[发明专利]一种用于球形核燃料颗粒的基体粉涂敷设备及工艺方法

说明书

本申请提供了一种用于球形核燃料颗粒的基体粉涂敷设备及工艺方法，包括涂敷主机、基体粉供给机构、湿润剂输送机构、排风除尘机构及热风机构；其中，所述涂敷主机包括穿衣锅、与所述穿衣锅传动连接的驱动机构和机架，所述穿衣锅的锅体在所述驱动机构的带动下绕水平轴线可转动地安装于所述机架；所述锅体为无孔结构；所述基体粉供给机构的输出端、所述湿润剂输送机构的输出端、所述排风除尘机构的输出端以及所述热风机构的输出端均穿入所述穿衣锅的锅体。本发明所提供的用于球形核燃料颗粒的基体粉涂敷设备和工艺方法，解决了现有技术存在的设备无法满足产能扩大需求的技术问题。

技术领域

本申请涉及核燃料加工设备技术领域，具体涉及一种涉及核燃料元件制造中的球形核燃料颗粒的基体粉涂敷设备。

背景技术

随着核能技术的发展，包覆型核燃料颗粒以其突出的安全特性受到广泛青睐，除了已经用于高温气冷堆、熔盐堆燃料元件，还有可能用于压水堆、空间堆、快堆等堆型，这些堆的燃料组件为球型、柱状或板状，基体包括陶瓷、金属、碳素等材料，成型工艺大多数采用压制成型。由于压制过程中压力较高，为避免燃料颗粒间因直接接触受压破裂，压制前需要在燃料颗粒外涂敷一层与基体材料相同的粉体(俗称基体粉)作为燃料颗粒之间的缓冲，以保护包覆层，该涂覆层俗称“穿衣层”，该涂敷工艺俗称“穿衣”，在包覆颗粒表面涂敷基体粉的方法是减少压制过程中颗粒破损最直接有效的手段。

现有技术中一种典型的用于球形颗粒的穿衣设备主要包括穿衣锅和给粉装置，其所采用的穿衣锅为多孔结构，在穿衣锅的锅体上密布有网孔。在涂敷过程中，孔结构能减少物料在锅底沉积，减少粘锅可能性。但当需要提高产能对设备进行放大时，现有结构则存在诸多问题难以克服，如：(1)由于处理量的加大，基体石墨粉用量相应加大，易导致锅体上孔洞堵塞，从而切断了给排风路径，最终导致涂敷工艺无法进行，所以工艺难度加大、产品合格率低；(2)设备放大对锅体强度要求更高，多孔结构形式大量孔洞的存在不能满足大型鼓体强度；(3)基体石墨粉用量增加，现有的供粉结构也无法满足扩大产能后的使用需求；(3)因处理量变化，带来了诸如乙醇供给、出料、给排风、锅体清洗等诸多问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种用于球形核燃料颗粒的基体粉涂敷设备及工艺方法，以解决现有技术存在的设备无法满足产能扩大需求的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：

一种用于球形核燃料颗粒的基体粉涂敷设备，包括涂敷主机、基体粉供给机构、湿润剂输送机构、排风除尘机构及热风机构；其中，

所述涂敷主机包括穿衣锅、与所述穿衣锅传动连接的驱动机构和机架，所述穿衣锅的锅体在所述驱动机构的带动下绕水平轴线可转动地安装于所述机架；所述穿衣锅的锅体为无孔结构；

所述基体粉供给机构的输出端、所述湿润剂输送机构的输出端、所述排风除尘机构的输出端以及所述热风机构的输出端均穿入所述穿衣锅的锅体。

进一步地，所述穿衣锅还包括后封板，所述锅体上开设有安装孔，所述后封板通过所述安装孔与所述锅体动态密封配合；所述后封板集成有进入所述锅体内部的给粉管道、热风进风管道和排风除尘管道，所述基体粉供给机构的输出端与所述给粉管道相连通，所述排风除尘机构的输出端与所述排风除尘管道相连通，所述热风机构的输出端与所述热风进风管道相连通。

进一步地，所述穿衣锅的锅体为双锥台形，所述锅体的内壁安装有至少两组斜向交错的导流板。

进一步地，所述锅体远离所述后封板的一侧开设有操作窗口，所述机架上安装有可开合的舱门，所述舱门处于闭合状态时遮挡所述操作窗口。

进一步地，所述基体粉供给机构包括：

给粉机构，所述给粉机构包括用于储存基体粉的给粉料斗，和与所述给粉料斗下端相连通的给粉管道，所述给粉管道自所述后封板穿过伸入所述锅体内；