CN105679387A - 一种球形燃料元件成型的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种球形燃料元件成型的设备，包括：依次连接的燃料区成型系统、无燃料区造型系统和生坯球压制系统；燃料区成型系统用于将芯球基体粉与核燃料颗粒均匀混合后压制成芯球；无燃料区造型系统用于将无燃料的基体粉包裹芯球制成球形燃料元件；生坯球压制系统用于将球形燃料元件压制成生坯球。本发明所提供的球形燃料元件成型的设备，按照工艺流程流水线作业分布，结构紧凑、操作方便、每个装置衔接合理，设备运行有较好的逻辑关系，易于实现自动化。且得到终压后的球坯的球形度较好，只需要较少的加工裕量，减少了基体石墨粉的浪费，降低了燃料元件成本。另外，通过采用本发明球形燃料元件成型的设备制作的球形燃料元件的成品率高。

Description

一种球形燃料元件成型的设备

技术领域

本发明涉及核反应堆燃料元件制备技术领域，特别涉及一种球形燃料元件成型的设备。

背景技术

目前球床式高温气冷堆所使用的球形燃料元件直径为60mm，包括燃料区和无燃料区。球形燃料元件的整体为石墨基体，外层为厚约5mm左右的无燃料区，基本结构为无燃料的石墨球壳内填满由包覆燃料颗粒和石墨基体组成的弥散体燃料。

球形燃料元件的制备工艺包括：基体石墨粉制备、包覆颗粒穿衣、芯球压制、生坯压制、车削、碳化、高温纯化，其中生坯球燃料区和无燃料区的成型为球形元件制造工艺中核心技术。球形燃料元件成型的工艺原理包括穿衣颗粒与基体石墨粉的混合、混合物装入橡胶模具内并压制成芯球、终压模具中无燃料区的造型、最后终压得到略大于目标尺寸的生坯。但是具体如何使球形燃料元件成型，包括如何将穿衣颗粒与基体石墨粉进行混合，如何压制成芯球以及如何最终如何成型，现有技术中并没有公开。中国专利申请CN201210177503公开了一种真空准等静压压机，用于球形燃料元件生坯的压制，但是球形燃料元件成型的其他步骤包括穿衣颗粒与基体石墨粉的混合、终压模具中无燃料区的造型等过程中采用何种工艺、采用何种设备并没有公开。所以，提供一种能够降低燃料元件成本、结构紧凑且操作方便的球形燃料元件成型设备具有十分重要的意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种结构紧凑、操作方便的球形燃料元件成型的设备。

为此目的，本发明提出了一种球形燃料元件成型的设备，包括：依次连接的燃料区成型系统、无燃料区造型系统和生坯球压制系统；

所述燃料区成型系统用于将芯球基体粉与核燃料颗粒均匀混合后压制成芯球；

所述无燃料区造型系统用于将无燃料的基体粉包裹所述芯球制成所述球形燃料元件；

所述生坯球压制系统用于将所述球形燃料元件压制成生坯球。

优选地，所述燃料区成型系统包括依次设置的芯球基体粉定量输送装置、核燃料颗粒均分装置、核燃料颗粒精确定量装置、初次搅拌装置、卸料装模装置、二次搅拌装置和芯球压制装置；所述芯球基体粉定量输送装置、核燃料颗粒精确定量装置、初次搅拌装置和卸料装模装置之间通过物料罐工位传输装置进行连接；

所述芯球基体粉定量输送装置定量输送所述芯球基体粉至所述物料罐工位传输装置；所述核燃料颗粒均分装置和核燃料颗粒精确定量装置精确定量输送所述核燃料至所述物料罐工位传输装置；所述物料罐工位传输装置输送所述芯球基体粉和所述核燃料至所述初次搅拌装置；所述初次搅拌装置将所述芯球基体粉和所述核燃料搅拌均匀；所述物料罐工位传输装置将经过所述初次搅拌装置的所述芯球基体粉和所述核燃料输送至所述卸料装模装置；所述卸料装模装置将搅拌均匀的所述芯球基体粉和所述核燃料装满芯球模具；所述二次搅拌装置对所述芯球模具内的所述芯球基体粉和所述核燃料进行搅拌；所述芯球压制装置将所述芯球模具内的所述芯球基体粉和所述核燃料压制成芯球。

优选地，所述芯球基体粉定量输送装置包括用于所述芯球基体粉存储的第一料斗和位于所述料斗底部的螺旋给料器，所述芯球基体粉的输送量是通过所述螺旋给料器的给料时间控制的。

优选地，所述核燃料颗粒均分装置包括用于接收核燃料的旋转的第二料斗、与所述第二料斗相连接的分配管和多个用于接收所述分配管分配的所述核燃料的柱状容器，所述多个柱状容器整体可旋转；

所述核燃料精确定量装置包括具有底部悬挂功能的天平、悬挂于所述天平的底部的称量斗和用于向所述称量斗中添加核燃料并能储存核燃料的振动给料器；

其中，所述柱状容器的底部设有管道，通过所述多个柱状容器的旋转，将旋转到位的所述柱状容器内的所述核燃料通过所述管道输送至所述称量斗。

优选地，所述物料罐工位传输装置包括红外线定位传感器、靠电机传动的链条和安装于所述链条上的若干物料罐；所述红外线定位传感器用于确定所述若干物料罐的罐口是否分别对应所述芯球基体粉定量输送装置的输送口、所述核燃料精确定量装置的称量斗的卸料口、所述初次搅拌装置和所述卸料装模装置。

优选地，所述二次搅拌装置包括用于放置装满所述芯球基体粉和所述核燃料的芯球模具的底盘、支架和安装在所述支架上的可旋转的搅拌头；所述搅拌头伸入所述芯球模具的内腔；

工作时，所述搅拌头通过电机带动对所述芯球模具内的所述芯球基体粉和所述核燃料进行搅拌；所述底盘通过所述电机带动旋转，所述底盘的旋转方向与所述搅拌头的旋转方向相反。

优选地，所述芯球压制装置包括可上下移动的外套筒、固定在所述外套筒内的上冲头和可上下移动的下冲头；所述芯球模具的外径分别与所述外套筒的内径、所述上冲头的外径和所述下冲头的外径相同。

优选地，所述无燃料区造型系统包括依次设置的芯球定位传送装置、芯球定位转移装置、无燃料区基体粉定量输送装置和无燃料区造型装置；所述芯球定位传送装置通过所述芯球定位转移装置连接所述无燃料区造型装置；所述无燃料区基体粉定量输送装置连接所述无燃料区造型装置；

所述芯球定位传送装置和所述芯球定位转移装置将所述芯球转移到所述无燃料区造型装置；所述无燃料区基体粉定量输送装置向所述无燃料区造型装置输送所述基体粉；所述无燃料区造型装置使所述基体粉包裹所述芯球制成所述球形燃料元件。

优选地，所述芯球定位传送装置包括用于定位旋转的圆盘，圆盘上均匀分布有若干用于放置所述芯球的凸台；

所述芯球定位转移装置包括一个机械爪和带动所述机械爪沿水平和垂直方向移动的机械臂；所述机械爪在水平方向的移动范围为从所述芯球定位传送装置的凸台的正上方至所述无燃料区造型装置的模具的正上方。

优选地，所述无燃料区造型装置包括用于放置模具的活动的底盘、用于探测基体粉料位的探针和用于使所述球形燃料元件成型的圆弧形刮片；所述圆弧形刮片的圆心位于所述模具的垂直轴心线上。

本发明所提供的球形燃料元件成型的设备，按照工艺流程流水线作业分布，结构紧凑、操作方便、每个装置衔接合理，设备运行有较好的逻辑关系，易于实现自动化。通过无燃料区造型系统，得到终压后的球坯的球形度较好，只需要较少的加工裕量，减少了基体石墨粉的浪费，降低了燃料元件成本。另外，通过核燃料均分装置和核燃料颗粒精确定位装置，得到的核燃料和基体粉的配比准确，因此通过采用本发明球形燃料元件成型的设备制作的球形燃料元件的成品率高。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1示出了本发明燃料区成型系统和无燃料区造型系统的结构示意图；

图2示出了本发明一种实施方式的燃料区成型系统的结构示意图；

图3示出了本发明一种实施方式的核燃料颗粒均分装置的剖视图；

图4示出了本发明一种实施方式的物料罐工作传输装置的剖视图；

图5示出了本发明一种实施方式的二次搅拌装置的立体结构示意图；

图6示出了本发明一种实施方式的芯球压制装置的剖视图；

图7示出了本发明一种实施方式的无燃料区造型系统的结构示意图；

图8示出了本发明一种实施方式的无燃料区造型系统的立体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的实施例进行详细描述。

如图1所示，一种球形燃料元件成型的设备，包括：依次连接的燃料区成型系统、无燃料区造型系统和生坯球压制系统；燃料区成型系统用于将芯球基体粉与核燃料颗粒均匀混合后压制成芯球；无燃料区造型系统用于将无燃料的基体粉包裹所述芯球制成所述球形燃料元件；生坯球压制系统用于将球形燃料元件压制成生坯球。

具体的，如图2所示，所述燃料区成型系统包括依次设置的芯球基体粉定量输送装置1、核燃料颗粒均分装置2、核燃料颗粒精确定量装置3、初次搅拌装置4、卸料装模装置5、二次搅拌装置7和芯球压制装置8；所述芯球基体粉定量输送装置1、核燃料颗粒精确定量装置3、初次搅拌装置4和卸料装模装置5之间通过物料罐工位传输装置6进行连接；所述芯球基体粉定量输送装置1定量输送所述芯球基体粉至所述物料罐工位传输装置6；所述核燃料颗粒均分装置2和核燃料颗粒精确定量装置3精确定量输送所述核燃料至所述物料罐工位传输装置6；所述物料罐工位传输装置6输送所述芯球基体粉和所述核燃料至所述初次搅拌装置4；所述初次搅拌装置4将所述芯球基体粉和所述核燃料搅拌均匀；所述物料罐工位传输装置6将经过所述初次搅拌装置4的所述芯球基体粉和所述核燃料输送至所述卸料装模装置5；所述卸料装模装置5将搅拌均匀的所述芯球基体粉和所述核燃料装满芯球模具7-0；所述二次搅拌装置7对所述芯球模具内的所述芯球基体粉和所述核燃料进行搅拌；所述芯球压制装置8将所述芯球模具内的所述芯球基体粉和所述核燃料压制成芯球。

其中较优的，芯球基体粉定量输送装置1包括用于所述芯球基体粉存储的第一料斗和位于所述料斗底部的螺旋给料器，所述芯球基体粉的输送量是通过所述螺旋给料器的给料时间控制的。如图3所示，所述核燃料颗粒均分装置2包括用于接收核燃料的可旋转的第二料斗2-1、与所述第二料斗2-1相连接的分配管2-2和多个用于接收所述分配管分配的所述核燃料的柱状容器2-3，所述多个柱状容器2-3整体可旋转；优选的，所述多个柱状容器2-3为50个，并设置在分配盘上，通过分配盘的旋转使该多个柱状容器2-3旋转。如图4所示，所述核燃料精确定量装置3包括具有底部悬挂功能的天平3-1、悬挂于所述天平的底部的称量斗3-2和用于向所述称量斗中添加核燃料并能储存核燃料的振动给料器3-3；其中，所述柱状容器2-3的底部设有管道，通过可旋转的所述多个柱状容器2-3，将旋转到位的柱状容器2-3内的所述核燃料通过所述管道输送至所述称量斗3-2。

其中较优的，如图4所示，所述物料罐工位传输装置6包括红外线定位传感器、靠电机传动的链条和安装于所述链条上的若干物料罐6-2；红外线定位传感器用于确定所述若干物料罐6-2的罐口是否分别对应所述芯球基体粉定量输送装置的输送口6-1、所述核燃料精确定量装置3的称量斗3-2的卸料口、所述初次搅拌装置4和所述卸料装模装置5。通过电机带动链条，将链条上的若干物料罐6-2从芯球基体粉定量输送装置1的输送口6-1和所述核燃料精确定量装置3的称量斗3-2的卸料口输送到初次搅拌装置4，并将经过初次搅拌的混合物料再运送卸料装模装置5。

其中较优的，如图5所示，所述二次搅拌装置7包括用于放置装满所述芯球基体粉和所述核燃料的芯球模具7-0的底盘7-1、支架7-3和安装在所述支架上的可旋转的搅拌头7-2；所述搅拌头7-2可伸入所述芯球模具的内腔；工作时，所述搅拌头7-2通过电机带动对所述芯球模具内的所述芯球基体粉和所述核燃料进行搅拌；所述底盘7-1由所述电机带动可旋转，所述底盘7-1的旋转方向与所述搅拌头7-2的旋转方向相反。

其中较优的，如图6所示，所述芯球压制装置8包括可上下移动的外套筒8-1、固定在所述外套筒8-1内的上冲头8-2和可上下移动的下冲头8-3；所述芯球模具的外径分别与所述外套筒8-1的内径、所述上冲头8-2的外径和所述下冲头8-3的外径相同。外套筒8-1可以依靠气缸实现上下滑动，行程不大于300mm，下冲头8-3可以依靠液压实现上下滑动，冲头上的压力可以为40-120Kpa。

具体的，如图7所示，所述无燃料区造型系统包括芯球定位传送装置9、芯球定位转移装置12、无燃料区基体粉定量输送装置和无燃料区造型装置；所述芯球定位传送装置9和所述芯球定位转移装置12用于将所述芯球转移到所述无燃料区造型装置；所述无燃料区基体粉定量输送装置用于向所述无燃料区造型装置输送所述基体粉；所述无燃料区造型装置用于使所述基体粉包裹所述芯球制成所述球形燃料元件。

其中较优的，如图8所示，所述芯球定位传送装置9包括可定位旋转的圆盘9-1，圆盘9-1上均匀分布有若干用于放置所述芯球的凸台9-2；优选的，圆盘9-1上均匀分布有12个用于放置芯球的凸台9-2，圆盘9-1的定位旋转可以通过气缸传动实现。所述芯球定位转移装置12包括一个机械爪12-1和带动所述机械爪12-1沿水平和垂直方向移动的机械臂12-2；所述机械爪12-1在水平方向可移动到所述芯球定位传送装置9的凸台9-2的正上方和所述无燃料区造型装置的模具的正上方。较优的，无燃料区造型装置包括下半球无燃料区造型装置11和上半球无燃料区造型装置14。所述无燃料区基体粉定量输送装置包括下半球无燃料区基体粉定量输送装置10和上半球无燃料区基体粉定量输送装置13。机械爪12-1沿机械臂12-2在水平方向上一端位于芯球定位传送装置9某个放置芯球的正上方，一端位于下半球无燃料区造型装置14上模具正上方。该装置可依次完成芯球的抓取、提升、水平移动、下降、放置等动作。

其中较优的，所述无燃料区造型装置包括用于放置模具的活动的底盘11-1、用于探测基体粉料位的探针和用于使所述球形燃料元件成型的圆弧形刮片11-3；所述圆弧形刮片11-3的圆心位于所述模具的垂直轴心线上。优选的，所述下半球无燃料区造型装置11包括一个用于放置终压模下半模模具的可旋转底盘11-1、一个依靠气缸推动可上下移动的支架11-2和一个垂直固定于支架下方的圆弧型刮片11-3，所述底盘11-1通过电机传动旋转。所述移动支架11-2下方装有一对用于探测基体粉料位的探针，当基体粉到达探针位置，所述下半球无燃料区基体粉定量输送装置10停止工作，同时气缸推动移动支架上行。优选的，所述上半球无燃料区造型装置13可以包括一个用于放置终压模上半模模具的底盘13-1、一对用于探测基体粉料位的探针13-2，所述底盘13-1通过电机传动可旋转，所述探针位于终压模加粉口处，当基体粉到达探针位置，所述上半球无燃料区基体粉定量输送装置13停止工作。优选的，所述上、下半球无燃料区造型装置均可以是4个底盘，4个底盘均匀分布在转盘上，其中，4个底盘可以分别用于下半模无燃料区造型、放置芯球并加盖上半模、上半模无燃料区造型、模具更替。

经过无燃料造型系统造型后的终压模具最后通过生坯球压制系统，在不小于300Mpa的压力下压制成直径略大于目标尺寸的生坯球，其中，生坯球压制系统可以是真空准等静压压机。

采用上述球形燃料元件成型的设备进行球形燃料元件造型及生坯球压制的过程如下：

S1：将一批石墨作为芯球基体粉和无燃料区基体粉分别装入芯球基体粉定量输送装置的第一料斗和无燃料区基体粉定量输送装置中；

S2：当物料罐工位传输装置上的物料罐位于螺旋给料器的正下方时，一定量的石墨基体粉就自动加入物料罐内；

S3：将含250gU的核燃料颗粒的重量的98％倒入核燃料颗粒均分装置的第二料斗中，将其分成50等份，存储在柱状容器中；剩余2％的核燃料颗粒加入振动给料器中，通过柱状容器的旋转，将柱状容器内的核燃料颗粒流入天平底部悬挂的称量斗中，需要微调的量通过振动给料器加入；

S4：当物料罐工位传输装置的传送链条上的物料罐运行到称量斗正下方时，称量斗中的核燃料颗粒加入以及装有定量石墨基体粉的物料罐中；

S5：物料罐工位传输装置的传送链条将装有核燃料颗粒和石墨基体粉的物料罐运送到初次搅拌装置的工位，初次搅拌装置将核燃料颗粒和石墨基体粉搅拌均匀；

S6：物料罐工位传输装置的传送链条又将搅拌后核燃料颗粒和石墨基体粉运送至卸料装模装置，卸料装模装置将搅拌后的核燃料颗粒和石墨基体粉装满芯球模具中；

S7：将装满物料的芯球模具放置到二次搅拌装置上进行搅拌；

S8：将装满物料的芯球模具放在芯球压制装置上，压制成芯球，并将压制后的芯球放在芯球定位传送装置的凸台上；

S9：启动无燃料区造型装置，无燃料区造型装置的转盘转90度，带动圆盘上的底盘运动，使底盘内的下半模模具进行下一工位，定量的石墨基体粉通过下半球无燃料区基体粉定量输送装置输送至下半模模具内；

S10：启动芯球定位转移装置，机械臂控制机械爪将预压得到的芯球放入装有石墨基体粉的下半模模具中，芯球处于模腔中间位置；

S11：盖上上半模模具，启动无燃料区造型装置的转盘再转90度，使模具进行下一工位，上半球无燃料区基体粉定量输送装置向模具模腔内注入定量的石墨基体粉；

S12：之后从无燃料区造型装置的转盘上取下模具，放入真空准等静压压机上进行压制成生坯球。

本发明所提供的球形燃料元件成型的设备，按照工艺流程流水线作业分布，结构紧凑、操作方便、每个装置衔接合理，设备运行有较好的逻辑关系，易于实现自动化。通过无燃料区造型系统，得到终压后的球坯的球形度较好，只需要较少的加工裕量，减少了基体石墨粉的浪费，降低了燃料元件成本。另外，通过核燃料均分装置和核燃料颗粒精确定位装置，得到的核燃料和基体粉的配比准确，因此通过采用本发明球形燃料元件成型的设备制作的球形燃料元件的成品率高。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种球形燃料元件成型的设备，其特征在于，包括：依次连接的燃料区成型系统、无燃料区造型系统和生坯球压制系统；

所述燃料区成型系统用于将芯球基体粉与核燃料颗粒均匀混合后压制成芯球；

所述无燃料区造型系统用于将无燃料的基体粉包裹所述芯球制成所述球形燃料元件；

所述生坯球压制系统用于将所述球形燃料元件压制成生坯球。

2.根据权利要求1所述的一种球形燃料元件成型的设备，其特征在于，所述燃料区成型系统包括依次设置的芯球基体粉定量输送装置(1)、核燃料颗粒均分装置(2)、核燃料颗粒精确定量装置(3)、初次搅拌装置(4)、卸料装模装置(5)、二次搅拌装置(7)和芯球压制装置(8)；所述芯球基体粉定量输送装置(1)、核燃料颗粒精确定量装置(3)、初次搅拌装置(4)和卸料装模装置(5)之间通过物料罐工位传输装置(6)进行连接；

所述芯球基体粉定量输送装置(1)定量输送所述芯球基体粉至所述物料罐工位传输装置(6)；所述核燃料颗粒均分装置(2)和核燃料颗粒精确定量装置(3)精确定量输送所述核燃料至所述物料罐工位传输装置(6)；所述物料罐工位传输装置(6)输送所述芯球基体粉和所述核燃料至所述初次搅拌装置(4)；所述初次搅拌装置(4)将所述芯球基体粉和所述核燃料搅拌均匀；所述物料罐工位传输装置(6)将经过所述初次搅拌装置(4)的所述芯球基体粉和所述核燃料输送至所述卸料装模装置(5)；所述卸料装模装置(5)将搅拌均匀的所述芯球基体粉和所述核燃料装满芯球模具；所述二次搅拌装置(7)对所述芯球模具内的所述芯球基体粉和所述核燃料进行搅拌；所述芯球压制装置(8)将所述芯球模具内的所述芯球基体粉和所述核燃料压制成芯球。

3.根据权利要求2所述的一种球形燃料元件成型的设备，其特征在于，所述芯球基体粉定量输送装置(1)包括用于所述芯球基体粉存储的第一料斗和位于所述料斗底部的螺旋给料器，所述芯球基体粉的输送量是通过所述螺旋给料器的给料时间控制的。

4.根据权利要求2所述的一种球形燃料元件成型的设备，其特征在于，所述核燃料颗粒均分装置(2)包括用于接收核燃料的旋转的第二料斗(2-1)、与所述第二料斗(2-1)相连接的分配管(2-2)和多个用于接收所述分配管(2-2)分配的所述核燃料的柱状容器(2-3)；

所述核燃料精确定量装置(3)包括具有底部悬挂功能的天平(3-1)、悬挂于所述天平的底部的称量斗(3-2)和用于向所述称量斗(3-2)中添加核燃料并能储存核燃料的振动给料器(3-3)；

其中，所述柱状容器(2-3)的底部设有管道，通过所述多个柱状容器(2-3)的旋转，将旋转到位的所述柱状容器(2-3)内的所述核燃料通过所述管道输送至所述称量斗(3-2)。

5.根据权利要求2所述的一种球形燃料元件成型的设备，其特征在于，所述物料罐工位传输装置(6)包括红外线定位传感器、靠电机传动的链条和安装于所述链条上的若干物料罐(6-2)；所述红外线定位传感器用于确定所述若干物料罐(6-2)的罐口是否分别对应所述芯球基体粉定量输送装置(1)的输送口、所述核燃料精确定量装置(3)的称量斗(3-2)的卸料口、所述初次搅拌装置(4)和所述卸料装模装置(5)。

6.根据权利要求2所述的一种球形燃料元件成型的设备，其特征在于，

所述二次搅拌装置(7)包括用于放置装满所述芯球基体粉和所述核燃料的芯球模具(7-0)的底盘(7-1)、支架(7-3)和安装在所述支架上的可旋转的搅拌头(7-2)；所述搅拌头(7-2)伸入所述芯球模具(7-0)的内腔；

工作时，所述搅拌头(7-2)通过电机带动对所述芯球模具(7-0)内的所述芯球基体粉和所述核燃料进行搅拌；所述底盘(7-1)通过所述电机带动旋转，所述底盘(7-1)的旋转方向与所述搅拌头(7-2)的旋转方向相反。

7.根据权利要求2所述的一种球形燃料元件成型的设备，其特征在于，所述芯球压制装置(8)包括可上下移动的外套筒(8-1)、固定在所述外套筒(8-1)内的上冲头(8-2)和可上下移动的下冲头(8-3)；所述芯球模具(7-0)的外径分别与所述外套筒(8-1)的内径、所述上冲头(8-2)的外径和所述下冲头(8-3)的外径相同。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种球形燃料元件成型的设备，其特征在于，所述无燃料区造型系统包括依次设置的芯球定位传送装置(9)、芯球定位转移装置(12)、无燃料区基体粉定量输送装置和无燃料区造型装置；所述芯球定位传送装置通过所述芯球定位转移装置连接所述无燃料区造型装置；所述无燃料区基体粉定量输送装置连接所述无燃料区造型装置；

所述芯球定位传送装置(9)和所述芯球定位转移装置(12)将所述芯球转移到所述无燃料区造型装置；所述无燃料区基体粉定量输送装置向所述无燃料区造型装置输送所述基体粉；所述无燃料区造型装置使所述基体粉包裹所述芯球制成所述球形燃料元件。

9.根据权利要求8所述的一种球形燃料元件成型的设备，其特征在于，

所述芯球定位传送装置(9)包括用于定位旋转的圆盘(9-1)，圆盘(9-1)上均匀分布有若干用于放置所述芯球的凸台(9-2)；

所述芯球定位转移装置(12)包括一个机械爪(12-1)和带动所述机械爪(12-1)沿水平和垂直方向移动的机械臂(12-2)；所述机械爪(12-1)在水平方向的移动范围为从所述芯球定位传送装置(9)的凸台(9-2)的正上方至所述无燃料区造型装置的模具的正上方。

10.根据权利要求8所述的一种球形燃料元件成型的设备，其特征在于，

所述无燃料区造型装置包括用于放置模具的活动的底盘、用于探测基体粉料位的探针和用于使所述球形燃料元件成型的圆弧形刮片；所述圆弧形刮片的圆心位于所述模具的垂直轴心线上。