一种缓冲材料砌块制备的排气方法与流程

本发明属于缓冲材料砌块制备技术领域，具体涉及一种缓冲材料砌块制备的排气方法。

背景技术：

在高放废物地质处置研究中，缓冲材料作为处置库中多重屏障系统的重要组成部分，通常以砌块堆砌的形式包裹在废物罐周围。作为废物罐和地质体之间的最后一道人工屏障，起着工程屏障、水力学屏障、化学屏障、传导和散失放射性衰变热等重要作用。因此，在缓冲材料室内模型试验和现场试验长期性能研究过程中，需要制备大型缓冲材料压实砌块。

根据现有的试验设备和技术水平，缓冲材料砌块制备通常采用单轴静力压制方式，即将缓冲材料(膨润土粉末)倒入不锈钢模具，采用大型压力机将其压制成设计的干密度，然后脱模取出砌块。但是在制备缓冲材料大型砌块时，由于粉末体量较大，压制时间较短且压力较大，粉末内的气体难以及时排出，压制成型的砌块内包含高压气泡，导致砌块成品在储存过程中出现裂纹，影响缓冲材料长期性能试验的开展。针对这一问题，本发明提供了一种缓冲材料砌块制备的排气方法，可以实现压制过程中的排气功能，保证砌块压制质量。

技术实现要素：

本发明的目的是，针对现有技术不足，提供一种保证砌块压制质量的缓冲材料砌块制备的排气方法。

本发明的技术方案是：

一种缓冲材料砌块制备的排气方法，缓冲材料砌块制备的排气装置包括排气孔、凸模、凹模、膨润土粉末、压力机承压板、螺杆、过滤棒及密封圈，其中，所述方法包括以下步骤：

步骤1、排气孔布设；

步骤2、排气装置加工；

步骤3、排气孔安装；

步骤4、排气及维护。

所述步骤1包括以下步骤：

步骤1.1，根据凸模的形状和尺寸，考虑到边缝效应，在模具的正中心布设一个排气孔；

步骤1.2，考虑到排气范围和效果，以短边的中心为轴对称，在凸模各部分的正中央分别布设一个排气孔，所有排气孔的形心均在各部分的正中心处；

步骤1.3，为了保证排气孔在较高压制压力下的安全，将排气孔设计成t型。

所述步骤2包括以下步骤：

2.1考虑到膨润土粉末为200目，即74μm，采用过滤直径为1μm的不锈钢粉末烧结过滤棒，将其加工为t型，且其t型细端高度与排气孔细端高度一致，但总高度小于排气孔的总高度；

2.2将锁紧螺杆加工成倒t型，且为中空螺杆，粗端加工成螺纹状，细端加工成六角形，且其直径小于排气孔直径，方便使用工具旋紧；

2.3为了保证制备的安全，在旋紧状态下，排气孔的高度应略大于过滤棒和螺杆的高度总和。

所述步骤3中，将密封圈放置在排气孔的t型台处，放置过滤棒，采用l型套管工具将螺杆旋紧，使其略低于排气孔的高度，保证压力机的压头与凸模的上平面紧密接触；

所述步骤4包括以下步骤：

步骤4.1，将凹模放置在压力机承压板上，填入膨润土粉末，并轻微捣实，将装有排气装置的凸模放置在膨润土粉末的上方；

步骤4.2，启动压力机，按照压制流程制备缓冲材料砌块；

步骤4.3，根据使用频率，定期将螺杆卸下，取出过滤棒进行清洗维护或更换，保证排气效果和压制质量。

本发明的有益效果是：

(1)本发明提供的一种缓冲材料砌块制备的排气方法，实现排气功能的同时，可以有效阻挡膨润土粉末的排出；

(2)本发明提供的一种缓冲材料砌块制备的排气方法，其排气装置与压制模具材质一致，有效防止金属的电位腐蚀，提供使用寿命；

(3)本发明提供的一种缓冲材料砌块制备的排气方法，其排气装置结构简单，装卸简便，可以方便的实现维修和更换；

(4)本发明提供的一种缓冲材料砌块制备的排气方法，其安装方法操作简便，考虑了具体的使用条件，安全易行，可以提高压制质量和效率。

附图说明

图1为本发明提供的一种缓冲材料砌块制备的排气方法示意图；

图2为本发明中砌块压制模具凸模的排气孔布置示意图；

图3为本发明中一个排气孔的剖面示意图

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明做进一步的介绍：

一种缓冲材料砌块制备的排气方法，缓冲材料砌块制备的排气装置包括排气孔1、凸模2、凹模3、膨润土粉末4、压力机承压板5、螺杆6、过滤棒7及密封圈8，所述方法包括以下步骤：

步骤1、排气孔布设；

步骤2、排气装置加工；

步骤3、排气孔安装；

步骤4、排气及维护。

所述步骤1包括以下步骤：

步骤1.1，根据凸模2的形状和尺寸，考虑到边缝效应，在模具的正中心布设一个排气孔1；

步骤1.2，考虑到排气范围和效果，以短边的中心为轴对称，在凸模2各部分的正中央分别布设一个排气孔1，所有排气孔的形心均在各部分的正中心处；

步骤1.3，为了保证排气孔1在较高压制压力下的安全，将排气孔1设计成t型。

所述步骤2包括以下步骤：

2.1考虑到膨润土粉末为200目，即74μm，采用过滤直径为1μm的不锈钢粉末烧结过滤棒7，将其加工为t型，且其t型细端高度与排气孔细端高度一致，但总高度小于排气孔的总高度；

2.2将锁紧螺杆6加工成倒t型，且为中空螺杆，粗端加工成螺纹状，细端加工成六角形，且其直径小于排气孔直径，方便使用工具旋紧；

2.3为了保证制备的安全，在旋紧状态下，排气孔1的高度应略大于过滤棒7和螺杆6的高度总和。

所述步骤3中，将密封圈8放置在排气孔1的t型台处，放置过滤棒7，采用l型套管工具将螺杆6旋紧，使其略低于排气孔1的高度，保证压力机的压头与凸模2的上平面紧密接触；

所述步骤4包括以下步骤：

步骤4.1，将凹模3放置在压力机承压板5上，填入膨润土粉末4，并轻微捣实，将装有排气装置的凸模2放置在膨润土粉末4的上方；

步骤4.2，启动压力机，按照压制流程制备缓冲材料砌块；

步骤4.3，根据使用频率，定期将螺杆6卸下，取出过滤棒7进行清洗维护或更换，保证排气效果和压制质量。

技术特征：

技术总结
本发明属于缓冲材料砌块制备技术领域，具体涉及保证砌块压制质量的一种缓冲材料砌块制备的排气方法；缓冲材料砌块制备的排气装置包括排气孔(1)、凸模(2)、凹模(3)、膨润土粉末(4)、压力机承压板(5)；螺杆(6)、过滤棒(7)及密封圈(8)，其中，所述方法包括以下步骤：步骤1、排气孔布设；步骤2、排气装置加工；步骤3、排气孔安装；步骤4、排气及维护；本发明的有益效果是：(1)本发明提供的一种缓冲材料砌块制备的排气方法，实现排气功能的同时，可以有效阻挡膨润土粉末的排出，提高压制质量和效率；(2)本发明提供的一种缓冲材料砌块制备的排气方法，其排气装置与压制模具材质一致，有效防止金属的电位腐蚀，提供使用寿命。

技术研发人员：刘月妙;曹胜飞;谢敬礼;马利科
受保护的技术使用者：核工业北京地质研究院
技术研发日：2017.10.30
技术公布日：2019.05.07