一種UO2芯塊在燒結(jié)爐內(nèi)橫置燒結(jié)的方法 技術(shù)領(lǐng)域 [0001] 本發(fā)明屬核電站用核燃料元件制造領(lǐng)域，具體涉及一種UO2芯塊在燒結(jié)爐內(nèi)橫置燒結(jié)的方法。 背景技術(shù) [0002] UO2燃料芯塊是通過粉末冶金制造工藝生產(chǎn)，UO2粉末經(jīng)過壓機(jī)壓成生坯塊后再經(jīng)燒結(jié)、磨削生產(chǎn)成成品芯塊。UO2芯塊燒結(jié)是芯塊制造的關(guān)鍵工序之一，燒結(jié)過程對(duì)產(chǎn)品的最終性能起決定性的作用，燒結(jié)操作由生坯塊裝料舟、入爐、通入流動(dòng)氣體、升溫、保溫、冷卻和出爐等步驟組成。目前車間生產(chǎn)線芯塊燒結(jié)均采用堆垛豎置有舟框燒結(jié)工藝，它的工藝過程是UO2粉末經(jīng)旋轉(zhuǎn)壓機(jī)壓制成型后，芯塊生坯呈直立狀態(tài)由壓機(jī)撥料輪連續(xù)推出，操作人員通過人工將芯塊生坯豎直碼裝在鉬制隔板上，待隔板上放置足夠行數(shù)的芯塊生坯后，再分層堆垛擱入假舟中，假舟搬運(yùn)至燒結(jié)崗位后燒結(jié)人員逐層將假舟內(nèi)堆垛生坯的鉬隔板勾出放入燒結(jié)爐燒結(jié)舟，最后進(jìn)爐燒結(jié)。 [0003] 采用堆垛豎置有舟框燒結(jié)工藝的不足之處在于裝、卸物料及燒結(jié)塊取樣不太方便；人工操作轉(zhuǎn)運(yùn)工序較多,易造成芯塊生坯缺角、掉渣等表面缺陷；工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低下；開放式操作不符合國家愈發(fā)嚴(yán)格的環(huán)保要求；芯塊堆垛每層需要放置鉬隔板，增加了鉬材消耗，加大了推舟阻力；燒結(jié)舟內(nèi)芯塊的堆垛數(shù)量有限，使燒結(jié)爐的產(chǎn)能偏低。 [0004] 因此，從提高自動(dòng)化水平、減輕勞動(dòng)強(qiáng)度、提高生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益、利于輻射保護(hù)等多個(gè)方面考慮，需要研究改進(jìn)現(xiàn)有燒結(jié)工藝。 發(fā)明內(nèi)容 [0005] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種橫置燒結(jié)的生產(chǎn)工藝，以解決現(xiàn)有堆垛豎置有舟框燒結(jié)工藝的不足。 [0006] 為了實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是 [0007] 一種UO2芯塊在燒結(jié)爐內(nèi)橫置燒結(jié)的方法，包括以下步驟： [0008] (1)確定鉬舟及V形板 [0009] 鉬舟的長度L為260mm，寬度W為134mm； [0010] 在鉬舟的下部放置一塊鉬V型板，V型板與鉬舟緊密貼合，其厚度為2mm； [0011] 沿鉬舟寬度方向在V型板的中間位置設(shè)置9條V形槽，每一條V型槽的間距為14mm，V形槽的夾角為90°，相鄰的V形槽之間采用R＝1mm的圓弧過渡結(jié)構(gòu)； [0012] (2)確定芯塊生坯的參數(shù) [0013] 采用的芯塊是圓柱體結(jié)構(gòu)，其密度為5.90～6.10g/cm3，高度為15.00～16.50mm，直徑為10.00mm，壓制完成后完成芯塊從豎直狀態(tài)到橫置狀態(tài)的轉(zhuǎn)換； [0014] (3)確定橫置燒結(jié)裝舟工藝 [0015] 芯塊采用單行的方式裝入鉬舟，在鉬舟內(nèi)最底層逐行放置芯塊在鉬制波紋板V型槽內(nèi)，最底層裝9行芯塊，然后上一層裝10行芯塊，后續(xù)各層交替9行、10行裝舟；每行芯塊數(shù)量固定； [0016] 在鉬制波紋板V型槽內(nèi)放置芯塊時(shí)，芯塊從被釋放到墜落到V型槽的距離為4mm； [0017] (4)確定橫置燒結(jié)工藝 [0018] 橫置燒結(jié)采用連續(xù)推舟式燒結(jié)爐，在燒結(jié)溫度為1750℃的條件下停留410分鐘的生產(chǎn)工藝。 [0019] 進(jìn)一步的，如上所述的一種UO2芯塊在燒結(jié)爐內(nèi)橫置燒結(jié)的方法，V型板的材料為鉬鑭合金，最高工作溫度為1800℃。 [0020] 進(jìn)一步的，如上所述的一種UO2芯塊在燒結(jié)爐內(nèi)橫置燒結(jié)的方法，每行芯塊為15塊；鉬舟內(nèi)裝芯塊的層數(shù)為11～13。 [0021] 本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果在于： [0022] 在生坯密度(5.90-6.10)g/cm3、裝舟層數(shù)為11、12、13層的條件下，芯塊舟內(nèi)芯塊密度均能滿足技術(shù)條件要求且在控制目標(biāo)ρ平均±0.5％T.D范圍內(nèi)，層內(nèi)和層間密度分布均勻，各項(xiàng)理化性能均滿足技術(shù)條件要求，優(yōu)于豎置燒結(jié)產(chǎn)品數(shù)據(jù)；生產(chǎn)應(yīng)用顯示芯塊成品率優(yōu)于豎置燒結(jié)芯塊的成品率，芯塊橫置燒結(jié)工藝完全能夠滿足生產(chǎn)要求。 [0023] 采用橫置燒結(jié)工藝可以將燒結(jié)舟內(nèi)的芯塊裝載量提高30％，大幅提高燒結(jié)爐產(chǎn)能，減低單位產(chǎn)量的能耗，有利于節(jié)能減排；同時(shí)減少鉬材損耗，減低污染廢物，降低生產(chǎn)成本。芯塊橫置燒結(jié)生產(chǎn)工藝過程穩(wěn)定、受控，產(chǎn)品各項(xiàng)理化性能優(yōu)良，成品率高，滿足技術(shù)條件及用戶要求。 附圖說明 [0024] 圖1為UO2芯塊外形圖； [0025] 圖2為UO2芯塊的橫置狀態(tài)； [0026] 圖3為鉬制V型波紋板圖； [0027] 圖4為裝料示意圖1； [0028] 圖5為裝料示意圖2； [0029] 圖6為裝料示意圖3。 具體實(shí)施方式 [0030] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)詳細(xì)說明。 [0031] 一種UO2芯塊在燒結(jié)爐內(nèi)橫置燒結(jié)的方法，其特征在于：包括以下步驟： [0032] (1)確定鉬舟及V形板 [0033] 采用橫置燒結(jié)仍然采用原有推舟爐的鉬舟，鉬舟的長度為260mm，寬度為134mm；