[发明专利]真空式铸铅装置

说明书

本发明提供一种真空式铸铅装置，真空式铸铅装置包括真空系统、化铅炉、搅拌炉、以及试验罐，化铅炉、搅拌炉、及试验罐由高到低设置并通过管路依次连通，真空系统包括真空泵和惰性气体瓶，真空泵通过真空管道分别与化铅炉、搅拌炉、及试验罐连通，惰性气体瓶通过惰性气体管道分别与化铅炉、搅拌炉、及试验罐连通，真空泵可对化铅炉、搅拌炉、及试验罐抽真空而后再通过惰性气体瓶冲入惰性气体。上述真空式铸铅装置，由于包括真空系统，使得铸件易于冷却补缩，还可避免铸件产生气孔以及氧化物夹渣。

技术领域

本发明涉及核电技术领域，特别涉及一种真空式铸铅装置。

背景技术

乏燃料又称辐照核燃料，是经过辐射照射、使用过的核燃料，通常是由核电站的核反应堆产生。乏燃料具有极强的γ射线和中子,且伴随有热量的放出，因此乏燃料需要专门的运输及储存容器——乏燃料运输容器。而乏燃料运输容器不仅要满足屏蔽γ射线和中子的要求,还应在热工、临界、包容及结构性能上满足相关标准的要求。由此可知，乏燃料运输容器设计要求高、加工难度大，一旦发生事故则危害性极其严重，因此世界各国对乏燃料运输容器的设计、加工制造过程都控制的极其严格。

乏燃料运输容器加工制造的关键所在则是铸铅工艺。由于乏燃料运输容器的结构特点会产生铸铅过程中铅液流动性差且易氧化、铅液凝固过程中补缩困难等问题；另外,现有的铸铅装置都比较简单，铸铅的浇注过程均为开式浇铸，而在浇铸过程中极易会出现气孔、氧化物夹渣等问题，尤其在薄壁结构处，同时开放式浇铸所产生大量铅蒸汽产生极易被操作人员吸入而危害人体健康。解决上述问题是乏燃料运输容器的铸铅工艺的研发重点之一，有必要研发出一种能够有效解决上述问题的铸铅装置。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提供一种设计合理的真空式铸铅装置，以解决现有技术的不足。

本发明提供一种真空式铸铅装置，所述真空式铸铅装置包括真空系统、化铅炉、搅拌炉、以及试验罐，所述化铅炉、所述搅拌炉、及所述试验罐由高到低设置并通过管路依次连通，所述真空系统包括真空泵和惰性气体瓶，所述真空泵通过真空管道分别与所述化铅炉、所述搅拌炉、及所述试验罐连通，所述惰性气体瓶通过惰性气体管道分别与所述化铅炉、所述搅拌炉、及所述试验罐连通，所述真空泵可对所述化铅炉、所述搅拌炉、及所述试验罐抽真空而后再通过所述惰性气体瓶冲入惰性气体。

进一步地，所述真空系统还包括冷阱和蒸汽过滤器，所述冷阱和所述蒸汽过滤器设置于所述真空管道中。

进一步地，靠近所述化铅炉、所述搅拌炉、及所述试验罐一侧的所述真空管道中分别设置有真空阀。

进一步地，靠近所述化铅炉、所述搅拌炉、及所述试验罐一侧的所述惰性气体管道中分别设置有惰性气体阀。

进一步地，所述化铅炉包括化铅炉本体和加热保温结构，所述化铅炉本体下端封闭上端扣设有法兰盖的筒体结构，所述加热保温结构包括加热器、保温层、以及外固定层，所述加热器设置于所述化铅炉本体外表面上，所述加热器外包覆有所述保温层，所述保温层外包覆有所述外固定层。

进一步地，所述加热器为电加热板。

进一步地，所述保温层采用硅酸铝纤维毯材料。

进一步地，所述外固定层采用铝合金薄板材料。

进一步地，所述化铅炉本体包括炉筒和所述法兰盖，所述炉筒为上端敞开、下端设有封头的筒体结构，所述炉筒的上端外侧套设有法兰，所述法兰盖扣设于所述炉筒上，所述法兰盖与所述法兰可拆卸连接于一体。

进一步地，所述封头为凸形封头。

进一步地，所述化铅炉本体下端中心开设有排铅管口，所述排铅管口中设置有排铅阀。

进一步地，所述搅拌炉包括搅拌炉本体，所述搅拌炉本体包括搅拌筒和上封头，所述搅拌筒为上端敞开、下端设有下封头的筒体结构，所述上封头扣合于所述第二筒体的上端其可拆卸地固定连接于一体。