[发明专利]MOX用二氧化钚原料预处理装置

说明书

一种MOX用二氧化钚预处理装置，包括电阻炉体，电阻炉体从里到外分别为电热元件、耐火材料、保温材料、炉壳、冷却水套；电热元件通过固定在耐火材料上的搁砖固定在电阻炉炉腔四周，电热元件电极放置在炉体上方；耐火材料、保温材料通过不锈钢框架将土砖固定为一个整体，上设有吊钩；电阻炉炉盖位于电阻炉体上部，电阻炉炉盖通过绳索连接置物台架，置物台架上放置活动式石英舟，用以放置预处理原料，置物台架可随电阻炉炉盖升降；电阻炉炉盖上开有进气管道，用以通入干燥空气；电阻炉炉盖内焊有不锈钢冷却水管道；铠装热电偶通过位于电阻炉炉盖上的孔洞深入炉体内部。

技术领域

本发明属于预处理领域，具体涉及一种MOX用二氧化钚原料预处理装置。

背景技术

二氧化钚粉末是MOX燃料芯块重要原料，其烧结活性、杂质含量等各项参数直接影响到芯块产品的合格率以及进入反应堆中的使用性能。MOX用二氧化钚原料长时间暴露在大气中，由于水分的存在，导致物料粘性增大，影响球磨、混料处理效果，部分具有还原性的杂质在烧结过程中形成还原性气体杂质，会阻碍烧结过程。因此，在不显著降低物料的烧结活性前提下，需对二氧化钚原料进行预处理，去除水分及杂质，改善氧金属比值。传统煅烧炉仅能够应用于非放射性领域，对于气氛与温度控制、尾气处理及辐射防护等问题考虑不充分，不满足放射性原料预处理要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全、高效、可靠的MOX烧结过程安全保护监控与报警技术，保证烧结的质量与烧结过程平稳、安全地进行。

本发明的技术方案如下：一种MOX用二氧化钚预处理装置，包括电阻炉体，电阻炉体从里到外分别为电热元件、耐火材料、保温材料、炉壳、冷却水套；电热元件通过固定在耐火材料上的搁砖固定在电阻炉炉腔四周，电热元件电极放置在炉体上方；耐火材料、保温材料通过不锈钢框架将土砖固定为一个整体，上设有吊钩；

电阻炉炉盖位于电阻炉体上部，电阻炉炉盖通过绳索连接置物台架，置物台架上放置活动式石英舟，用以放置预处理原料，置物台架可随电阻炉炉盖升降；电阻炉炉盖上开有进气管道，用以通入干燥空气；电阻炉炉盖内焊有不锈钢冷却水管道；铠装热电偶通过位于电阻炉炉盖上的孔洞深入炉体内部；

在电阻炉体最外层还安装有屏蔽层，而手套箱下底板与电阻炉连接；

冷却水套位于炉壳与屏蔽层之间，通过两层材料之间间隔进行固定。冷却水套为两个半圆型套筒；

所述炉壳采用5mm厚普通钢板。

所述电热元件采用镍铬系电热元件，材料型号为Cr20Ni80。

所述耐火材料为黏土砖，保温材料为硅藻土砖，且土砖均为四分之一圆结构，交错布置。

所述电阻炉炉盖采用沟槽设计，同时设有弹性密封圈，通过利用炉盖升降电机的压紧作用，保证密封。

所述铠装热电偶材质为镍铬硅-镍铬镁。

手套箱下底板通过焊接与电阻炉连接。

冷却水套设有夹层，夹层内设有导流挡板，材料为不锈钢。

还包括气氛控制装置，其包括依次串联的单项阀A、干燥器、电阻炉、单项阀B、多级高效过滤器、机械泵，压缩空气经气氛控制装置处理后，通过电阻炉炉盖上方的管道进入炉体内部。

还包括尾气处理装置；尾气处理装置包括气体单向阀、高效过滤器和机械泵；其中电阻炉通过不锈钢管道连接高效过滤器，高效过滤器通过不锈钢管道连接气体单向阀，气体单向阀通过不锈钢管道连接机械泵。

附图说明

图1为本发明所述的MOX用二氧化钚原料预处理装置保温层示意图；

图2为本发明所述的MOX用二氧化钚原料预处理装置手套箱底板示意图；