[发明专利]具有改进的流动的粉末转移装置

说明书

本发明涉及一种用于转移容纳在容器(2)中的给定粉末或给定粉末的混合物的装置，该容器包括侧壁(8)和至少一个排出开口(6)，容器(2)具有轴对称形状并且具有布置在转移装置中以使得其排出开口(6)位于所述容器(2)的下部部分中的旋转轴线(X)，该转移装置包括用于使排出开口(6)位于其上的容器(2)围绕其轴线(X)旋转的机构(12)以及用于控制所述旋转机构(12)的控制机构(CU)，该控制机构使得旋转机构(12)在所述容器的侧壁(8)的至少一部分上赋予第一运动阶段，所述至少一部分被称为可移动部分，在该第一运动阶段中，不小于最小加速度的加速度能够使得粉末相对于可移动部分滑动。

技术领域

本发明涉及一种提供了改进的流动的用于转移粉末或粉末混合物的装置。

在本申请中，术语“粉末”表示由微粒状颗粒构成的微粒状介质，所述微粒状颗粒具有介于1纳米与几十厘米之间的直径。

背景技术

在核能领域中，基于一种粉末冶金方法来制造用于核反应堆的具有氧化铀基质的弹丸形式的核燃料或者氧化铀和钚的混合物形式的核燃料。

该方法包括三个步骤：制备粉末、按照期望形状的物体来压紧所述粉末以及通过热处理加强该物体。

直到通过压紧进行成形操作为止，一种或多种锕系元素氧化物都处于粉末状形式，并且被转移到各个料斗以对制备被压紧的微粒状介质所需的设备进行供应。具有粉末的最后一件设备是压模，粉末在压模中被压紧。

然而，排空料斗经常会导致一些问题。在特定情况下，在料斗的填充期间或在料斗的排空期间形成拱形物或圆顶形物，这会由于使得粉末起伏而减小流动速度，甚至停止或阻止粉末的流动。这些拱形物的形成取决于粉末的性质，特别是取决于需要被剪切的粉末的容量、颗粒的尺寸和料斗的排出开口的尺寸之间的关系、料斗的形状以及粉末与料斗的壁之间的摩擦系数。

在其他情况下，非常小尺寸的颗粒在静电力、范德瓦尔斯力或毛细力的作用下结块。在供应料斗的情况中，例如在核燃料压模的情况下，粉末的供应是不连续的且在粉末的压紧和弹丸的排出期间被中断。因此，粉末必须从流动状态转变为不流动状态。然而，料斗与粉末之间的静摩擦系数总是高于动摩擦系数，这导致需要供应时流动的延迟。该推迟且波动的流量对于流出容器的材料的瞬时控制非常不利或者对于诸如压模的填充容量的再现性非常不利。具体地，该行为限制了压模的填充速度和填充均质性并且由此限制了生产和输出的速率。

已经提出多种技术方案来试图改进粉末的流动。

例如，可以使用安装在粉末层中的侵入性机械系统，诸如刮板或“圆顶-破碎器”。一方面，这些机械系统可能是不充分的。另一方面，这些机械系统的使用带来一定量的不方便，特别是难以维护和清洗。另外，例如在必须使用相对磨蚀性的粉末(诸如锕系元素粉末)时，机械系统的扫动由于磨蚀而遭受磨损和裂纹并导致粉末被污染。另外，它们可改变结块并显著改变粉末的特性。此外，特定的管道/料斗通过它们的几何形状和尺寸可能使其不可能执行这种机械系统。

然而，具有气动类型的除障系统，该除障系统通过气体的喷射而试图促进流动。在致密粉末上执行这种系统会引起效率水平的降低。此外，气体喷射有时可能导致微粒状介质的压紧，或相反地导致增加的潜在不利于尤其是诸如锕的污染粉末的分散的风险。