CN101370724B - 核燃料芯块的筛选与调整 - Google Patents

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Abstract

一种输送器装置(10)，包括一组两个振动筛网(14、24)，它们彼此垂直间隔(d)并向调整钵供料，以消除以散装方式存储在器皿内的核燃料芯块的碎片和残留物，并且调整它们，从而填充燃料棒。由于这两个筛网(14、24)，各芯块被留出并被翻转，并且碎片高效地在盆(30)内被分离，而没有系统的任何阻塞。

Description

核燃料芯块的筛选与调整
技术领域
本发明涉及用作核燃料元件的棒的制造、以及更具体地讲用芯块填充所述元件。更具体地讲，本发明涉及在芯块插入棒包壳中之前芯块被放置就位的步骤。
更具体地讲，本发明涉及从散装存储开始的圆柱形物体的调整：本发明涉及将圆柱形物体放到从器皿开始的直线内，其中在所述器皿内已经存储有圆柱形物体，同时消除了已经与它们混合的元件，尤其例如核燃料芯块的碎片。
背景技术
在例如法国专利公开文献FR 2825307中所述的核燃料的制造过程中，通过挤压粉末随后在高温烧结而获得芯块。在耐火器皿(refractoryboat)内完成烧结，在所述耐火器皿中，挤压的芯块随机布置。有可能在存储之后，烧结的芯块然后被研磨，换句话说，它们被调整以适应包壳的尺寸，在所述包壳内烧结的芯块将最终插入，以在大量的中间检测(例如检查尺寸)之后形成燃料棒。
因此，以散装方式存储在器皿内的芯块必须被调整，从而使得或多或少连续进行制造方法。例如，专利公开文献FR 2667398公开了借助于振动钵(vibrating bowl)调整芯块，芯块被倾注在所述振动钵内。这种传统使用的钵可适于最小化残留物的存在；见日本专利公开文献JP 10029719。此外，不同的步骤暗含例如沿输送器的芯块的移动，其中所述输送器尤其可包括法国专利公开文献No.2779134中所述的带或双线(dual wire)。
清楚的是，例如在芯块并不正确就位时和/或在碎片或灰尘沉积在输送器上时，可出现故障和阻塞；考虑到这些事件所造成的中断，它们可不利于成本以及时间，但这还是因为满足规格的芯块因为它们被阻塞而被抛弃。
因而期望的是，尤其在研磨之前芯块被调整时，尽可能早地限制芯块碎片、片段和吹尘的量，从而减小在生产线上阻塞的危险。而并不存在满足所有这些条件的装置。
发明内容
本发明旨在克服现有装置的缺点，并且涉及适于实现上述目的的系统。
更具体地讲，本发明的目的是一种系统，以分离以散装方式存储的或多或少的圆柱形物体，并且将所述物体归类并且仅仅保持满足特定规格的那些圆柱形物体，并将残留物排至用于收集的系统，并调整相容的物体。该系统特别适用于核燃料芯块，并且可安置在手套箱内并自动操作。
根据本发明的一个方便，本发明涉及输送器系统，可包括位于上游侧上的振动廊道并可包括一组至少两个的筛网，所述筛网优选通过振动基部在振动廊道的下游侧上沿物体的移动方向移动。振动筛网的装置是独立的，并且例如，适于产生针对每个筛网的不同的移动速度；例如，至少两个筛网沿垂直方向(实际上垂直于移动方向)彼此分离，从而在装置上移动的圆柱形物体不连续地移动，从而它们可以翻转。
除了它们的移动速度以外，这两个筛网有利地是相同的，并且包括水平的棒，所述棒的轴线平行于物体的移动方向，所述棒以这样的间距间隔，其中所述间距适于物体的尺寸并优选等于棒的直径。有利地，除了它们的垂直间隔以外，这两个筛网水平偏离半个间距，从而第一筛网的棒朝向第二筛网内的空间。
每个筛网有利地与容器相连，所述容器可以是用于两个筛网的单个盆，从而通过棒之间的碎片可以被收集。
根据本发明的输送器优选与下游侧上的振动钵相连，其中所述振动钵适于调整圆柱形物体，并且所述输送器与上游侧上的装置相连，所述装置用于翻转针对这些物体的存储容器。
根据另一方面，本发明的目的是一种用于调整以散装方式存储的圆弧形物体的方法，所述方法同时实现具有预定尺寸的物体的第一选择，尤其通过将来自圆柱形物体的碎片和灰尘从输送器排出而实现，并且有利地将它们收集在相连的盆内。该方法包括物体安置在有可能是两个的第一输送元件上，所述输送元件包括振动筛网，尤其是轴线平行且间隔设置的棒，由于筛网的振动物体朝向第二筛网移动，所述第二筛网优选与所述第一筛网相同并且与在水平平面内垂直并偏离的第一层棒分离，各物体通过可以翻转的坡道被输送到第二筛网上，通过振动第二筛网物体移动到第二筛网上，有利地速度大于第一筛网的速度。
优选地，该方法用于限制的环境内源自翻转的存储器皿的核燃料芯块，以便所述核燃料芯块输送至使得有组织调整的振动钵。
附图说明
参照针对示意性目的和非限制性的附图在阅读以下说明书之后将更好理解本发明的特征和优点。
图1示意性示出了现有的调整装置；
图2A和2B示出了根据本发明的系统。
具体实施方式
在被挤压之后，核燃料芯块安置在诸如器皿的存储系统内，其中所述器皿可插入烧结炉内。特别地，根据一个优选的实施例，各器皿包含在9kg的散装芯块与12kg的散装芯块之间，换句话说杂乱的芯块之间。
在烧结之后，根据简单地设置作为实施例的一个有利模式，芯块是回转圆柱体，具有8至9.5mm的直径以及11至12mm的长度，具有6与8g之间的重量。芯块在烧结的过程中已经被破裂，产生或多或少的微粒残留物，其大多数情况下仍与芯块料混合。
在因而制造的芯块将插入核燃料棒内时，根据已知的系统，器皿在带输送器上借助于传统的机械装置被翻转。如图1示意性所示，根据现有技术的带输送器1借助于倾注喷口4向振动钵2供应器皿3的物品：输送器供应带1例如借助于三相电机6将散装的芯块5移动直至振动钵2，过程通过振动钵2的填充传感器7被控制(slave)。
钵2的几何结构以及所产生的振动使得芯块5调整：芯块5在钵2的容器内旋转，同时在斜坡8上上升，因而芯块被输送直至钵2的出口，在那里，芯块由输送器9拾取，所述输送器将芯块带到研磨轮。
明显地，对于现有技术的状态以及根据本发明的系统而言，这些核燃料制造步骤在诸如手套箱的气密性封闭环境内自动地完成，并且远程实现任何必要的人干预。
根据本发明，传统的输送器1与倾注喷口4被替代，从而实现初步归类且仅仅倾注满足最小需求的芯块5进入钵2内，避免任何污染的吹尘或碎片。
特别地，除了倾注在简单的输送器1上以外，器皿3通过机械装置逐渐在输送器装置10上被翻转，其中所述机械装置可类似于以前的装置，其中所述输送器装置适于展开芯块，以调节流。如图2A和2B所示，输送器装置优选包括位于上游侧上的廊道12，所述廊道类似于上述输送器1，适于在其表面上分布所有倾注的芯块，从而并不延迟调用新的器皿3。
振动廊道(vibrating corridor)12向第一筛网14供料，其中所述第一筛网延伸成可消除来自芯块5的碎片；还可以将器皿3的物品直接倾注在该第一筛网14上。特别地，第一筛网14可包括一层金属棒16，所述金属棒分别沿它们的纵向轴线彼此平行，并且间隔成整个芯块5循环同时掉落在棒16之间的碎片被消除。优选地，每个棒16的直径为针对目标应用的6mm级别，并且层的间距也为6mm的级别。
有利地，筛网14借助于棒16连接至的振动基部18被振动；振动的幅度和频率确定了芯块5的前进速度。这种移动系统例如由专利公开文献JP 1318996所公开是已知的。
根据本发明，输送器装置0还包括第二筛网24，所述第二筛网有利地具有与第一筛网相同的结构，从第一筛网14垂直并向下偏离，从而强制芯块5到达筛网的端部在从上侧筛网14移动至下侧筛网24时绕端部旋转。优选地，第二筛网24与第一筛网分离垂直距离d，所述垂直距离稍微小于芯块5的长度，从而芯块5不能掉落在筛网24的上游侧上，并将不破裂。
有利地，第二筛网24的棒26还在水平平面内偏离半个间距，并被交错排列，以在芯块越过垂直偏离部时使得芯块5翻转。因而，还可以消除可以在装置10的第一部件14上通过而不被捕获的最大的碎片。
第二筛网24像第一筛网那样有利地借助于基部28被振动，然而，振动的频率和幅度有利地被确定成，芯块在第二筛网24上的移动速度大于在第一筛网4上的移动速度。因而，圆柱形物体5可以通过改变速度以及由于掉落的延迟而分离，并且没有出现阻塞。
因此，根据本发明的输送器装置10的该下游部件14、24可消除来自从振动廊道2排出的芯块5的流的所有碎片和吹尘。例如，碎片可收集在盆30内，其中所述盆位于筛网14、24下方并设有填充传感器。
碎片还涉及芯块的部分，在挤压过程中的破裂的残留物，但是例如还涉及例如片(小芯块)以及块(在烧结过程中破裂的芯块)：芯块5可取决于筛网14、24的间距被预选择，从而最小化该装置10的下游侧上的输送器装置上的阻塞的危险。
如图1的现有技术所示，因此被归类的芯块5通过喷口34被倾注到诸如钵32的调整装置内；钵32有利地包括在顶部开口的螺旋形的螺旋部38，从而芯块可从上方被抓持。在装置换句话说包括廊道12、筛网14、24和钵32的组件的出口的芯块5的流可以被调节至每秒2与3.3芯块之间(±5％)。
有利地并根据现有技术，输送器9(见图1)可以将来自钵32的出口的芯块输送直至研磨轮以及然后直径检查系统等，直至棒被完全磨光。

Claims (13)

1.一种输送器装置(10)，被构造成输送包含碎片的圆柱形物体(5)，所述装置至少包括第一振动筛网(14)和第二振动筛网(24)，它们分别使得所述物体通过振动的方式沿第一方向移动，所述第一筛网(14)和所述第二筛网(24)分别包括处于规则间隔的平行的棒(16、26)，为此，纵向轴线形成所述第一方向，所述第一筛网(14)的棒(16)的规则间隔设置成整个圆柱形物体(5)移动同时掉落在所述棒(16)之间的碎片被消除，所述第一筛网和所述第二筛网以一个在另一个之后的方式沿移动的方向被定位，并且沿第二垂直方向彼此分离，在所述装置内，每个筛网(14、24)以彼此独立的方式连接至振动装置(18、28)，从而所述第二筛网(24)上的移动速度大于所述第一筛网(14)上的移动速度，所述第二筛网(24)与所述第一筛网(14)垂直间隔距离(d)，所述距离小于所述物体(5)的长度。
2.根据权利要求1所述的输送器装置，其特征在于，每个筛网内的棒是相同的，并且所述第二筛网(24)内的棒(26)与所述第一筛网(14)的所述棒(16)在所述筛网的平面内偏离半个间距。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括廊道(12)，其中所述廊道连接至所述第一筛网(14)的上游侧，并使得圆柱形物体(5)沿所述第一方向朝向所述第一筛网(14)移动。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括至少一个盆(30)，所述盆被构造成收集通过所述筛网(14、24)的碎片和灰尘。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括位于最后的筛网(24)的下游侧上的振动钵(32)。
6.根据权利要求1至5任一所述的装置，其特征在于，所述圆柱形物体(5)是核燃料芯块。
7.一种用于调整包含碎片的圆柱形物体(5)的方法，其中所述方法包括在第一筛网(14)上定位圆柱形物体，通过振动所述第一筛网(14)沿第一方向朝向第一筛网(14)的端部而移动物体(5)，圆柱形物体(5)掉落在位于第一筛网(14)下方的第二筛网(24)上，所述第一筛网(14)和所述第二筛网(24)分别包括处于规则间隔的平行的棒(16、26)，为此，纵向轴线形成所述第一方向，所述第一筛网(14)的棒(16)的规则间隔设置成整个圆柱形物体(5)移动同时掉落在所述棒(16)之间的碎片被消除，在第二筛网(24)上通过其振动而移动物体(5)，在所述方法中，所述圆柱形物体(5)在第二筛网(24)上的移动速度大于所述圆柱形物体(5)在第一筛网(14)上的移动速度，所述第二筛网(24)与所述第一筛网(14)垂直间隔距离(d)，所述距离小于所述物体(5)的长度。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，每个筛网(14、24)包括沿所述圆柱形物体(5)的移动方向以恒定的间距间隔的平行的棒(16、26)，所述第二筛网(24)的棒(26)与所述第一筛网(14)内的棒(16)在所述筛网的平面内偏离半个间距。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括通过所述第二筛网(24)向调整装置(32)供料。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括存储系统(3)，所述存储系统在所述第一筛网(14)上翻转所述圆柱形物体(5)。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括收集经过所述筛网(14、24)的来自圆柱形物体的碎片和灰尘。
12.根据权利要求7至11任一所述的方法，其特征在于，所述圆柱形物体(5)是核燃料芯块。
13.一种根据权利要求1所述的装置或根据权利要求7所述用于调整包含碎片的圆柱形物体(5)的方法的为了调整核燃料芯块的用途。
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