该技术属于混料领域,具体涉及一种mox球磨粉末混料方法。
背景技术:
快堆燃料的燃耗较高,为了容纳高燃耗时燃料的肿胀,必须在燃料芯块制备过程中添加造孔剂,控制燃料芯块密度,确保芯块在反应堆中的使用安全性。mox燃料产品要求芯块密度为93%-96%td,气孔等效直径不大于10μm。
目前,传统行业的球磨粉末混料技术主要存在四点不足,一是混合效率不高,导致处理时间长,增长了操作人员的辐照时间;二是mox球磨颗粒细小,物料流动性差,传统混料参数设置不合理会导致mox粉末出现团聚的现象,降低混合效果;三是mox物料会发热,导致传统添加剂出现熔化现象;四是mox球磨粉末与造孔剂的密度差异大,不仅会出现分层现象,也会出现造孔剂团聚,导致产品芯块中气孔尺寸不符合指标要求。
技术实现要素:
本发明的目的在于:本专利设计了一种mox球磨粉末混料方法,通过采用立体混合的技术,提高混合处理效率,降低人员辐照水平;合理设置转速和转动时间,避免分层,提高混料效果;选择合理的造孔剂,避免因物料发热导致的熔化现象发生。
本发明的技术方案如下:一种mox球磨粉末混料方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:选取mox颗粒,颗粒粒度为0.1~0.9μm,比表面积为8~30m2/g,均匀性97.2~99.9%,杂质含量100~1500μg/g;选取硬质酸锌,硬质酸锌中金属锌含量10~11.2%,游离脂肪酸小于0.5%,水份含量小于0.5%,粒度20~200目;
步骤二:将硬质酸锌在20~50℃,真空度0.1~1.0pa的条件下烘干0.5~5h,去除其中的挥发性杂质元素,并避免温度过高导致的颗粒异常增大现象;
步骤三:用20~200目的筛网对经步骤二处理的硬质酸锌进行筛分处理;
步骤四:以15~35%的装填率计算所需的mox颗粒量并加入到球磨罐中,再将经步骤三处理获得的硬质酸锌以0.05~1.5%的重量比加入到球磨罐中,以1~50l/min的速度通入10~40℃的冷却水,避免因物料发热造成的团聚和熔化现象
步骤五:采用1~5r/min的速度混合5~30min,使硬质酸锌和mox颗粒初步混合均匀,然后以1~10r/min的速度逐步增大混料机转速,在10~300r/min的速度下混合处理15~800min
所述步骤一中,硬质酸锌可用聚乙醇代替。
还包括步骤六:以1~10r/min的速度逐步减小混料机转速直至停止,停止混合5~30min后,关闭冷却水。
本发明的显著效果在于:技术简单,易实现,能够安全可靠的应用到mox球磨混料处理过程中。利用球磨颗粒和造孔剂,采用上述工艺制备得到的混合颗粒产品经检验产品粒度为5~180μm,比表面积为2~30m2/g,均匀性为97.5~99.9%,杂质含量为150~2500μg/g,说明本专利中混合工艺得到的颗粒产品符合mox燃料芯块制备用料要求。
具体实施方式
一种mox球磨粉末混料方法,包括以下步骤:
步骤一:选取mox颗粒,颗粒粒度为0.1~0.9μm,比表面积为8~30m2/g,均匀性97.2~99.9%,杂质含量100~1500μg/g;选取硬质酸锌,硬质酸锌中金属锌含量10~11.2%,游离脂肪酸小于0.5%,水份含量小于0.5%,粒度20~200目;硬质酸锌可用聚乙醇代替
步骤二:将硬质酸锌在20~50℃,真空度0.1~1.0pa的条件下烘干0.5~5h,去除其中的挥发性杂质元素,并避免温度过高导致的颗粒异常增大现象;
步骤三:用20~200目的筛网对经步骤二处理的硬质酸锌进行筛分处理;
步骤四:以15~35%的装填率计算所需的mox颗粒量并加入到球磨罐中,再将经步骤三处理获得的硬质酸锌以0.05~1.5%的重量比加入到球磨罐中,以1~50l/min的速度通入10~40℃的冷却水,避免因物料发热造成的团聚和熔化现象
步骤五:采用1~5r/min的速度混合5~30min,使硬质酸锌和mox颗粒初步混合均匀,然后以1~10r/min的速度逐步增大混料机转速,在10~300r/min的速度下混合处理15~800min
步骤六:以1~10r/min的速度逐步减小混料机转速直至停止,停止混合5~30min后,关闭冷却水。