放射性核废金属熔炼上料总成制造技术

放射性核废金属熔炼上料总成，包括总框架、垂直提升机、熔炼炉组件、小车组件、投料对接机构、负压除尘机构和物料输送机构；总框架从下至上依次设有一层底板和二层底板；垂直提升机位于一层空间与二层空间之间；熔炼炉组件包括倾翻平台、熔炼炉和翻转液压缸；小车组件包括导轨和小车；投料对接机构包括外漏斗、内漏斗和行吊；负压除尘机构包括电动推杆A、连接架、集尘罩和负压除尘器；物料输送机构包括支座、带式输送机A、下部顶升部件和上部牵拉组件。本发明专利技术应用于核废金属放射性去污流程，提高了熔炼过程的自动化程度，可较大程度上避免操作人员受到核辐射。操作人员受到核辐射。操作人员受到核辐射。

【技术实现步骤摘要】
放射性核废金属熔炼上料总成


[0001]本专利技术涉及核废金属处理
，特别是一种放射性核废金属熔炼上料总成。

技术介绍

[0002]核电厂在运行期间，会产生大量的核废金属，包括废旧设备、管道和结构组件等。据统计，单台百万千瓦机组一年产生的核废金属约为4t
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5t。截至2020年12月，我国已运行的18个核电厂，共48个反应堆，累计产生的核废金属质量约为10000t。这些核废金属出路不明，目前集中贮存在核电厂内，不仅存在辐射风险和交叉污染风险，而且还因尺寸规格不一，不易收集，导致核电站的库存压力越来越大。
[0003]国际原子能机构于1992年出版的技术文件《放射性废物最小化和分离》中，首次提出“放射性废物最小化”的概念。所述的“放射性废物最小化”是将放射性废物的数量和活度降低至可合理达到的水平，实现手段包含减少放射性源产生、预防核污染扩散、对核废料进行再循环和再利用、优化核废料管理等，从而达到降低核废料对环境造成的不良影响，降低核废料处置成本的目的。
[0004]针对核废金属进行放射性去污是满足“放射性废物最小化”的可行思路，一方面有助于减少放射性废物的数量，另一方面有助于实现放射性废物的循环再利用，另一方面可减少放射性废物的储存量和储存成本。
[0005]具体的放射性去污流程包含表面喷丸去污和熔炼去污两大步骤。表面喷丸去污可有效剥离核废金属表面的污渍、锈迹和放射性物质层，起到放射性去污的效果。熔炼去污可使核废金属内部留存的放射性核素释放出来，高温会使一部分易挥发的放射性核素直接变成气溶胶挥发，另外一部分放射性核素则会沉积在熔炼产生的炉渣中，将熔炼过程中挥发出的气体和产生的炉渣进行收集，起到放射性去污的效果。
[0006]但是现有的熔炼系统却不适用于核废金属的放射性去污流程，究其原因主要体现在以下几点：1、上料过程为人工上料，在待熔炼的金属为核废金属的前提下，对操作人员具有放射性损伤，且劳动强度大；2、核废金属在熔炼过程中会产生含有放射性的气溶胶，气溶胶的挥发会对操作人员的呼吸系统产生吸入式损害；3、在热炉投料过程中，钢水可能会从熔炼炉的投料口飞溅出来，存在安全隐患。综上所述，在核废金属的放射性去污流程中，提高熔炼过程的自动化程度，以降低操作人员的劳动强度，尽量避免操作人员接触核辐射，是必须解决的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是克服现有技术的不足，而提供一种放射性核废金属熔炼上料总成，它应用于核废金属放射性去污的熔炼流程中，提高了熔炼过程的自动化程度，可较大程度上避免操作人员受到核辐射。
[0008]本专利技术的技术方案是：放射性核废金属熔炼上料总成，包括总框架、垂直提升机、熔炼炉组件、小车组件、投料对接机构、负压除尘机构和物料输送机构；
总框架从下至上依次设有一层底板和二层底板，一层底板与二层底板之间为一层空间，二层底板上端为二层空间，二层底板上设有连通一层空间与二层空间的连通口；垂直提升机固定安装在总框架上，并位于一层空间与二层空间之间，其下端设有连通至一层空间的物料入口，上端设有连通至二层空间的物料出口；熔炼炉组件包括倾翻平台、熔炼炉和翻转液压缸；倾翻平台铰接安装在二层底板的连通口处，并绕铰接处做竖直平面的转动；熔炼炉内部设有熔炼腔，熔炼炉上端设有连通至熔炼腔的投料口和连通至投料口的引流槽，熔炼炉在外壁上端与倾翻平台固定连接，并位于二层底板的连通口处，并位于一层空间与二层空间之间；翻转液压缸设置在一层底板与熔炼炉之间，其下端铰接在一层底板上，上端与倾翻平台的下表面铰接，其用于驱动倾翻平台绕其铰接处转动，进而带动熔炼炉转动，使熔炼炉在工作状态与倒料状态之间转换；熔炼炉在工作状态下呈竖直姿态，投料口竖直朝上；熔炼炉在倒料状态下呈倾斜姿态，熔炼腔中的液体可通过投料口和引流槽倒出；小车组件包括导轨和小车；导轨的数量为两条，两条导轨相互平行布置固定安装在二层底板上，并分布在熔炼炉的投料口的两侧；两条导轨均垂直于熔炼炉的引流槽布置，其中一条导轨相对靠近引流槽，另一条导轨相对远离引流槽；小车包括车体和电动轮；车体上设有镂空孔A和镂空孔B；电动轮安装在车体下端；小车通过电动轮活动安装在两条导轨上；投料对接机构包括外漏斗、内漏斗和行吊；外漏斗固定安装在车体的镂空孔A中，并呈上大下小的喇叭口形；内漏斗呈上大下小的喇叭口形，并与外漏斗的内孔形状吻合，其上端设有用于对接行吊的挂耳；行吊安装在二层空间内，其用于控制内漏斗移动，进而使内漏斗与外漏斗对接或分离；当内漏斗与外漏斗对接时，内漏斗的下端口通过熔炼炉的投料口伸入熔炼炉的熔炼腔中；负压除尘机构包括集尘罩和负压除尘器；集尘罩安装在小车上，并位于小车的镂空孔B中；集尘罩内部设有气路通道，气路通道在集尘罩的两端分别形成集尘口和排尘口，集尘罩位于小车的镂空孔B中，其上的排尘口和集尘口分别位于镂空孔B的上端和下端；负压除尘器上设有进气口和排气口，负压除尘器内部设有滤芯，负压除尘器的进气口与集尘罩的排尘口通过气管连接；物料输送机构包括支座、带式输送机A和上部牵拉组件；支座固定安装在二层空间内；带式输送机A铰接在支座上，并绕铰接处座竖直平面的转动，进而在输送状态与避让状态之间转换；输送状态下，其用于将垂直提升机排出的物料输送至熔炼炉内，避让状态下，其避开内漏斗的升降移动路径、熔炼炉的翻转路径和倾翻平台的翻转路径；上部牵拉组件与带式输送机A关联，以驱动带式输送机A绕其铰接处转动；小车沿导轨的移动路径上依次设有第一位置、第二位置和第三位置；当小车处在第一位置时，外漏斗的下端口与处在工作状态的熔炼炉的投料口上下正对；当小车处在第二位置时，集尘罩的下端口与处在工作状态的熔炼炉的投料口上下正对；当小车处在第三位置时，小车与倾翻平台的转动路径上下错开；仅当小车处于第一位置时，外漏斗与内漏斗可进行对接或分离。
[0009]本专利技术进一步的技术方案是：物料输送机构还包括下部支承部件；下部支承部件设置在二层底板与架体A之间，其上端与架体A的第二铰接处铰接，其下端悬空，其随着带式
输送机A的转动始终保持竖直；当带式输送机A处在输送状态时，下部支承部件的下端与二层底板相抵，从而为带式输送机A提供支承。
[0010]本专利技术再进一步的技术方案是：带式输送机A包括架体A和安装在架体A上的输送带A；带式输送机A沿输送带A输送方向的两端分别设有进料端A和排料端A；架体A从一端至另一端依次设有第一铰接处、第二铰接处和第三铰接处，架体A通过第一铰接处铰接安装在支座上，带式输送机A绕第一铰接处的转动路径位于竖直平面内；上部牵拉组件包括连接架、钢缆和卷扬机；连接架下端铰接在架体A的第三铰接处上；钢缆下端与连接架的上端连接，钢缆上端绕设在卷扬机上；卷扬机固定安装在支座上，卷扬机通过收放钢缆驱动带式输送机A绕第一铰接处转动，进而使带式输送机A在输送状态与避让状态之间转换，带式输送机A在输送状态下，其进料端A紧邻并正对垂直提升机的物料出口，排料端A位于熔炼炉的投料口的正上方，以实现物料的输送；带式输送机A在避让状态下，其避开内漏斗的升降移动路径、熔炼炉的翻转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.放射性核废金属熔炼上料总成，其特征是：包括总框架、垂直提升机、熔炼炉组件、小车组件、投料对接机构、负压除尘机构和物料输送机构；总框架从下至上依次设有一层底板和二层底板，一层底板与二层底板之间为一层空间，二层底板上端为二层空间，二层底板上设有连通一层空间与二层空间的连通口；垂直提升机固定安装在总框架上，并位于一层空间与二层空间之间，其下端设有连通至一层空间的物料入口，上端设有连通至二层空间的物料出口；熔炼炉组件包括倾翻平台、熔炼炉和翻转液压缸；倾翻平台铰接安装在二层底板的连通口处，并绕铰接处做竖直平面的转动；熔炼炉内部设有熔炼腔，熔炼炉上端设有连通至熔炼腔的投料口和连通至投料口的引流槽，熔炼炉在外壁上端与倾翻平台固定连接，并位于二层底板的连通口处，并位于一层空间与二层空间之间；翻转液压缸设置在一层底板与熔炼炉之间，其下端铰接在一层底板上，上端与倾翻平台的下表面铰接，其用于驱动倾翻平台绕其铰接处转动，进而带动熔炼炉转动，使熔炼炉在工作状态与倒料状态之间转换；熔炼炉在工作状态下呈竖直姿态，投料口竖直朝上；熔炼炉在倒料状态下呈倾斜姿态，熔炼腔中的液体可通过投料口和引流槽倒出；小车组件包括导轨和小车；导轨的数量为两条，两条导轨相互平行布置固定安装在二层底板上，并分布在熔炼炉的投料口的两侧；两条导轨均垂直于熔炼炉的引流槽布置，其中一条导轨相对靠近引流槽，另一条导轨相对远离引流槽；小车包括车体和电动轮；车体上设有镂空孔A和镂空孔B；电动轮安装在车体下端；小车通过电动轮活动安装在两条导轨上；投料对接机构包括外漏斗、内漏斗和行吊；外漏斗固定安装在车体的镂空孔A中，并呈上大下小的喇叭口形；内漏斗呈上大下小的喇叭口形，并与外漏斗的内孔形状吻合，其上端设有用于对接行吊的挂耳；行吊安装在二层空间内，其用于控制内漏斗移动，进而使内漏斗与外漏斗对接或分离；当内漏斗与外漏斗对接时，内漏斗的下端口通过熔炼炉的投料口伸入熔炼炉的熔炼腔中；负压除尘机构包括集尘罩和负压除尘器；集尘罩安装在小车上，并位于小车的镂空孔B中；集尘罩内部设有气路通道，气路通道在集尘罩的两端分别形成集尘口和排尘口，集尘罩位于小车的镂空孔B中，其上的排尘口和集尘口分别位于镂空孔B的上端和下端；负压除尘器上设有进气口和排气口，负压除尘器内部设有滤芯，负压除尘器的进气口与集尘罩的排尘口通过气管连接；物料输送机构包括支座、带式输送机A和上部牵拉组件；支座固定安装在二层空间内；带式输送机A铰接在支座上，并绕铰接处座竖直平面的转动，进而在输送状态与避让状态之间转换；输送状态下，其用于将垂直提升机排出的物料输送至熔炼炉内，避让状态下，其避开内漏斗的升降移动路径、熔炼炉的翻转路径和倾翻平台的翻转路径；上部牵拉组件与带式输送机A关联，以驱动带式输送机A绕其铰接处转动；小车沿导轨的移动路径上依次设有第一位置、第二位置和第三位置；当小车处在第一位置时，外漏斗的下端口与处在工作状态的熔炼炉的投料口上下正对；当小车处在第二位置时，集尘罩的下端口与处在工作状态的熔炼炉的投料口上下正对；当小车处在第三位置时，小车与倾翻平台的转动路径上下错开；仅当小车处于第一位置时，外漏斗与内漏斗可进行对接或分离。2.如权利要求1所述的放射性核废金属熔炼上料总成，其特征是：物料输送机构还包括
下部支承部件；下部支承部件设置在二层底板与架体A之间，其上端与架...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟林，招观荣，黄灿裕，左喆文，雷洁珩，雷泽勇，邓健，雷林，
申请(专利权)人：南华大学，
类型：发明
国别省市：