形成大法兰，并配合增强圆环体的方式，由于增强圆环体的钢板厚度可按罐身公称直径的大小设定调整增厚，因此极大的提升并增强大法兰面对抗高温变形的机械性能，显著提升大法兰的公称压力和罐口密封性能。罐身公称直径增大，其增强圆环体的钢板厚度越大。因此完美地提升了搪玻璃反应罐大法兰面的公称压力和罐口密封性能。
较佳的，如图3b所示，所述第一增强圆环体带有弧形颈，以便于卡子固定。
作为对现有技术的进一步改革，本发明在内筒身的外壁、外夹套的内壁上均喷涂烧成搪玻璃釉层以增强搪玻璃反应罐在多次高温烧成和长期使用过程中被氧化和被腐蚀。
进一步的，所述直筒身3a1、封头件3a2和外夹套4的钢板厚度可按标准按搪玻璃压力容器设计制造标准增厚2～10mm。
如图3a所示，所述罐身2的第一增强圆环体3b与所述直筒身3a1外侧圆周之间呈圆周焊接一组环向焊接接头2b，所述的第一增强圆环体3b与所述第一大法兰3a4之间也呈圆周焊接一组环向焊接接头2b。
如图2、图2a、图2a1、图2a2所示，所述罐身还包括多组起加强作用的第一钢筋板2a，所述多组起加强作用的第一钢筋板2a沿内筒身的直筒身3a1的外侧圆周对称分布，位于所述第一增强圆环体3b及带收口的夹套身4.1的收口部位4.1.1之间，所述第一钢筋板2a焊接于内筒身3外侧圆周，并与第一增强圆环体3b焊接，所述第一钢筋板2a为8-36件。第一钢筋板的设计，可进一步提升大法兰公称压力和罐口密封性能。
如图5、图5a、图5b所示，所述罐盖5包括罐盖直筒体5b，所述罐盖直筒体5b的下口翻边成第二大法兰5b1，所述第二大法兰5b1上焊接有与罐盖直筒体5b外侧圆周相紧密配作的第二增强圆环体5c。
如图5c1所示，所述的第二增强圆环体5c与所述罐盖直筒体5b外侧圆周之间呈圆周焊接一组环向焊接接头5c1，所述的第二增强圆环体5c与所述第二大法兰5b1之间也呈圆周焊接一组环向焊接接头5c1。
如图5、图5c2、图5c3、图5d所示，所述第二增强圆环体5c上还焊接有多组起加强作用的第二钢筋板5d，所述多组起加强作用的第二钢筋板5d沿罐盖直筒体5b外侧圆周对称分布，所述的第二钢筋板5d为8～36件。
如图1所示，所述罐盖内壁、大法兰面以及罐盖上部各法兰面上涂烧有搪玻璃釉层19。
较佳的，如图5c所示，所述第二增强圆环体5c带有弧形颈。第二增强圆环体5c和第二钢筋板5d的作用与罐身上增设的第一增强圆环体3b和第一钢筋板2a类似。
按下列步骤制造搪玻璃反应罐：
1)制作内筒身构件：
分别制作上口翻边成第一大法兰3a4的直筒身3a1、封头件3a2和出料口法兰3a3；将所述直筒身3a1、封头件3a2和出料口法兰3a3焊接成内筒身结构件3a；
所述内筒身结构件中，直筒身3a1、封头件3a2按搪玻璃压力容器设计制造标准增厚2～10mm；
分别对直筒身3a1上的纵向焊接接头3a5、以及直筒身3a1与封头件3a2之间的下对接环向焊接接头3a6，并对焊缝进行X射线探伤，获得合格的内筒身结构件。
具体的，按中国标准JB/T 4730《承压设备无损检测》对焊缝进行X射线探伤。所述合格的内筒身结构件是指：X射线探伤检测结果符合要求的内筒身结构件。具体的，X射线探伤检测结果符合《压力容器安全技术监察规程》中对应二类压力容器的要求。
2)制作内筒身3整体结构：
在所述内筒身构件的第一大法兰3a4下部焊接第一增强圆环体3b，所述第一增强圆环体3b与所述直筒身3a1外侧圆周相紧密配作，在所述罐身2的第一增强圆环体3b与所述直筒身3a1外侧圆周之间呈圆周焊接一组环向焊接接头2b，在所述的第一增强圆环体3b与所述第一大法兰3a4之间也呈圆周焊接一组环向焊接接头2b，得到整体结构的内筒身3。
所述的第一增强圆环体3b的钢板厚度可按罐身的公称直径的大小设定调整增厚。罐身公称直径越大，所述第一增强圆环体的厚度越大。
3)分别制作带收口的夹套身4.1和带内环的封头件4.2，并焊接成整体结构，得到整体结构的外夹套4；
所述的外夹套的钢板厚度按搪玻璃压力容器设计制造标准增厚2～10mm；
4)对外夹套上的纵向焊接接头4.1a和环向焊接接头4.2a进行X射线探伤，获得合格的外夹套4；
具体的，可按中国标准JB/T 4730《承压设备无损检测》对焊缝进行100％X射线探伤。所述合格的外夹套是指：X射线探伤检测结果符合要求的外夹套。具体的，X射线探伤检测结果应符合《压力容器安全技术监察规程》中对应二类压力容器的要求。
5)对内筒身3的外壁和外夹套4的内壁均喷涂搪玻璃釉浆，经步骤9和10的烧制后，形成搪玻璃釉层19。
所述搪玻璃釉浆采用常规搪玻璃反应罐所用搪玻璃釉层。应符合HG/T 3105，表3搪玻璃层各项理化性能指标。
6)将内筒身3与外夹套4组合焊接成罐身2。
7)在罐身2外侧，所述的第一增强圆环体3b与带收口的夹套身4.1的收口部位4.1.1之间沿圆周焊接多组呈对称分布的起加强作用的第一钢筋板2a，获得罐身2，该罐身为一次加工成型整体结构；
8)对内筒身3的内壁、第一大法兰面及出料口法兰面进行搪玻璃釉浆的喷涂，得到内壁喷涂搪玻璃釉浆的罐身2；
本步骤所采用搪玻璃釉浆采用常规搪玻璃反应罐所用搪玻璃釉层。
9)采用精密受控内热式电炉将喷涂有搪玻璃釉浆的罐身进行烧制，控制内壁喷涂的搪玻璃釉层各部位受热温度一致、同步一体烧制；
10)采用步骤9)的烧制方法，对所述罐身反复搪烧多次，且每次搪烧前均先对内筒身的内壁、第一大法兰面及出料口法兰面喷涂搪玻璃釉浆；
烧制采用受控搪烧“核心技术”。可在罐身内壁搪玻璃底釉烧制时采用中温预烧、高温烧结、保温、分阶段受控烧制的搪烧工艺，烧成温度为室温-900℃，全部烧成时间为5.5～6h。
具体的，烧制时，可先采用室温-150℃缓慢升温，再150℃-400℃升温预烧并保温，再采用400℃-600℃升温预烧并保温，其中室温-600℃温度段的烧制时间总共为4小时，然后采用600℃-900℃高温烧制并保温，600℃-900℃高温烧制和保温的时间总共1.5-2小时。
一般情况下，新搪玻璃反应罐反复搪烧的遍数可达6-7遍。
11)将末次烧成的罐身随炉冷却，对内筒身3与外夹套4之间的腔体20GB/T 7994标准进行液压试验，得到所述搪玻璃反应罐的罐身；
12)制作罐盖：
制作罐盖直筒体5b的下口翻边成第二大法兰5b1的罐盖5,在第二大法兰5b1的上部焊接一件与罐盖直筒体5b外侧圆周相紧密配作的带有弧形颈的第二增强圆环体5c,所述的第二增强圆环体5c与所述罐盖直筒体5b外侧圆周之间呈圆周焊接一组环向焊接接头5c1，所述的第二增强圆环体5c与所述第二大法兰5b1之间也呈圆周焊接一组环向焊接接头5c1，所述第二增强圆环体5c上还焊接多组沿罐身直筒体5b外侧圆周对称分布的第二钢筋板5d，获得罐盖整体结构件，在所述罐盖整体结构件内壁以及罐盖上部各法兰面上进行搪玻璃釉浆的喷涂及烧制，获得所述搪玻璃反应罐的罐盖5。
进一步的，所述罐盖的第二大法兰面上也涂烧有搪玻璃层。
本步骤所采用搪玻璃釉浆采用常规搪玻璃反应罐所用搪玻璃釉层。
罐盖的烧制可采用常规罐盖搪玻璃层烧制工艺。
具体的，步骤9)所述精密受控内热式电炉如图6和图7所示，包括保温筒体14，所述保温筒体14顶部设有一组可开合的保温炉顶门15；所述保温炉顶门15上设有贯穿保温炉顶门的罐身烧成吊架自转件16；所述罐身烧成吊架自转件的底部还设有平面电炉11，所述平面电炉的底面设有一组电热元件；所述精密受控内热式电炉还包括位于保温筒体14内的主体加热电炉7；所述主体加热电炉7由下而上依次包括环体平面电炉10、多层区域组合的圆柱体电炉8和圆台阶梯形电炉9；所述环体平面电炉10之下还设有环体平面炉升降件17；所述的环体平面电炉10由环平面电炉10a和直环体电炉10b所组成；所述环平面电炉10a的环平面上设有多圈直径不相同的同心圆凹槽；所述同心圆凹槽内绕制一组电热元件12.18；所述的直环体电炉10b的内侧周壁由下而上设有多个环形凹槽；所述环形凹槽中绕制一组电热元件12.19；所述多层区域组合的圆柱体电炉8由多层直径相同且中心轴重合的圆平板8a叠加而成，所述圆平板的外侧周壁设有环形凹槽，每2-8层圆平板的环形凹槽内绕制一组电热元件12.1～12.16，优选每5-8层圆平板的环形凹槽内绕制一组电热元件；所述圆台阶梯形电炉9由多块直径不相同且中心轴重合的圆平板9a叠加而成，所述圆平板9a自下而上直径依次减小，形成阶梯式圆形平台，每2～8层阶梯平台面上绕制一组电热元件12.17，优选每5-8层阶梯平台面上绕制一组电热元件12.17，所述的圆台阶梯电炉9的外围罩有一与内筒身封头件3a2内壁结构匹配一致的封头形加热结构件9b,所述封头形加热结构件由耐热钢制作；所述精密受控内热式电炉内的各组电热元件均均各连接一控温系统。
所述精密受控内热式电炉的主体加热电炉7中，由多层区域组合的圆柱体电炉8和圆台阶梯形电炉9构成的整体外型与所述罐身的内筒身3的内壁结构相匹配一致，在烧制时，如图7所示，所述环体平面电炉10、多层区域组合的圆柱体电炉8和圆台阶梯形电炉9分别对应加热内筒身3的第一大法兰3a4和罐身2第一大法兰端整体结构的外侧、直筒身3a1和内封头件3a2，所述的罐身烧成吊装自转件底部的平面电炉11对应加热出料口法兰3a3和外夹套封头件4.2的内环式收口结构4.2.1。
如图6a所示，所述控温系统用于调控与之相连的电热元件的发热温度，包括：
一测温元件13：与一组电热元件匹配，并设于该组电热元件的加热区域内，用于检测该组电热元件加热区域内的罐身内腔受热温度，并发出温度信号；
一温控仪18：设于所述精密受控内热式电炉的保温筒体14外，与所述测温元件及与该测温元件匹配的电热元件相连(未示出)，所述温控仪存储有一预设温度或温控曲线，用于接收测温元件的温度信号，在与预设温度或温控曲线比较后调控电热元件的发热温度。
如图6所示，每一组电热元件12.1～12.20均匹配一个测温元件13.1～13.20，与该组电热元件相匹配的测温元件设于该组电热元件的同一加热区域内，每组电热元件均由独立的温控仪根据与其相匹配的测温元件所测得的温度与预设的温度曲线独立调控。
温控仪属于现有技术，智能型的控温仪可根据设计要求精确控制电热元件的工作状态，应用于本发明即可精确控制并实施罐身2整体搪玻璃层19同一受热温度，同步一体烧成。集温度程序控制、调节、记录为一体的智能型控温装置已为成熟现有技术，如PID型智能温度程序控制/调节/记录仪，采用这样的智能型控温装置，可精确地设定并控制温度，调节并全程自动打印记录。
分别按上述方法分别制备容积为500L的搪玻璃反应罐和容积为60000L的搪玻璃反应罐。按GB25025-2010GB/T 7993中的搪玻璃层直流高压电性能检测方法，采用20KV直流高压电检测内筒身内的整体搪玻璃层不导电。对三类压力容器的搪玻璃反应罐，按GB/T7995标准对反应罐进行气密性检验，检测结果显示未发生泄漏。
一种精密受控内热式电炉，所述精密受控内热式电炉6包括保温筒体14，所述保温筒体14顶部设有一组可开合的保温炉顶门15；所述保温炉顶门15上设有贯穿保温炉顶门的罐身烧成吊架自转件16；所述罐身烧成吊架自转件的底部还设有平面电炉11，所述平面电炉的底面设有一组电热元件12.20；所述精密受控内热式电炉6还包括位于保温筒体14内的主体加热电炉7；所述主体加热电炉7由下而上依次包括环体平面电炉10、多层区域组合的圆柱体电炉8和圆台阶梯形电炉9；所述环体平面电炉10之下还设有环体平面炉升降件17；所述的环体平面电炉10由环平面电炉10a和直环体电炉10b所组成；所述环平面电炉10a的环平面上设有多圈直径不相同的同心圆凹槽；所述同心圆凹槽内绕制一组电热元件12.18；所述的直环体电炉10b的内侧周壁由下而上设有多个环形凹槽；所述环形凹槽中绕制一组电热元件12.19；所述多层区域组合的圆柱体电炉8由多层直径相同且中心轴重合的圆平板8a叠加而成，所述圆平板的外侧周壁设有环形凹槽，每2-8层圆平板的环形凹槽内绕制一组电热元件12.1～12.16；所述圆台阶梯形电炉9由多块直径不相同且中心轴重合的圆平板9a叠加而成，所述圆平板9a自下而上直径依次减小，形成阶梯式圆形平台，每2～8层阶梯平台面上绕制一组电热元件12.17，所述的圆台阶梯电炉9的外围罩有一与内筒身封头件3a2内壁结构匹配一致的封头形加热结构件9b,所述封头形加热结构件由耐热钢制作；所述精密受控内热式电炉6内的各组电热元件均各连接一控温系统。
在一个优选的实施例中，所述精密受控内热式电炉6的主体加热电炉7中，由多层区域组合的圆柱体电炉8和圆台阶梯形电炉9组合构成的整体外型与所述罐身的内筒身3的内壁结构相匹配一致，在烧制时，所述环体平面电炉10由环平面电炉10a和直环体电炉10b所组成，对应加热内筒身3的第一大法兰3a4和罐身2第一大法兰端的整体外侧，所述多层区域组合的圆柱体电炉8、圆台阶梯形电炉9和所述封头形加热结构件9b对应加热直筒身3a1和内封头件3a2，所述的罐身烧成吊装自转件底部的平面电炉11对应加热出料口法兰3a3和外夹套封头件4.2的内环式收口结构4.2.1。
在一个优选的实施例中，所述精密受控内热式电炉6中的环体平面电炉10由环平面电炉10a和直环体电炉10b所组成，所述直环体电炉10b对应于内筒身的第一大法兰3a4的外侧和罐身2第一大法兰的整体外侧结构件部位的辅助加热，以精确有效的控制整体搪玻璃釉层同一受热温度，以最大限度的彻底根除该部位内壁搪玻璃釉层各类隐患缺陷，包括实现针孔数为0的最高质量指标，并可确保经多次高温烧成后，大法兰面绝不变形，完美提升大法兰面的公称压力和管口密封性能，开创制造出全面符合三类压力容器的高端搪玻璃反应罐。
在一个优选的实施例中，所述罐身烧成吊架底部的平面电炉11对应于出料口法兰面3a3和外夹套封头件4.2的内环式收口结构4.2.1部位的辅助加热，以有效的控制该处内壁搪玻璃层的同一受热温度，同步一体烧成，以最大限度的彻底根除该部位内壁搪玻璃釉层各类隐患缺陷，包括实现针孔数为0的最高质量指标。
在一个优选的实施例中，所述圆台阶梯形电炉9的外围复罩有一与内筒身封头件3a2内腔造型结构相近似的封头形加热结构件9b，所述封头形加热结构件由耐热钢制作，以有效的提升封头形加热结构见的均匀发热，精确控制整体内筒身封头件3a2与内筒身直筒身3a1内壁搪玻璃釉层同一受热温度，以最大限度地彻底根除整体内封头件部位内壁搪玻璃釉层各类隐患缺陷，包括实现针孔数为0的最高质量指标。
在一个优选的实施例中，所述控温系统用于调控与之相连的电热元件的发热温度，包括：
一测温元件：与一组电热元件匹配，并设于该组电热元件的加热区域内，用于检测该组电热元件加热区域内的罐身内壁受热温度，并发出温度信号；
一温控仪：设于所述精密受控内热式电炉6的保温筒体14外，与所述测温元件及与该测温元件匹配的电热元件相连，所述温控仪存储有一预设温度或温控曲线，用于接收测温元件的温度信号，在与预设温度或温控曲线比较后调控电热元件的发热温度。

Claims (20)

1.一种搪玻璃反应罐，包括罐身(2)和罐盖(5)；所述罐身(2)为整体结构，包括内筒身(3)和外夹套(4)，其特征在于，所述的内筒身(3)包括第一增强圆环体(3b)、直筒身(3a1)、封头件(3a2)和出料口法兰(3a3)，所述直筒身(3a1)的上口翻边形成第一大法兰(3a4)，所述第一增强圆环体(3b)与所述直筒身(3a1)外侧圆周相紧密配作且焊接于所述第一大法兰(3a4)下，所述直筒身(3a1)与封头件(3a2)连接，所述出料口法兰(3a3)设于所述封头件(3a2)的下口，所述直筒身(3a1)、封头件(3a2)、出料口法兰(3a3)、第一增强圆环体(3b)焊接组合成整体结构；所述外夹套(4)包括带收口(4.1.1)的夹套身(4.1)和带内环式收口结构(4.2.1)的外夹套封头件(4.2)，所述带收口的夹套身(4.1)和带内环式收口结构的外夹套封头件(4.2)焊接组合成整体结构；所述外夹套(4)焊接于内筒身(3)外，并与内筒身成一体结构，外夹套(4)与内筒身(3)之间为腔体(20)；所述的内筒身(3)的内壁、第一大法兰面、出料口法兰面、内筒身(3)的外壁、外夹套的内壁、罐盖(5)的内壁及法兰面上均喷涂烧成有搪玻璃釉层(19)；
所述搪玻璃反应罐应用新结构组合的精密受控内热式电炉(6)与智能温度程序控制/调节/记录仪(18)相组合的制造方法制备；
所述新结构组合的精密受控内热式电炉(6)结合有智能温度程序控制/调节/记录仪(18)，在罐身(2)外侧电焊焊接的大法兰整体结构与外夹套的封头件(4.1)收口部位之间设置一组温度可调控的辅助加热电炉以及在主体加热电炉上的阶梯电炉(9)的外围覆罩一件耐热钢制作的封头形加热结构件(9b)，还有在罐身烧成吊架自转件(16)底部增设一组加大原平面电炉直径的温度可调控的平面电炉(11)，对应于罐身的外夹套的内环式收口结构(4.2.1)的辅助加热，以精确的实施上述部位的搪玻璃层(19)与罐身(2)的内筒身(3)整体搪玻璃层(19)的同一受热温度、同步一体烧成。
2.如权利要求1所述的搪玻璃反应罐，其特征在于，所述直筒身(3a1)、封头件(3a2)和外夹套(4)的钢板厚度按搪玻璃压力容器设计制造标准增厚2～10mm。
3.如权利要求1所述的搪玻璃反应罐，其特征在于，所述的第一增强圆环体(3b)的钢板厚度按罐身的公称直径的大小设定调整增厚。
4.如权利要求1所述的搪玻璃反应罐，其特征在于，所述罐身(2)的第一增强圆环体(3b)与所述直筒身(3a1)外侧圆周之间呈圆周焊接一组环向焊接接头(2b)，所述的第一增强圆环体(3b)与所述第一大法兰(3a4)之间也呈圆周焊接一组环向焊接接头(2b)。
5.如权利要求1所述的搪玻璃反应罐，其特征在于，所述罐身(2)还包括多组起加强作用的第一钢筋板(2a)，所述多组起加强作用的第一钢筋板(2a)沿内筒身的直筒身(3a1)的外侧圆周对称分布，并位于所述第一增强圆环体(3b)及带收口的夹套身(4.1)的收口部位之间，所述第一钢筋板(2a)焊接于内筒身(3)外侧圆周，并与第一增强圆环体(3b)焊接，所述第一钢筋板(2a)为8-36件。
6.如权利要求5所述的搪玻璃反应罐，其特征在于，所述罐身(2)的内筒身第一大法兰(3a4)、第一增强圆环体(3b)和多组对称加强第一钢筋板(2a)与外夹套(4)的收口部位之间焊接成罐口大法兰整体结构，所述的罐口大法兰整体结构具有极大的抗高温不变形的机械强度，完美提升大法兰的公称压力和罐口密封性能，经多次罐身(2)内壁搪玻璃层(19)的烧成，经检验合格后，可得到全面符合三类压力容器的搪玻璃反应罐。
7.如权利要求1所述的搪玻璃反应罐，其特征在于，所述罐盖(5)包括罐盖直筒体(5b)，所述罐盖直筒体(5b)的下口翻边成第二大法兰(5b1)，所述第二大法兰(5b1)上焊接有与罐盖直筒体(5b)外侧圆周相紧密配作的第二增强圆环体(5c)，所述的第二增强圆环体(5c)与所述罐盖直筒体(5b)外侧圆周之间呈圆周焊接一组环向焊接接头(5c1)，所述的第二增强圆环体(5c)与所述第二大法兰(5b1)之间也呈圆周焊接一组环向焊接接头(5c1)，所述第二增强圆环体(5c)上还焊接有多组起加强作用的第二钢筋板(5d)，所述多组起加强作用的第二钢筋板(5d)沿罐盖直筒体(5b)外侧圆周对称分布，所述的第二钢筋板(5d)为8～36件，所述罐盖内壁、第二大法兰面以及罐盖上部各法兰面上均涂烧有搪玻璃釉层。
8.如权利要求7所述的搪玻璃反应罐，其特征在于，所述第一增强圆环体(3b)及第二增强圆环体(5c)均带有弧形颈。
9.如权利要求1所述的搪玻璃反应罐，其特征在于，所述的罐身(2)为一次加工成型的整体结构，是由内筒身(3)和外夹套(4)焊接成整体结构后，在内筒身(3)内壁喷涂烧成搪玻璃釉层(19)。
10.如权利要求1所述的搪玻璃反应罐，其特征在于，智能温度程序控制/调节/记录仪(18)系统的控温精度为±1℃，其所测量和控制是搪玻璃层(19)的真实受热温度，与所述的新结构组合的精密受控内热式电炉(6)相组合，其所执行的受控搪烧“核心技术”，可精密的调控中温预烧、保温、高温烧制的受控搪烧工艺，完美的实施罐身(2)整体搪玻璃层(19)同一受热温度，同步一体烧成。
11.如权利要求1-10任一所述的搪玻璃反应罐的制造方法，具体包括如下步骤：
1)制作内筒身构件：分别制作上口翻边成第一大法兰(3a4)的直筒身(3a1)、封头件(3a2)和出料口法兰(3a3)；将所述直筒身(3a1)、封头件(3a2)和出料口法兰(3a3)焊接成内筒身结构件(3a)；分别对直筒身(3a1)上的纵向焊接接头(3a5)、以及直筒身(3a1)与封头件(3a2)之间的下对接环向焊接接头(3a6)，对各焊接接头进行X射线探伤，获得合格的内筒身结构件；
2)制作内筒身(3)整体结构：在所述内筒身构件的第一大法兰(3a4)下部焊接第一增强圆环体(3b)，所述第一增强圆环体(3b)与所述直筒身(3a1)外侧圆周相紧密配作，在所述罐身(2)的第一增强圆环体(3b)与所述直筒身(3a1)外侧圆周之间呈圆周焊接一组环向焊接接头(2b)，在所述的第一增强圆环体(3b)与所述第一大法兰(3a4)之间也呈圆周焊接一组环向焊接接头(2b)，得到整体结构的内筒身(3)；
3)分别制作带收口的夹套身(4.1)和带内环式收口结构的外夹套封头件(4.2)，并焊接成整体结构，得到整体结构的外夹套(4)；
4)对外夹套上的纵向焊接接头(4.1a)和环向焊接接头(4.2a)进行X射线探伤，获得合格的外夹套(4)；
5)对内筒身(3)的外壁和外夹套(4)的内壁均喷涂搪玻璃釉浆；
6)将内筒身(3)与外夹套(4)组合焊接成整体结构；
7)在罐身(2)外侧，所述的第一增强圆环体(3b)与带收口的夹套身(4.1)的收口部位(4.1.1)之间沿圆周焊接多组呈对称分布的起加强作用的第一钢筋板(2a)，获得罐身(2)；
8)对内筒身(3)的内壁、第一大法兰面及出料口法兰面进行搪玻璃釉浆的喷涂，得到喷涂有搪玻璃釉浆的罐身(2)；
9)采用精密受控内热式电炉将喷涂有搪玻璃釉浆的罐身进行烧制，控制内壁喷涂的搪玻璃釉浆层各部位受热温度一致、同步一体烧制；
10)采用步骤9)的烧制方法，对所述罐身反复搪烧多次，且每次搪烧前均先对内筒身的内壁喷涂搪玻璃釉层；
11)将末次烧成的罐身随炉冷却后，对内筒身(3)与外夹套(4)之间的腔体(20)进行液压试验，得到所述搪玻璃反应罐的罐身；
12)制作罐盖：制作罐盖直筒体(5b)的下口翻边成第二大法兰(5b1)的罐盖(5),在第二大法兰(5b1)的上部焊接一件与罐盖直筒体(5b)外侧圆周相紧密配作的第二增强圆环体(5c),所述的第二增强圆环体(5c)与所述罐盖直筒体(5b)外侧圆周之间呈圆周焊接一组环向焊接接头(5c1)，所述的第二增强圆环体(5c)与所述第二大法兰(5b1)之间也呈圆周焊接一组环向焊接接头(5c1)，所述第二增强圆环体(5c)上还焊接多组沿罐身直筒体(5b)外侧圆周对称分布的第二钢筋板(5d)，获得罐盖整体结构件，在所述罐盖整体结构件内壁、第二大法兰面以及罐盖上部各法兰面上进行搪玻璃釉浆的喷涂及烧制，获得所述搪玻璃反应罐的罐盖(5)。
12.如权利要求11所述的搪玻璃反应罐的制造方法：其特征在于，步骤9)所述精密受控内热式电炉(6)包括保温筒体(14)，所述保温筒体(14)顶部设有一组可开合的保温炉顶门(15)；所述保温炉顶门(15)上设有贯穿保温炉顶门的罐身烧成吊架自转件(16)；所述罐身烧成吊架自转件的底部还设有平面电炉(11)，所述平面电炉的底面设有一组电热元件(12.20)；所述精密受控内热式电炉(6)还包括位于保温筒体(14)内的主体加热电炉(7)；所述主体加热电炉(7)由下而上依次包括环体平面电炉(10)、多层区域组合的圆柱体电炉(8)和圆台阶梯形电炉(9)；所述环体平面电炉(10)之下还设有环体平面炉升降件(17)；所述的环体平面电炉(10)由环平面电炉(10a)和直环体电炉(10b)所组成；所述环平面电炉(10a)的环平面上设有多圈直径不相同的同心圆凹槽；所述同心圆凹槽内绕制一组电热元件(12.18)；所述的直环体电炉(10b)的内侧周壁由下而上设有多个环形凹槽；所述环形凹槽中绕制一组电热元件(12.19)；所述多层区域组合的圆柱体电炉(8)由多层直径相同且中心轴重合的圆平板(8a)叠加而成，所述圆平板的外侧周壁设有环形凹槽，每2-8层圆平板的环形凹槽内绕制一组电热元件(12.1～12.16)；所述圆台阶梯形电炉(9)由多块直径不相同且中心轴重合的圆平板(9a)叠加而成，所述圆平板(9a)自下而上直径依次减小，形成阶梯式圆形平台，每2～8层阶梯平台面上绕制一组电热元件(12.17)，所述的圆台阶梯形 电炉(9)的外围罩有一与内筒身封头件(3a2)内壁结构匹配一致的封头形加热结构件(9b),所述封头形加热结构件由耐热钢制作；所述精密受控内热式电炉(6)内的各组电热元件均各连接一控温系统。
13.如权利要求12所述的搪玻璃反应罐的制造方法，其特征在于，所述精密受控内热式电炉(6)的主体加热电炉(7)中，由多层区域组合的圆柱体电炉(8)和圆台阶梯形电炉(9)组合构成的整体外型与所述罐身的内筒身(3)的内壁结构相匹配一致，在烧制时，所述环体平面电炉(10)、多层区域组合的圆柱体电炉(8)和圆台阶梯形电炉(9)分别对应加热内筒身(3)的第一大法兰(3a4)和罐身(2)第一大法兰端的整体外侧、直筒身(3a1) 和内封头件(3a2)，所述的罐身烧成吊装自转件底部的平面电炉(11)对应加热出料口法兰(3a3)和外夹套封头件(4.2)的内环式收口结构(4.2.1)。
14.如权利要求12所述的搪玻璃反应罐的制造方法，其特征在于，所述控温系统用于调控与之相连的电热元件的发热温度，包括：
一测温元件：与一组电热元件匹配，并设于该组电热元件的加热区域内，用于检测该组电热元件加热区域内的罐身内壁受热温度，并发出温度信号；
一温控仪：设于所述精密受控内热式电炉(6)的保温筒体(14)外，与所述测温元件及与该测温元件匹配的电热元件相连，所述温控仪存储有一预设温度或温控曲线，用于接收测温元件的温度信号，在与预设温度或温控曲线比较后调控电热元件的发热温度。
15.如权利要求14所述的制造方法，其特征在于，所述温控仪用以精确控制并实施罐身(2)内壁整体搪玻璃层(19)同一受热温度，同步一体烧成，并执行烧成过程自动打印记录。
16.一种精密受控内热式电炉，其特征在于，所述精密受控内热式电炉(6)包括保温筒体(14)，所述保温筒体(14)顶部设有一组可开合的保温炉顶门(15)；所述保温炉顶门(15)上设有贯穿保温炉顶门的罐身烧成吊架自转件(16)；所述罐身烧成吊架自转件的底部还设有平面电炉(11)，所述平面电炉的底面设有一组电热元件(12.20)；所述精密受控内热式电炉(6)还包括位于保温筒体(14)内的主体加热电炉(7)；所述主体加热电炉(7)由下而上依次包括环体平面电炉(10)、多层区域组合的圆柱体电炉(8)和圆台阶梯形电炉(9)；所述环体平面电炉(10)之下还设有环体平面炉升降件(17)；所述的环体平面电炉(10)由环平面电炉(10a)和直环体电炉(10b)所组成；所述环平面电炉(10a)的环平面上设有多圈直径不相同的同心圆凹槽；所述同心圆凹槽内绕制一组电热元件(12.18)；所述的直环体电炉(10b)的内侧周壁由下而上设有多个环形凹槽；所述环形凹槽中绕制一组电热元件(12.19)；所述多层区域组合的圆柱体电炉(8)由多层直径相同且中心轴重合的圆平板(8a)叠加而成，所述圆平板的外侧周壁设有环形凹槽，每2-8层圆平板的环形凹槽内绕制一组电热元件(12.1～12.16)；所述圆台阶梯形电炉(9)由多块直径不相同且中心轴重合的圆平板(9a)叠加而成，所述圆平板(9a)自下而上直径依次减小，形成阶梯式圆形平台，每2～8层阶梯平台面上绕制一组电热元件(12.17)，所述的圆台阶梯形 电炉(9)的外围罩有一与内筒身封头件(3a2)内壁结构匹配一致的封头形加热结构件(9b),所述封头形加热结构件由耐热钢制作；所述精密受控内热式电炉(6)内的各组电热元件均各连接一控温系统，以精确控制罐身的内筒身整体搪玻璃釉层同一受热温度，同步一体烧成，最大限度地彻底根除整体搪玻璃釉层各类隐患缺陷，包括实现针孔数为0的最高质量指标，所述控温系统用于调控与之相连的电热元件的发热温度，包括：一测温元件：与一组电热元件匹配，并设于该组电热元件的加热区域内，用于检测该组电热元件加热区域内的罐身内壁受热温度，并发出温度信号；一温控仪：设于所述精密受控内热式电炉(6)的保温筒体(14)外，与所述测温元件及与该测温元件匹配的电热元件相连，所述温控仪存储有一预设温度或温控曲线，用于接收测温元件的温度信号，在与预设温度或温控曲线比较后调控电热元件的发热温度，所述温控仪为智能温度程序控制/调节/记录仪。
17.如权利要求16所述的精密受控内热式电炉，其特征在于，所述精密受控内热式电炉(6)的主体加热电炉(7)中，由多层区域组合的圆柱体电炉(8)和圆台阶梯形电炉(9)组合构成的整体外型与所述罐身的内筒身(3)的内壁结构相匹配一致，在烧制时，所述环体平面电炉(10)由环平面电炉(10a)和直环体电炉(10b)所组成，对应加热内筒身(3)的第一大法兰(3a4)和罐身(2)第一大法兰端的整体外侧，所述多层区域组合的圆柱体电炉(8)、圆台阶梯形电炉(9)和所述封头形加热结构件(9b)对应加热直筒身(3a1)和内封头件(3a2)，所述的罐身烧成吊装自转件底部的平面电炉(11)对应加热出料口法兰(3a3)和外夹套封头件(4.2)的内环式收口结构(4.2.1)。
18.如权利要求16所述的精密受控内热式电炉，其特征在于，所述精密受控内热式电炉(6)中的环体平面电炉(10)由环平面电炉(10a)和直环体电炉(10b)所组成，所述直环体电炉(10b)对应于内筒身的第一大法兰(3a4)的外侧和罐身(2)第一大法兰的整体外侧结构件部位的辅助加热。
19.如权利要求16所述的精密受控内热式电炉，其特征在于，所述罐身烧成吊架底部的平面电炉(11)对应于出料口法兰面(3a3)和外夹套封头件(4.2)的内环式收口结构(4.2.1)部位的辅助加热。
20.如权利要求16所述的精密受控内热式电炉，其特征在于，所述圆台阶梯形电炉(9)的外围复罩有一与内筒身封头件(3a2)内腔造型结构相近似的封头形加热结构件(9b)，所述封头形加热结构件由耐热钢制作，以有效的提升封头形加热结构件的均匀发热。
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