【技术实现步骤摘要】
核废料封存容器制备系统
[0001]本专利技术涉及核废金属处理
，特别是一种核废料封存容器制备系统。
技术介绍
[0002]随着核工业的快速发展，核电站和核工企业产生的核废料也越来越多，主要由达到使用年限的老旧设备退役所产生。这些核废料具有较强的放射性，半衰期长达数千年、数万年甚至几十万年，若随意处置则会严重污染环境和危害人体健康。
[0003]国际原子能机构对核废料的处理和处置有严格的要求，对于辐射剂量超过安全阈值的核废金属无法处理，只能做永久深埋处置，以确保核废料能够地质封存数万年甚至数十万年不泄漏。
[0004]永久深埋处置必须要解决两个问题：1、要将核废料安全、永久的封闭在一个容器内，并保证数万年不泄露出放射性，所述容器通常为可屏蔽辐射的金属罐；2、寻找一处安全、永久存放核废料的地点，所述地点通常为建在地下超厚岩石层中的核废料处置库。
[0005]现有的永久深埋处置方案需要额外制造盛装核废料的金属罐。一方面，为了保证数万年不泄露出放射性的效果，金属罐的壁厚设计的非常厚，制造所需材料非常多；另一方面，金属罐盛装过核废料后会被放射性污染，自身会产生一定剂量的放射性，无法另做它用，相当于在处置核废料的过程中引入了新的放射性废物，产生废物增容。
[0006]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，可通过限制放射性污染的产生、限制放射性污染的...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.核废料封存容器制备系统，其用于核废料封存容器的制备；其特征是，其包括喷丸去污装置、金属熔炼上料总成和砂模；喷丸去污装置、金属熔炼上料总成和砂模在核废料封存容器的制备流程中先后使用；喷丸去污装置包括喷枪、砂尘分离器、砂尘收集器、钢珠清洗机、钢珠遣返器、干冰供给装置、高压空气气源和负压抽气设备；喷枪内部设有汇合腔、钢珠射入通道和钢珠回收通道；钢珠射入通道的前端和钢珠回收通道的前端分别连通至汇合腔的后端，汇合腔的前端、钢珠射入通道的后端、钢珠回收通道的后端分别在喷枪上形成喷丸操作口、钢珠入口A、钢珠出口A；砂尘分离器包括从上至下依次设置的筛选仓、回收仓和三通接头；筛选仓的上端两侧分别设有钢珠入口B和砂尘出口，筛选仓下端设有鼓风口A、钢珠下落口和钢珠出口B；钢珠入口B通过气路管道与喷枪的钢珠出口A连通；钢珠下落口上设有电控阀A；钢珠出口B上设有电控阀D；回收仓上端设有正对筛选仓的钢珠下落口A的敞口，回收仓下端设有钢珠出口C，回收仓侧壁上设有负压排气口和钢珠遣返口；三通接头上设有第一端口、第二端口和第三端口，第一端口连接在回收仓的钢珠出口C上，第二端口通过气路管道与喷枪的钢珠入口A连通；砂尘收集器包括集尘仓和安装在集尘仓内腔中的滤芯；滤芯将集尘仓内腔分隔为互不连通的上腔和下腔，集尘仓的外壁上设有连通至下腔的砂尘入口和连通至上腔的滤后出气口；砂尘入口通过气路管道与筛选仓的砂尘出口连通；钢珠清洗机内部设有清洗腔，外部设有连通至清洗腔的钢珠出口D、干冰入口、废气出口和钢珠入口D；钢珠遣返器包括遣返仓、支架B及电动推杆Y；遣返仓上端设有钢珠入口E，下端设有钢珠出口E，遣返仓的钢珠入口E位于外筒体的钢珠出口D的正下方；支架B下端固定安装在地面上，上端与遣返仓的外壁铰接；电动推杆Y下端铰接安装在地面上，上端与遣返仓的外壁铰接，其用于驱动遣返仓绕其铰接处做竖直平面的转动，进而使钢珠出口E朝向斜上方或斜下方；干冰供给装置内部设有干冰存放腔，干冰供给装置外壁上设有连通至干冰存放腔的高压进气口、干冰投料口和干冰输出口；干冰输出口通过气路管道与钢珠清洗机的干冰入口连通；高压空气气源用于输出压缩空气，高压空气气源分别通过气路管道与筛选仓的鼓风口A、三通接头的第三端口、干冰供给装置的高压进气口连通；负压抽气设备用于提供负压，负压抽气设备分别通过气路管道与集尘仓的滤后出气口、回收仓的负压排气口连通；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，熔炼炉内的熔炼液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；电动推杆A固定安装在小车的车体上，其通过连接架与集尘罩固定连接，以驱动集尘罩做竖直升降移动；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；集尘罩安装在小车的车体上，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路管道连接；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，集尘罩的集尘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；砂模上端设有浇注口，下端设有排气孔，内部设有连通至浇注口和排气孔的型腔；砂模安装在熔炼炉正下方的一层空间内，其浇注口用于接收从熔炼炉的引流槽倒出的熔炼液。2.如权利要求1所述的核废料封存容器制备系统，其特征是：其还包括金属切割机、金属撕碎机和金属压缩打包机；金属压缩打包机上端设有进出料口；喷丸去污装置、金属切割机、金属撕碎机、金属压缩打包机、金属熔炼上料总成、砂模在核废料封存容器的制备流程中依次使用。3.如权利要求2所述的核废料封存容器制备系统，其特征是：其还包括带式输送机B和
带式输送机C；带式输送机B设在金属撕碎机与金属压缩打包机之间，其用于将金属撕碎机处理过的物料传输至金属压缩打包机；带式输送机C设在金属压缩打包机的进出料口与垂直提升机的物料入口之间，其用于将金属压缩打包机处理过的物料传输至垂直提升机内。4.如权利要求3所述的核废料封存容器制备系统，其特征是：钢珠清洗机包括外筒体、内筒体、支架A、电动推杆X及电机；外筒体一端设有钢珠出口D、干冰入口、废气出口和钢珠入口D，另一端中心处和下边沿处分别设有机轴穿孔和排渣口，排渣口上设有电控阀B；外筒体在钢珠出口D上转动连接有盖板，转动盖板以打开或关...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦文明，王春来，雷洁珩，赵木，钟林，李阳，邓健，雷泽勇，
申请(专利权)人：南华大学中核环保工程设计研究有限公司，
类型：发明
国别省市：
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