核电站专用镉板及制备工艺制造技术

一种核电站专用镉板及制备工艺，其特点是所述镉板的尺寸为厚 度0.3mm～1.2mm×宽度500mm～1500mm×长度1000mm～5000mm。其 制备工艺：选用国标零号镉锭，采用坩锅或金属锅熔化，所坩锅或金 属锅内的熔融液面用强碱覆盖，在350～550℃温度下浇注镉块，所 述镉块再车去表面氧化皮；在保温炉内加热，加热温度100～320℃， 在保温炉内保温至镉块内外温度均匀，然后进行热轧，热扎后中断成 冷轧坯料，然后在四辊可逆轧机上逐道次冷轧成形。本发明专利技术降低了专 用镉板的成本，打破了国外的技术垄断，安全性、可靠性完全满足核 电要求，维护核电专用镉板稳定可靠供应，促进核电工业健康发展。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种有色金属板材及制备工艺，特别是涉及一种核电站专用镉板及 制备工艺，属于金属材料冶金技术。
技术介绍
核电是我国能源工业中的重要组成部分，特别是在世界石油价格居高不下的时 候更是如此，我国核电工业起步较西方发达国家晚了很多年，许多关键材料自己还不能 生产，例如核电站的乏燃料贮存格架中作为中子毒物材料使用的专用镉板就是其中一 种。在核电站设计中乏燃料贮存格架是燃料操作和贮存系统中与安全有关的重要设 备，它们设置在燃料厂房的乏燃料贮存水池中，主要功能为贮存反应堆换料时卸出的乏 燃料组件或用于存放丨日控制棒组件和可燃毒物棒组件等。目前国内外核电站的乏燃料贮存格架中作为中子毒物材料一般有硼铝、硼塑 料、硼不锈钢和高纯度镉等，其中硼铝是由硼弥散到铝或铝合金中而形成的一种材料，硼铝虽可用于乏燃料贮存 水池的使用环境中，但硼铝在水池中经过辐照后将产生气体，使贮存小室产生肿涨变 形，导致乏燃料组件不能从中抽出或插入；硼塑料是由硼弥散到有机物中而形成的一种材料，硼塑料一般做成板材插在贮 存小室的四周，硼塑料受辐照后易产生气体，且有长，宽方向收缩的现象，从而使次临 界安全受到一定影响；硼不锈钢是由硼和不锈钢冶炼而成的一种材料，用于制造乏燃料贮存格架的硼 不锈钢板的硼一 10百分含量要求比较高，而随着硼一 10含量的提高，硼不锈钢板的脆硬 性显着增加，钢板轧制中易产生裂纹，另外，钢板之间的焊接也成为一大难题，特别是 国内尚不能轧制出符合乏燃料贮存格架技术要求的硼不锈钢板；高纯度镉是由高纯度镉轧制出一定厚度的板材，作为贮存格架的中子毒物材 料，镉本身易与乏燃料贮存水池中的池水发生化学反应，因此它不能单独使用，其内外 表面必须包覆一定厚度的不锈钢材料，以便构成"三明治"夹层结构的镉套管。镉套管 成型后要对其夹层结构做氦气泄漏试验，保证它的密封性，从而保证镉板作为乏燃料贮 存格架中子毒物材料在长期贮存期间不会和乏燃料贮存水池的池水发生化学反应。乏燃料贮存格架采用镉板作为其中子毒物材料，在国外(法国)及大亚湾 核电站已有成熟的经验。然而这种专用镉板的镉含量大于99.95 %，标准尺寸为 0.5mmX910mmX3730,属于超薄、超宽、超长难加工的高精尖产品，其制备工艺国外 对我严格保密，而国内现有的轧制薄钢板及轧制有色金属薄铜板、铅板和铝板的工艺流 程，经试验均无法生产出这种满足核电要求的超薄、超宽、超长难加工的专用镉板。因 此只能从国外进口这种价格昂贵的专用镉板供核电站使用，严重束缚了我国核电工业的 快速发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于打破国外的技术垄断、提高核电材料的国有化水平和加速核 电工业的快速发展，经过艰苦努力提供一种新的核电站专用镉板及制备工艺。本专利技术降 低了专用镉板的成本，打破了国外的技术垄断，安全性、可靠性完全满足核电要求，维 护核电专用镉板稳定可靠供应，促进核电工业健康发展。本专利技术给出的技术方案是这种核电专用镉板的镉含量大于99.95%，其特点 是所述镉板的尺寸为厚度0.3mm 1.2mmX宽度500mm 1500mmX长度IOOOmm 5000mm。本专利技术给出的这种核电专用镉板的制备工艺，包括有以下步骤(1)选用国标零号镉锭，采用坩锅或金属锅熔化，所述坩锅或金属锅内的熔融液 面用强碱覆盖，在350 550°C温度下浇注镉块，所述镉块再车去表面氧化皮；(2)在保温炉内加热，加热温度100 320°C，在保温炉内保温至镉块内外温度 均勻，然后进行热轧，热扎后中断成冷轧坯料，然后在二辊或四辊可逆轧机上逐道次冷 轧成形，总加工率90%，轧后尺寸为厚度0.3mm 1.2mmX宽度500mm 1500mmX 长度 IOOOmm 5000mm。在上述技术方案中，所述的设备(坩锅或金属锅、二辊或四辊可逆轧机)均为市 场上购置的标准设备。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是降低了核电站专用镉板的成本，打破 了国外的技术垄断，专用镉板的安全性、可靠性完全满足核电要求，维护核电专用镉板 稳定可靠供应，促进核电工业健康发展。具体实施方式实施例1:选用国标零号镉锭，采用内加保护层的不锈钢锅熔化，在350°C温度下浇注成镉 块，块重50kg，所述镉块再在车床上车去表面氧化皮；去掉表面氧化皮的镉块在炉内100 320°C温度下保温热轧，热轧后中断成 冷轧坯料，然后在四辊可逆轧机上逐道次冷轧成形，总加工率90%，轧后尺寸为厚度 0.3mm 1.2mmX 宽度 500mm 1500mmX 长度 IOOOmm 5000mm。实施例2 选用国标零号镉锭，采用内加保护层的不锈钢锅熔化，在500°C温度下浇注成镉 块，块重50kg，该镉块再在车床上车去表面氧化皮；去掉表面氧化皮的镉块在炉内230°C温度下保温热轧，热轧后中断成冷轧坯 料，然后在四辊可逆轧机上逐道次冷轧成形，总加工率90%，轧后尺寸为厚度0.3_ 1.2mmX 宽度 500mm 1500mmX 长度 IOOOmm 5000mm。实施例3 选用国标零号镉锭，采用内加保护层的不锈钢锅熔化，在450°C温度下浇注成镉 块，块重50kg，该镉块再在车床上车去表面氧化皮；去掉表面氧化皮的镉块在炉内450°C温度下保温热轧，热扎后中断成冷轧坯料，然后在四辊可逆轧机上逐道次冷 轧成形，总加工率90%，轧后尺寸为厚度0.3mm 1.2mmX 宽度 500mm 1500mmX 长度 IOOOmm 5000mm。权利要求1.核电专用镉板的制备工艺，其特征在于包括有以下步骤(1)选用国标零号镉锭，采用坩锅或金属锅熔化，所述坩锅或金属锅内的熔融液面用 强碱覆盖，在350 550°C温度下浇注镉块，所述镉块再车去表面氧化皮；(2)在保温炉内加热，加热温度100 320°C，在保温炉内保温至镉块内外温度均 勻，然后进行热轧，热扎后中断成冷轧坯料，然后在二辊或四辊可逆轧机上逐道次冷轧 成形，总加工率90%，轧后尺寸为厚度0.3mm 1.2mmX宽度500mm 1500mmX长 度 IOOOmm 5000mm。专利摘要一种核电站专用镉板及制备工艺，其特点是所述镉板的尺寸为厚度0.3mm～1.2mm×宽度500mm～1500mm×长度1000mm～5000mm。其制备工艺选用国标零号镉锭，采用坩锅或金属锅熔化，所坩锅或金属锅内的熔融液面用强碱覆盖，在350～550℃温度下浇注镉块，所述镉块再车去表面氧化皮；在保温炉内加热，加热温度100～320℃，在保温炉内保温至镉块内外温度均匀，然后进行热轧，热扎后中断成冷轧坯料，然后在四辊可逆轧机上逐道次冷轧成形。本专利技术降低了专用镉板的成本，打破了国外的技术垄断，安全性、可靠性完全满足核电要求，维护核电专用镉板稳定可靠供应，促进核电工业健康发展。文档编号G21C19/07GKCN101515481 B发布类型授权 专利申请号CN 200910010945公开日2011年4月13日 申请日期2009年3月31日专利技术者祁学瀚, 祁振武 申请人:沈阳瀚瑞达钛业有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核电专用镉板，所述镉板的镉含量大于９９．９５％，其特征在于所述镉板的尺寸为厚度０．３ｍｍ～１．２ｍｍ×宽度５００ｍｍ～１５００ｍｍ×长度１０００ｍｍ～５０００ｍｍ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：祁振武，祁学瀚，
申请(专利权)人：沈阳瀚瑞达钛业有限公司，
类型：发明
国别省市：89