CN107845432B - 一种mox球磨粉末混料方法 - Google Patents

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Abstract

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；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。

Description

一种MOX球磨粉末混料方法
技术领域
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。
发明内容
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。

Claims (2)

1.一种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；选取硬脂酸锌，硬脂酸锌中金属锌含量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：将硬脂酸锌在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脂酸锌进行筛分处理；
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脂酸锌以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，使硬脂酸锌和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。
2.根据权利要求1所述的一种MOX球磨粉末混料方法，其特征在于：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。
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