一种海绵钛反应器测量及探伤的装置及方法与流程

本发明涉及海绵钛生产，具体地说，涉及一种海绵钛反应器测量及探伤的装置及方法。

背景技术：

1、镁热还原法生产海绵钛是四氯化钛和镁在惰性气体的保护下发生还原反应，生成海绵钛和氯化镁，氯化镁再通过电解产生液镁，返回还原工序与四氯化钛生产海绵钛。

2、海绵钛主要生产过程包含还原、蒸馏、破碎过程，其中还原过程是四氯化钛和镁在惰性气体的保护下发生还原反应，生成海绵钛和氯化镁。还原反应在还原反应器中进行，还原完成后，将反应器吊装如蒸馏炉，真空蒸馏过程是基于钛、镁和氯化镁在980～1020℃时饱和蒸汽压明显不同的基础上进行的。因此，当含有镁和氯化镁的海绵钛长期恒温在980～1020℃下，镁和氯化镁就被蒸发除去，被冷凝在冷凝器的器壁上，使海绵钛得到净化。蒸馏过程在真空状态下进行，不仅使镁和氯化镁的蒸发速度加快，同时又保证了海绵钛在高温下不被氧、氮所污染。蒸馏结束冷却完成后，切割掉反应器底部，将海绵钛坨从反应器中顶出，后及可进行破碎包装等工序，产出海绵钛成品。

3、由于海绵钛生产过程是以海绵钛反应器作为载体，在长时间高温高压情况下可能会发生变形，特别是在吊装过程中，反应器在高温及装载物料拉伸下每次使用均会轻微变形，以及可能出现裂纹破损，影响反应器密封性。在反应器清理干净后需要对反应器尺寸进行人工测量及密封性检测，人工测量仅在固定点位测量反应器内壁变化，无法获取完整反应器形变量，导致无法精确判断海绵钛时机及整形数据，导致反应器上的传感器及热电偶无法及时作出精确调整，使生产过程，出现偏差；此外反应器探伤需要抽真空进行密闭性检测探伤，需要吊装和组装大盖，耗时较长，工序繁琐。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种海绵钛反应器测量及探伤的装置及方法，以解决上述背景技术中提出的在反应器清理干净后需要对反应器尺寸进行人工测量及密封性检测，人工测量仅在固定点位测量反应器内壁变化，无法获取完整反应器形变量，导致无法精确判断海绵钛时机及整形数据，导致反应器上的传感器及热电偶无法及时作出精确调整，使生产过程，出现偏差；此外反应器探伤需要抽真空进行密闭性检测探伤，需要吊装和组装大盖，耗时较长，工序繁琐的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种海绵钛反应器测量及探伤的装置及方法，由3d扫描探伤仪与3d扫描及探伤控制装置组成，所述3d扫描及探伤控制装置由可上下伸缩的伸缩杆及伸缩杆限位器、扫描及探伤程序控制单元、伸缩杆驱动电机、支撑杆及支撑杆末端固定卡扣组成，所述3d扫描探伤仪包括旋转控制器、红外探伤检测仪、探伤检测仪探头、3d扫描仪、3d扫描仪探头及伸缩杆限位器，3d扫描仪与红外探伤仪位于3d扫描探伤仪两端。

3、作为本发明的优选方案，所述3d扫描及探伤控制装置包括其扫描及探伤程序控制单元，用于进行数据分析及反应器3d建模处理。

4、作为本发明的优选方案，所述3d扫描及探伤控制装置括驱动电机，用于控制位于下方的可上下伸缩的伸缩杆。

5、作为本发明的优选方案，所述伸缩杆上端与上述驱动电机连接，下端通过伸缩杆限位器与3d扫描探伤仪相连接，通过控制伸缩杆的上下运动控制3d扫描探伤仪在反应器内部做上下运动。

6、作为本发明的优选方案，所述支撑杆位于驱动电机的两侧，其末端安装有支撑杆末端固定卡扣，用于工作时支撑整个3d扫描及探伤控制装置使其位于反应器口的上方，所述支撑杆的数量至少为两个。

7、作为本发明的优选方案，所述支撑杆末端固定卡扣上各有两套卡扣，使支撑杆与反应器固定牢固，固定方式包含卡扣或螺栓。

8、作为本发明的优选方案，所述旋转控制器位于3d扫描探伤仪正中，两侧分别是红外探伤检测仪与3d扫描仪，用于带动及控制整个3d扫描探伤仪做360°环形扫描操作，使扫描探伤面能覆盖整个反应器内部。

9、作为本发明的优选方案，所述红外探伤检测仪用于数据的处理及传送至探伤程序控制单元，传输装置使用线控信号传输及无线信号传输，一侧上包含一个红外探伤检测仪探头用于反应器的探伤及原始数据的采集，探伤方式包含红外探伤方式或射线探伤方式。

10、作为本发明的优选方案，所述3d扫描仪用于扫描及扫描数据的处理及传送至扫描及探伤程序控制单元，传输装置使用线控信号传输及无线信号传输，一侧上包含一个3d扫描仪探头用于反应器的扫描及原始数据的采集，所述3d扫描仪探头设置至少一个。

11、本发明还提供一种海绵钛生产反应器测量及探伤的方法，用于海绵钛反应器测量及探伤的装置，包括如下步骤：

12、s1：将清理完成的反应器竖直放置于检修平台上，准备安装反应器扫描及探伤控制装置b于反应器上，进入扫描及探伤准备阶段；

13、s2：将扫描探伤控制装置b两端支撑杆展开；将支撑杆末端固定卡扣与反应器上端固定，且处于正中位置；

14、s3：检查确保探伤装置b上伸缩杆处于初始压缩状态，且伸缩杆末端3d扫描探伤仪13与水平杆垂直无异常，3d扫描探伤仪13上的3d扫描仪及探伤检测仪能够正常启动；

15、s4：开启扫描及探伤控制装置b上驱动电机上，使伸缩杆下降至反应器最底部位置，确保3d扫描探伤仪13与伸缩杆上的限位器(12)固定紧扣；

16、s5：通过位于3d扫描探伤装置b上的程序控制单元调试扫描及检测单元b是否运行正常，正常即可进入扫描及探伤启动阶段；

17、s6：打开程序控制单元及支撑杆伸缩驱动电机，启动3d扫描仪及红外探伤检测仪；

18、s7：启动3d扫描探伤仪13上的旋转控制器，使扫描探伤仪a上水平对称的3d扫描仪探头及红外探伤检测仪探头对反应器进行360°扫描及探伤；

19、s8：支撑杆伸缩驱动电机按程序收缩伸缩杆向上运动，带动3d扫描探伤仪13向上运动；

20、s9：3d扫描探伤仪13在向上的螺旋运动下即可对反应器进行3d扫描及红外探伤操作；

21、s10:当得到反应器3d模型之后，系统会根据第一次新反应器扫描模型尺寸，给出相应的对应点位检测数据，从而根据程序计算得到反应器的形变结果数据；

22、s11：对应的，如果红外探伤检测到反应器有破损，会通过程序直接反应与反映于反应器3d模型之上。

23、s12:通过3d模型数据分析，判断反应器状态为待用、整形、维修、返厂维修、报废状态。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果：

25、1、该海绵钛反应器测量及探伤的装置及方法中，通过在利用3d扫描技术对反应器内部形状进行3d建模，后在每次反应器使用后再次进行3d扫描技术得出反应器形变数据，随着使用次数变多得到更多的实验数据，相较于现有人工单点或多点测量方法，能够获得更多的反应器形变数据，便于对反应器性能评估选择及使用控制，从而达到延长反应器使用寿命，降低反应器使用成本的效果。

26、2、该海绵钛反应器测量及探伤的装置及方法中，通过使用红外探伤装置对反应器内壁进行探伤检测，从而快速得出反应器损坏位置3d模型中更加直观的表现及记录，同时两者均为同时进行，对比现有水平，大大缩短作业时间。

27、3、该海绵钛反应器测量及探伤的装置及方法中，本发明检测数据量级达到“点到面”的提升,数据结果更加精确，数据建立更加系统，方便后续分析及实验，使反应器使用条件更加健康，从而达到提高反应器形变检测及探伤效率，提升反应器使用寿命，降低反应器使用成本，提升海绵钛产品质量。