高钛球团矿环冷机液密封装置的优化设计与仿真

针对高钛球团矿环冷机冷却过程中普遍存在的余热余压泄漏问题,对环冷机密封装置进行优化设计,将环冷机传统动静橡胶板密封改进为液体密封。将密封液等效为水平流,建立密封液在密封装置内部流动的数学模型,利用有限元软件对密封装置进行仿真,并对密封液速度、压力、温度分布进行了数值分析。仿真结果显示液体密封装置余热损失量减少41%,表明采用液体密封装置可有效解决环冷机余热余压泄漏问题。

生物质固体成型燃料环模成型技术研究进展

综合分析了国内外生物质固体成型燃料环模成型技术、成型设备及产业发展现状,比较了生物质环模颗粒成型机和生物质环模压块成型机的性能和产品,指出了生物质固体成型燃料环模技术及设备存在着基础理论薄弱、原料适应差、易损件寿命短等问题;提出了我国生物质固体成型燃料环模成型技术的发展方向。

碳化硼锆合金可燃毒物中空芯块制备工艺研究

以氢化锆粉与碳化硼粉为原料，用橡胶模成型方法成型，真空烧结炉中脱氢；在800～1100℃下保温1h，制得碳化硼锆合金可燃毒物中空芯块烧结体；用浸渍法测量芯块的致密度和开孔率，研究烧结温度和碳化硼含量对烧结体致密度的影响；用扫描电镜分析坯体与烧结体的微观结构。结果表明，碳化硼锆合金烧结体的致密度随烧结温度的升高而增加，随碳化硼含量的增加而降低，碳化硼颗粒在锆合金中分布比较均匀，当碳化硼质量分数为O．5％，烧结温度在1000℃以上时，烧结体致密度达到95％以上，开孔率低于1％。

环形传爆药柱多点起爆数值模拟及威力测试

为了提高传爆药柱起爆钝感弹药的能力,根据冲击波汇聚技术原理设计了环形传爆药装药结构。配合环形装药的尺寸,根据小尺寸装药爆轰理论设计了4点和8点同步起爆网络。用ANSYS/LY-DYNA软件分析起爆点个数对环形传爆药柱输出波形的影响,并进行了试验验证。结果表明,利用多点同步起爆网络起爆环形传爆药柱能有效提高传爆药柱的输出威力,在保证较小同步时间偏差的情况下,增加起爆点个数有利于提高环形传爆药柱的输出。

碳化硼粒径对可燃毒物成形与烧结性能的影响

以碳化硼微粉和氢化锆-2粉为原料,用钢模成形方法在200~500MPa的压力下制备了碳化硼氢化锆坯体,坯体在高真空烧结炉中于1 100~1 300℃下烧结1h制得碳化硼锆合金可燃毒物中空芯块。用扫描电镜分析坯体的微观形貌,研究了成形压力与碳化硼含量对坯体和烧结体相对密度的影响。结果表明：碳化硼的粒径对粉料能否用钢模成形有关键性影响;碳化硼氢化锆坯体的相对密度随碳化硼含量的增加而略有降低,随成形压力的增加而明显增加;碳化硼微粉严重阻碍了碳化硼锆合金的烧结,即使碳化硼的含量仅为0.49%（质量分数）,芯块的相对密度也会下降18%;提高烧结温度和增加成形压力对芯块的致密化有明显促进作用。

亚化学计量UO_(2-x)燃料芯块的制备机理

亚化学计量UO2-x芯块是一种设计新颖的特殊核反应堆用核燃料,很难采用传统压水堆超化学计量UO2+x芯块工艺进行制造。本工作采用UO2+x+U混合粉末为原料制备了UO2-x芯块,研究了铀粉表面包覆处理方法、铀粉含量、成型压力、烧结气氛等工艺参数对芯块O/U比、烧结密度和微观结构的影响,探讨了UO2-x环形芯块的亚化学计量形成机理。研究表明,当铀粉加入量(质量分数)分别为0、3%、6%时,芯块O/U比分别为2.010、1.991、1.982,平均晶粒尺寸分别为10、15、20μm;当铀粉加入量为50%时,O/U比为1.943,样品发生熔化。亚化学计量UO2-x芯块必须在干燥惰性气氛中密封保存。

秸秆环模成型机设计

研究了影响秸秆成型机生产效率和吨料电耗影响的因素,拟定了秸秆成型机的传动设计方案,即采用立式结构,通过联轴器将电动机与减速机相连,环模固定在主轴上,以物料作为中间介质带动压辊转动;确定了秸秆成型机所需电动机型号以及减速器型号;对秸秆成型机压辊材料和压辊的轴系结构分别进行了选择和设计。该文着重研究了环模材料、速度、模孔有效长度、长径比,模孔形状、环模厚度、模孔排列和开孔率对成型机成型效率的影响,优化了各项结构参数,设计出了一款高效率低能耗的生物质环模成型机。

环形燃料芯块一维稳态温度场计算方法研究

环形燃料芯块(Annular Fuel Pellets)具有较低的运行温度,能够实现更高的功率密度,已成为先进核反应堆燃料元件的发展方向之一。由于双面冷却环形元件存在流量分配和热量分配问题,实心圆柱燃料芯块的温度场求解方法无法求解环形燃料芯块温度场。建立了环形燃料芯块一维稳态温度场计算模型,开发了环形燃料芯块温度场计算程序PTFA(Program of Temperature Field of Annular Fuel Pellets),并计算了不同功率密度、不同芯块厚度下的绝热面位置、最高温度以及芯块的温度场分布。最后用有限元程序COMSOL5.4验证了不同芯块厚度下不同功率密度的环形燃料芯块的绝热面位置、最高温度以及芯块温度场分布。结果表明:环形燃料芯块一维稳态温度场计算模型计算的结果与有限元方法计算的结果吻合很好,相对偏差小于0.2%,该模型可以用于环形燃料元件的热工水力计算分析。

采用凝胶注模成型工艺研制Al_2O_3-B_4C环形芯块

凝胶注模成型是一种原位成型工艺,是制备复杂形状的陶瓷部件的理想工艺。本文采用凝胶注模成型工艺制备Al_2O_3-B_4C环形芯块,主要研究了高固相、低黏度陶瓷浆料的制备,胶凝成型,Al_2O_3-B4C材料的烧结致密化等。结果表明:实验制备的Al_2O_3-B_4C环形芯块的壁厚为1 mm左右,B_4C含量在0.5%~12%之间,芯块的烧结密度在65%TD^93%TD之间。Al_2O_3-B_4C环形芯块满足压水堆可燃毒物材料设计的要求。

凝胶注模制备环形二氧化铀芯块工艺研究

环形二氧化铀芯块在提高反应堆功率密度上有诸多优势,本实验以N-羟甲基丙烯酰胺为凝胶体系,对环形UO 2燃料芯块进行了凝胶注模成型,研究了该体系下pH值、固相含量对浆料粘度的影响规律,同时研究了单体/交联剂比例、预混液/引发剂比例对料浆凝胶固化的影响。在此基础上,进行了环形UO 2燃料芯块注模成型,并对生坯芯块进行了干燥与烧结。结果表明:pH=9.5、固相含量为58vol%时,能制备出高固相含量、低粘度的UO2陶瓷浆料;当单体/交联剂质量比为15/1、预混液/引发剂体积比为100/2时,凝胶固化效果最好。本工作还制备了壁厚分别为2.5 mm和1.5 mm的环形芯块生坯,其烧结后的壁厚分别为2.0 mm和1.2 mm左右;烧结密度、晶粒尺寸等指标满足技术要求。

粉末注射成形制备薄壁Al_(2)O_(3)-B_(4)C环形芯块

使用多组元蜡基粘结剂,通过粉末注射成形工艺,结合溶剂脱脂和热脱脂,成功烧结制备出壁厚为0.7 mm的近净尺寸环形Al_(2)O_(3)-B_(4)C薄壁管。结果表明,当石蜡占粘结剂质量分数45%时,喂料具有较低的黏度和较好的抗弯强度;当固相体积分数为58%时,喂料在保证低黏度的前提下具有良好性能。当烧结温度在1550℃至1650℃范围内时,芯块相对密度及抗弯强度随温度上升而增高;当烧结温度达到1650℃时,芯块的密度及强度有所下降,芯块密度随B_(4)C粒度增大而增大,抗弯强度随粒度增大先增大后减小。

水堆燃料设计改进

本文对水堆燃料设计的改进作了较为全面的叙述,诸如加深燃耗、提高铀的利用率、改进燃料的运行特性、使用环形燃料芯块和使用 Gd_2O_3可燃毒物等。本文也介绍了世界上一些先进压水堆的燃料设计情况,如法国先进谱移堆的燃料设计、日本先进谱移堆的燃料设计和美国燃烧工程公司 MAP 堆的燃料设计以及中国 AC-600燃料设计的考虑。

^(137)Cs源燃料棒芯块间隙检测装置设计

设计了一种使用^(137)Csγ放射源检测新型燃料棒内芯块间隙的装置。该装置除具备241Am源检测装置功能外,还可清晰辨别实心芯块和环形芯块区域,以及辨别燃料棒内的芯块垫、弹簧、支撑管等。使用1.5Ci的^(137)Cs放射源,装置检测速度6 m/min、置信度95%时,设备的燃料棒长度检测精度为4mm/1m,间隙检测精度为±0.13 mm。装置运行稳定性良好,精度满足检测需求。

球团环冷机泄露原因分析

本文主要介绍了球团生产线的详细情形,深入剖析了在生产开展过程中球团环冷机可能出现的泄露问题并提出相应的解决方法。经过系统的治理手段,将球团环冷机的沙封槽改为水封槽,在相当程度上避免了漏风漏料等问题的发生,使得球团的运行稳定而健康能够保持平稳运行,拥有良好的节能效果,应用效果良好。

环冷机中氧化球团温度场有限元分析研究

环冷机是冶金氧化球团焙烧系统中主要设备,用于快速冷却球团。本文对其温度场进行了有限元仿真模拟,分析了环冷机内球团和冷却介质在各个冷却段的温度变化情况。通过仿真模拟来指导并优化产品设计,达到指导生产的目的。

68m^2球团环冷机改造实践

因设计、制造原因,柳钢68m2环冷机投产后不能正常使用。为此,柳钢对68m2环冷机进行了一系列的改造,改造后设备运行正常,达到良好效果。

基于PCS7的DCS控制系统在链回环球团厂中的设计和应用

本文基于250万吨/年链回环球团工程,介绍了链回环球团工艺流程特点和控制系统的要求,描述了球团主要控制方案,并采用西门子S4-400H CPU、远程I/O站和PCS7软件作为控制系统实现了球团生产线的自动化控制。

环冷机上球团冷却过程的仿真与优化

为了探索环冷机关键结构参数和操作参数对球团冷却效果及过程节能降耗的优化途径,运用双能量方程建立了某球团厂的环冷机球团料层内部气、固相非平衡传热模型,应用"未反应核模型"建立了料层内部的主要化学反应(磁铁矿氧化)的反应速率计算模型,基于Matlab平台实现了对不同操作条件下球团冷却过程的数值仿真。对多个设计工况的仿真结果表明:以球团产量、冷却效果不变为约束,当料层厚度达原厚度的2倍时,环冷机3段排气温度分别提高50、71、33℃,并可节约用风23.6%,即适当增加料层厚度有利于能量回收和节约用风。

500万t球团工程关键设备安装技术

武钢矿业公司鄂州球团厂500万t球团生产线是国内和世界上单体规模最大的球团生产线,引进美国美卓公司的先进技术和装备,该项目顺利建成投产为国内球团建设积累了丰富的经验。介绍其核心设备链篦机、回转窑、环冷机的安装技术。