DE1194825B

DE1194825B - Lining made of titanium or zirconium for a body made of another metal

Info

Publication number: DE1194825B
Application number: DE1960K0041929
Authority: DE
Inventors: Asahiko Goto
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1960-08-19
Filing date: 1960-10-13
Publication date: 1965-06-16
Also published as: AT243765B; FR1274847A; CH426736A; GB898833A; NL260984A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

BOIjBOIj

Deutschem.: 12 g-2/01 German: 12 g -2/01

Nummer: 1194825Number: 1194825

Aktenzeichen: K 41929IV a/12 gFile number: K 41929IV a / 12 g

Anmeldetag: 13. Oktober 1960 Filing date: October 13, 1960

Auslegetag: 16. Juni 1965Opening day: June 16, 1965

Die Erfindung bezieht sich auf Metallbehälter mit Titan- oder Zirkoniumauskleidung, die durch Stifte in dem Behälter gehalten wird, welche mechanisch in der Behälterwand eingesetzt sind.The invention relates to metal containers with titanium or zirconium lining, which are held by pins is held in the container, which are mechanically inserted in the container wall.

Bei derartigen Verbindungen, die wegen der Korrosionsbeständigkeit des Auskleidungsmaterials in der Verfahrenstechnik — z. B. für Destillationskollonnen und -säulen, Reaktionsgefäße usw. — erforderlich sind, treten erhebliche Schwierigkeiten dadurch auf, daß Titan, Zirkonium und auch Legierangen dieser Metalle nur schwer mit anderen Metallen verschweißbar sind.With such connections, because of the corrosion resistance of the lining material in process engineering - e.g. B. for distillation columns and columns, reaction vessels, etc. - are required, considerable difficulties arise as a result on that titanium, zirconium and also alloy rods of these metals are difficult to combine with other metals are weldable.

Man hat daher allgemein derartige Auskleidungen mit Schrauben aus demselben Material wie die Auskleidung am Behälter befestigt. Die Verwendung von Schrauben hat aber den Nachteil, daß sich leicht undichte Stellen bilden, die die Lebensdauer des Behälters herabsetzen. Auf jeden Fall ist, wenn Schrauben benutzt werden, ein sehr sorgfältiges Verschweißen des Schraubenkopfes erforderlich. Weiter- ao hin muß, wenn der Behälter negativen Drücken ausgesetzt wird, eine große Anzahl von Schrauben verwendet werden, wodurch die Möglichkeit des Auftretens undichter Stellen wieder vergrößert wird.One therefore generally has such linings with screws made of the same material as the lining attached to the container. The use of screws has the disadvantage that easily form leaks that reduce the life of the container. Definitely is when Screws are used, a very careful welding of the screw head is required. Continue ao however, when the container is subjected to negative pressures, a large number of screws must be used which increases the possibility of leaks occurring again.

Bei der Auskleidung von Behältern mit einer Ke- as ramikschicht ist es weiterhin bekannt, zwischen der Behälterwandung und der Auskleidung Metallschichten einzufügen, wobei die Verbindung zwischen den Teilen mit Stiften vorgenommen wird. Bei der Verwendung metallischer, chemisch beständiger Auskleidungsplatten an Stelle der Keramikschichten sind diese Platten an ihrer Rückseite mit im Abstand voneinander liegenden Zapfen versehen, welche in Durchgangslöcher im Außenmantel eingreifen und mit diesem verschweißt sind. Ein derartiges Verfahren läßt sich aber keinesfalls anwenden, wenn eine Titan- oder Zirkoniumauskleidung mit einer Behälterwandung aus einem anderen Metall verbunden werden soll, da sich Titan mit dem anderen Metall nur schlecht oder dar nicht verschweißen läßt. Außerdem ist es nicht möglich, die doch verhältnismäßig dünne Auskleidung aus Titan mit Ansätzen zu versehen.When lining containers with a Ke- as It is also known ramikschicht metal layers between the container wall and the lining insert, making the connection between the parts with pins. When using metallic, chemically resistant lining panels instead of the ceramic layers these plates are provided with spaced tenons on their back, which engage in through holes in the outer jacket and are welded to it. Such a thing However, this method cannot be used if there is a titanium or zirconium lining to be connected to a container wall made of a different metal, since titanium is with the other metal can only be welded poorly or not at all. In addition, it is not possible to use the but to provide a relatively thin lining made of titanium with shoulders.

Es ist bekannt, eine verhältnismäßig dünne Auskleidung aus einem korrosionsbeständigen Material mit einem Mantel aus einem anderen Metall dadurch zu verbinden, daß auf der Innenfläche des Außenmantels Ausnehmungen vorgesehen werden, in die Scheiben, Bänder oder sonstige Füllstücke aus dem Material der Auskleidung eingesetzt werden können, die dann mit der Auskleidung durch Schweißung verbunden werden. Eine solche VerAuskleidung aus Titan oder Zirkonium für einen aus einem anderen Metall hergestellten KörperIt is known to have a relatively thin lining made of a corrosion-resistant material to connect with a jacket made of another metal in that on the inner surface of the Outer jacket recesses are provided in the discs, bands or other filler pieces from the material of the lining can be used, which then goes through with the lining Weld to be connected. Such a lining made of titanium or zirconium for one body made from another metal

Anmelder:Applicant:

Kobe Steel Works Limited, Kobe (Japan)Kobe Steel Works Limited, Kobe (Japan)

Vertreter:Representative:

Dr. W. Müller-Bore und Dipl.-Ing. H. Gralfs,
Patentanwälte, Braunschweig, Am Bürgerpark 8Dr. W. Müller-Bore and Dipl.-Ing. H. Gralfs,
Patent attorneys, Braunschweig, Am Bürgerpark 8

Als Erfinder benannt:
Asahiko Goto, Kobe (Japan)Named as inventor:
Asahiko Goto, Kobe (Japan)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Japan vom 18. August 1960 (42 665)Japan August 18, 1960 (42 665)

bindung, durch die eine Längsausdehnung der Auskleidung verhindert wird, ist so lange wirksam, als nicht negative Innendrücke auftreten, die versuchen, die Auskleidung von der Wandung abzuheben. Für einen solchen Fall kann man die Ausnehmungen in der Außenwand hinterdrehen oder konisch ausbilden und die Füllstücke in diese Ausnehmungen einpressen. Diese Art der Verbindung ist aber verhältnismäßig aufwendig, zumal wenn ein Abheben der Auskleidung durch Unterdruck verhindert werden soll.bond, which prevents the liner from expanding longitudinally, is effective as long as non-negative internal pressures occur, which try to lift the lining from the wall. For In such a case, the recesses in the outer wall can be turned from behind or made conical and press the filler pieces into these recesses. However, this type of connection is proportionate expensive, especially if the lining is prevented from lifting off due to negative pressure target.

Ziel der Erfindung ist es, die geschilderten Nachteile der bekanntem Verbindungen zu vermeiden und eine Möglichkeit zu schaffen, mit wenigen Befestigungselementen eme dichte und auch gegen Abheben bei Unterdrücken sichere Verbindung zu schaffen.The aim of the invention is to avoid the disadvantages of the known compounds and to create a possibility of eme tight and also against lifting with a few fasteners to create a secure connection when suppressed.

Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß als Stifte Schraubenbolzen aus Titan oder Zirkonium benutzt werden, die in die Behälterwand eingeschraubt und mit der Auskleidung verschweißt sind, und die durch im Abstand voneinander an der Innenfläche der Auskleidung anliegende Befestigungsringe hindurchfassen, wobei die Auskleidung zwischen den Befestigungsringen mit Versteifungsrippen oder an der Auskleidung angeschweißten Versteifungsringen versehen ist.This object is achieved according to the invention in that as pins screw bolts made of titanium or zirconium screwed into the container wall and lined with the liner are welded, and by abutting the inner surface of the lining at a distance from one another Grasp the fastening rings, with the lining between the fastening rings Stiffening ribs or stiffening rings welded to the lining is provided.

Dabei verhindern die Versteifungsrippen oder angeschweißten Versteifungsringe ein Ausbeulen der Auskleidung nach innen, wenn der Behälter negativen Drücken ausgesetzt wird. Die Befestigung an der Behälterwandung erfolgt so, daß keine undich-The stiffening ribs or welded-on stiffening rings prevent the Liner inward when the container is subjected to negative pressures. The attachment to the container wall is done in such a way that no leaking

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ten Stellen auftreten können, und daß schon mit dung 12 in die Wandung 11 eingeschraubt und so wenigen Befestigungselementen ein sicheres Anlie- befestigt. Der Schraubenbolzen 18 ist mit dem Ausgen der Auskleidung erreicht wird. Die Schrauben- kleidungsmetall bei 17 verschweißt. Der Ring ist mit bolzen sollen jedoch nicht die Auskleidung an der einer entsprechenden Bohrung auf dem Schrauben-Behälterwandung festhalten, sondern nur seine Lage 5 bolzen angebracht und wird durch die Mutter 19 fixieren. Das sichere Anliegen wird durch die Be- aus Titan festgezogen. Vorzugsweise wird auf der festigungsringe erreicht, durch die die Schrauben- Außenfläche der Wandung 11, die den Stellen gebolzen hindurchfassen. genüberliegt, an denen die Schraubenbolzen 18 lie-Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise gen, eine Verstärkungsplatte 20 befestigt. Die Platte dargestellt und wird im folgenden im einzelnen er- io 20 ist aus Flußeisen oder rostfreiem Stahl hergeläutert, stellt und bei 21 an die Außenfläche des Körpers 11th places can occur, and that already screwed with manure 12 into the wall 11 and so Fastened securely to a few fastening elements. The screw bolt 18 is with the Ausgen the lining is achieved. The screw clad metal welded at 17. The ring is with Bolts should not, however, the lining at a corresponding hole on the screw container wall hold, but only its position 5 bolts are attached and the nut 19 fix. The secure concern is tightened by the titanium bellows. Preferably on the Fastening rings achieved through which the screw outer surface of the wall 11, which bolted the points reach through. opposite, on which the screw bolts 18 lie- The invention is shown in the drawing, for example, gene, a reinforcing plate 20 is attached. The plate shown and will be explained in detail below erio 20 is made of mild iron or stainless steel, and at 21 on the outer surface of the body 11

F i g. 1 zeigt in einem Längsschnitt eine Ausfüh- angeschweißt. Es ist klar, daß eine entsprechendeF i g. 1 shows a welded-on execution in a longitudinal section. It is clear that a corresponding

rungsform der Erfindung; Anzahl derartiger Schraubenbolzen vorgesehen sind,form of the invention; Number of such screw bolts are provided,

F i g. 2 zeigt in einer entsprechenden Ansicht eine die in geeigneten Abständen entlang dem innerenF i g. Fig. 2 shows in a corresponding view one of the at suitable intervals along the interior

weitere Ausführungsform mit verschiedenen Arten 15 Umfang der übereinanderliegenden Teile (Wandung,further embodiment with different types 15 circumference of the superimposed parts (wall,

von Versteifungsringen. Auskleidung und Befestigungsring) angeordnet sind.of stiffening rings. Lining and fastening ring) are arranged.

Zur einfacheren Erläuterung der Erfindung wird Mit dieser Bauweise wird ein genügend großerIn order to simplify the explanation of the invention, this construction is a sufficiently large

in der folgenden Beschreibung eine Auskleidung aus Widerstand der Auskleidung gegen negative Drückein the following description a liner made of the liner's resistance to negative pressures

Titan beschrieben. Es ist jedoch selbstverständlich, sichergestellt. Die Auskleidung ist starr und stabilTitan described. It goes without saying, however, that it is guaranteed. The lining is rigid and stable

daß die Erfindung in gleicher Weise auf eine Aus- 20 befestigt und wird durch eine Änderung der Größethat the invention is attached in the same way to an Aus 20 and is by changing the size

kleidung aus einer Titanlegierung, aus Zirkonium des Vakuums innerhalb des Gefäßes nicht ungünstigclothing made of a titanium alloy, made of zirconium of the vacuum inside the vessel is not unfavorable

oder einer Zirkoniumlegierung angewendet werden beeinflußt. Das Befestigen der Auskleidung ist sehror a zirconium alloy applied. The fastening of the liner is very

kann. Der Ausdruck »Titan« kann im folgenden einfach, da nur beim Anschweißen der Schrauben-can. The term "titanium" can be used simply in the following, since only when welding the screw

demnach jeweils durch »Zirkonium«, eine »Zirko- bolzen ein einfacher Schweißvorgang erforder-accordingly, a »zirconium«, a »zirconium bolt a simple welding process is required.

niumlegierung« oder eine »Titanlegierung« ersetzt as lieh ist.nium alloy "or a" titanium alloy "replaces as borrowed.

werden, wenn die Auskleidung aus diesen Mate- In einigen Fällen kann es wünschenswert sein, dieIf the lining is made from these mate- In some cases it may be desirable to have the

rialien hergestellt ist Verwendung einer mit Rippen oder Weihingen ver-is made using a ribbed or consecrated

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform ist sehenen Auskleidung zu vermeiden. Bei der in besonders wirksam, wenn der mit der Auskleidung Fig. 2 dargestellten Ausführungsform sind Versteiversehene Behälter negativen Drücken ausgesetzt ist. 30 fungsringe oder kreisringförmige Teile einzeln an Eine Titanauskleidung 12, die an der Innenfläche der Innenseite der Auskleidung an Stelle der in der der Behälterwandung 11 befestigt oder angebracht Auskleidung selbst liegenden Rippen vorgesehen.
werden soll, ist mit einer Anzahl von parallel und Bei dieser Ausführungsform sind das obere und am inneren Umfang liegenden Rippen oder Wellun- untere Ende der Titanauskleidung 12 an der Stahlgen 13 versehen, die in Längsrichtung der Ausklei- 35 wandung 11 in der gleichen Weise, wie es in Fig. 1 dung im Abstand voneinander liegen. Die Rippen dargestellt ist, befestigt.The embodiment shown in Fig. 1 is to be avoided see lining. In the embodiment shown in FIG. 2 with the liner being particularly effective, stowed containers are exposed to negative pressures. 30 rings or circular parts individually to a titanium lining 12, which is provided on the inner surface of the inside of the lining in place of the ribs which are fastened or attached to the lining of the container wall 11.
is to be, is with a number of parallel and. as shown in Fig. 1 training at a distance from each other. The ribs shown are attached.

können jeden beliebigen, geeigneten Querschnitt an- Zwischen diesen Enden sind eine Anzahl von nehmen. Bei der dargestellten Ausführungsform be- parallel liegenden Versteifungsringen an und entlang sitzen sie im Querschnitt eine hohle, halbkreisför- dem Umfang der Auskleidung befestigt, die in mige Gestalt Die Wandung 11 ist aus Flußeisen 40 Längsrichtung der Auskleidung im Abstand vonein- oder rostfreiem Stahl hergestellt. Wenn es gewünscht ander liegen. Diese Versteifungsringe oder kreisringwird, kann ein kreisringförmiges Versteifungsglied förmigen Teile sind aus Titan hergestellt und durch 14, das einen geeigneten Querschnitt (z.B. U-för- Schweißen mit der Auskleidung verbunden. Die mig) besitzt und aus Titan hergestellt ist, bei 15 an Ringe oder kreisringförmigen Teile können verschieder Innenfläche der Auskleidung 12 und entlang 45 dene Querschnitte aufweisen.
dem Umfang angeschweißt werden, um eine zusatz- Der in Fig. 2 dargestellte Ring besteht aus zwei liehe Versteifung zu erhalten. Die Anzahl und Lage ringförmigen Platten, die miteinander und mit der der Ringe 14 kann in Übereinstimmung mit den vor- Auskleidung 12 durch Punktschweißung 23 verbunhandenen Notwendigkeiten bestimmt werden. den sind, so daß sie einen dreieckförmigen Quer-can have any suitable cross-section. Between these ends are a number of. In the embodiment shown, stiffening rings lying parallel to and along the cross-section are attached to a hollow, semicircular circumference of the lining, which has a shape. If desired, lie different. These stiffening rings or circular ringwird, an annular stiffening member-shaped parts are made of titanium and connected by 14, which has a suitable cross-section (e.g. U-för- welding with the lining. The mig) and made of titanium, at 15 to rings or Annular parts can have different inner surfaces of the liner 12 and along 45 dene cross-sections.
be welded to the circumference in order to obtain an additional The ring shown in Fig. 2 consists of two lent stiffeners. The number and location of annular plates to be joined together and to that of the rings 14 may be determined in accordance with the needs of the pre-liner 12 by spot welding 23. so that they have a triangular cross

Da die Auskleidung 12 mit den Rippen 13 ver- 50 schnitt erhalten. Entlang dem Scheitel sind die Plat-Since the lining 12 is cut with the ribs 13. Along the apex are the plat-

sehen ist, ist sie gegen einen Innendruck wider- ten ebenfalls bei 22 punktgeschweißt. Da der Ringcan be seen, it is also spot-welded against internal pressure at 22. Because the ring

standsfähig. Dieser Widerstand wird noch durch die nur in Abständen punktgeschweißt ist, ist das Innerestable. This resistance is compounded by the only spot welded at intervals is the inside

Ringe 14 vergrößert des Ringes nicht vollständig abgedichtet oder ge-Rings 14 enlarged the ring is not completely sealed or

An jedem Endteil der Auskleidung ist ein aus schlossen, sondern kann mit dem Inneren des GeTitan hergestellter Befestigungsring 16 vorgesehen, 55 fäßes in Verbindung stehen, so daß sich der Druck der mit einem Flansch versehen sein kann, wie es ausgleicht.At each end part of the liner is a closed off, but can be connected to the inside of the GeTitan manufactured fastening ring 16 provided, 55 are connected to the vessel, so that the pressure which can be flanged as it balances.

in der Zeichnung dargestellt ist, so daß der Flansch Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform einen Teil des Gerätes, wie beispielsweise ein Filter, ist der Ring im Querschnitt L-förmig, während der eine Schale od. dgl., innerhalb des Behälters 11 auf- in Fig. 2c dargestellte Ring rechteckigen Quernehmen kann. Der Befestigungsring 16 dient weiter- 60 schnitt besitzt. In jedem Falle ist der Ring an der hin dazu, eine nach innen gerichtete Verlagerung Auskleidung 12 mittels Linienschweißung 24 über oder ein Abheben der Auskleidung 12 unter Ein- die ganze Länge entlang der an die Auskleidungswirkung eines negativen Druckes zu verhindern. fläche angrenzenden Kante befestigt.
Außerdem dient der Ring zur Befestigung der Aus- Bei der weiteren Ausführungsform nach Fig. 2d kleidung 12 an der Wandung 11, wie es unten noch 65 besitzt der Ring einen runden, rohrförmigen Querbeschrieben wird. schnitt und ist durch Linienschweißung bei 24 überIn the embodiment shown in FIG on- in Fig. 2c shown ring can take rectangular transverse. The fastening ring 16 is also used. In any case, the ring on the lining 12 is to prevent an inward displacement by means of line welding 24 over or a lifting of the lining 12 under the entire length along the line to prevent the effect of a negative pressure on the lining. the adjacent edge.
In addition, the ring is used to attach the clothing 12 to the wall 11, as it has 65 below, the ring has a round, tubular cross-section. cut and is through line weld at 24 over

An jedem Endteil der Titanauskleidung 12 ist ein seine ganze Länge an der Auskleidung 11 befestigt.At each end portion of the titanium liner 12, one of its entire length is attached to the liner 11.

Schraubenbolzen 18 aus Titan durch die Ausklei- In diesem Falle wird vorzugsweise eine geeigneteScrew bolts 18 made of titanium through the lining- In this case, a suitable one is preferably used

Anzahl von kleinen Öffnungen 25 im rohrförmigen Ring vorgesehen, so daß sich die Drücke im Inneren des Ringes und im Gefäß 1 ausgleichen können. Obwohl nur bestimmte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind, ist es klar, daß auch noch die verschiedensten Abänderungen möglich sind, die jedoch den Rahmen der Erfindung nicht verlassen.Number of small openings 25 provided in the tubular ring so that the pressures inside of the ring and in the vessel 1 can compensate. Although only certain embodiments of the Invention are shown, it is clear that a wide variety of modifications are possible which, however, do not depart from the scope of the invention.

Claims

Claim:

Metal bands lined with titanium or zirconium, held in the container by pins which are mechanically inserted into the container wall, characterized in that that as pins screw bolts (18) made of titanium or zirconium are used, the are screwed into the container wall and welded to the lining, and through Fastening rings (16) lying at a distance from one another on the inner surface of the lining grasp through, the lining between the fastening rings with stiffening ribs (13) or stiffening rings (14) welded to the lining.

Considered publications:
German patent specifications No. 698 089, 948 327.

1 sheet of drawings