CN108511097A - 一种核辐射屏蔽桶灌铅工艺 - Google Patents

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Abstract

一种核辐射屏蔽桶灌铅工艺,它通过在桶体底面和盖体顶面开设浇铸工艺孔,配合熔铅后低温断续浇铸、顺序缓慢冷却的铅浇铸方法,保证铅桶满足浇铅密实度及各项技术指标要求,具体操作步骤如下:a、开孔;b、待浇铸桶的清洗;c、桶体摆放;d、熔铅;e、桶体浇铸;f、盖体浇铸;g、浇铸工艺孔封堵;h、打磨抛光拉丝;i、桶体及盖体扣合,打包入库。本发明解决了现有技术中存在的铅层密实性差、桶体变形的问题,达到提高产品质量、降低生产成本的目的。

Description

一种核辐射屏蔽桶灌铅工艺
技术领域
本发明涉及一种金属铅浇铸工艺,尤其是一种适用于核辐射屏蔽桶的灌铅工艺。
背景技术
如附图1所示,一种用于屏蔽桶内核辐射物质的铅桶,由桶体1和盖体2组成,所述桶体1和盖体2均为双层不锈钢结构,在桶体1和盖体2的夹层中浇铸金属铅3,以形成保护工作人员免受核辐射危害的屏蔽体。按照产品有关技术条件要求,所述铅桶的外桶外径为Φ740mm,内桶内径为Φ620mm,总高度1119mm,不锈钢桶体壁厚度5mm,铅层厚度50mm,浇铸后的铅层必须密实,不得产生超过允许尺寸的缩孔、夹渣和疏松等缺陷,铅层密实度控制在98%以上。
现有技术中,上述铅桶的浇铸大多采用直接连续浇铸工艺,由于金属铅密度大(密度为11.34g/cm³),熔点低(熔点为327°),熔融状态时会挥发出对人体有害的物质,并且由熔融状态凝固时体积将显著收缩(收缩量为2%-3%),极易产生缩孔,另外在桶体夹层中浇铸的金属铅收缩时还对内、外桶表面产生较大的挤压力,造成桶体严重变形。虽然通过将桶体置于井式炉内或在桶外部缠绕电阻丝整体加热的方法,可使上述问题在一定程度上得到解决,但是采用该方法带来了生产成本高、工期长的问题。为了提高产品质量和工作效率、降低生产成本,优化设计一种适用于核辐射屏蔽桶的灌铅工艺势在必行。
发明内容
本发明提供一种核辐射屏蔽桶灌铅工艺,旨在解决现有技术中存在的铅层密实性差、因金属铅收缩造成的桶体变形的问题,达到提高铅桶产品质量、降低生产成本的目的。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种核辐射屏蔽桶灌铅工艺,通过在桶体底面和盖体顶面开设浇铸工艺孔,配合熔铅后低温断续浇铸、顺序缓慢冷却的铅浇铸方法,保证铅桶满足浇铅密实度及各项技术指标要求,具体操作步骤如下:
a、开孔,在待浇铸桶的桶体外层底面和盖体外层顶面开设浇铸工艺孔,所述浇铸工艺孔包括中心孔和环绕中心孔的一组周边孔;
b、待浇铸桶的清洗,用乙醇清洗干净桶体及盖体内外表面,去除桶体及盖体内外表面上的灰尘和油污;
c、桶体摆放,将桶体倒置,使浇铸工艺孔位于桶体的顶端,将数量不少于五套的桶体呈扇形摆放在溶铅炉周边;
d、熔铅,在熔铅炉中将铅锭融化,加热熔铅到400°C,将铅液中上浮的杂质清除;
e、桶体浇铸,按照桶体排列的顺序依次浇铸,在其中每一套桶体浇铸过程中,依次通过环绕中心孔的一组周边孔向桶体中注入铅液,桶体夹层中的气体由中心孔及非注铅状态的周边孔排出,完成一个浇铸循环后,重复上面操作步骤,直到桶体侧壁夹层浇铸完毕,再通过中心孔浇铸桶体的底面;
f、盖体浇铸,将与桶体数量匹配的一组盖体呈扇形摆放在溶铅炉周边,按照盖体排列的顺序依次浇铸,在其中每一套盖体浇铸过程中,依次通过环绕中心孔的一组周边孔向盖体中注入铅液,盖体夹层中的气体由中心孔及非注铅状态的周边孔排出,在盖体侧壁夹层浇铸完毕,再通过中心孔浇铸盖体的顶面;
g、将桶体及盖体上的浇铸工艺孔封堵;
h、整体打磨抛光拉丝;
i、将桶体及盖体扣合,打包入库。
上述核辐射屏蔽桶灌铅工艺,在所述步骤a中,中心孔直径为100mm,周边孔数量为四个,其中每一个周边孔的直径均为50mm。
上述核辐射屏蔽桶灌铅工艺,在所述步骤d中,加入熔铅炉中的铅锭为纯度大于99.9%的国标1号铅锭。
上述核辐射屏蔽桶灌铅工艺,在所述步骤d中,当熔铅炉内铅液温度达到327°C后,金属铅融化为铅液,搅拌已融化的铅液,使杂质和气泡充分上浮,把铅渣和杂物捞净,继续加热熔铅到400°C。
上述核辐射屏蔽桶灌铅工艺,在所述步骤e中,每套铅桶浇铸时间不超过5分钟。
上述核辐射屏蔽桶灌铅工艺,在所述步骤g中,采用氩弧焊方式将桶体及盖体上的浇铸工艺孔封堵。
本发明将核辐射屏蔽桶灌铅工艺进行了优化设计,它在桶体底面和盖体顶面开设浇铸工艺孔,并配合熔铅后低温断续浇铸、顺序缓慢冷却的铅浇铸方法,保证了用于屏蔽桶内核辐射物质的铅桶满足浇铅密实度及各项技术指标要求。根据理论计算,针对外桶外径为Φ740mm,内桶内径为Φ620mm,总高度1119mm的铅桶,铅液浇铸量应为1.8t(其中桶体浇铸量为1.4t,盖体浇铸量为0.4t),而采用本发明所述的核辐射屏蔽桶灌铅工艺,经称重测量五套铅桶实际浇铸重量分别为1.462t、1.467t、1.463t、1.46t、1.465t,盖体实际浇铸量分别为0.396t、0.398t、0.4t、0.398t、0.396t,去除因铅桶焊接过程变形造成夹层容积扩大因素的影响,工艺改进后铅桶密实度达99.9%,远远大于98%的标准,浇铸质量完全满足技术要求。由此可见,本发明解决了现有技术中存在的铅层密实性差、桶体变形的问题,达到提高产品质量、降低生产成本的目的。
附图说明
图1是本发明所涉及的核辐射屏蔽桶结构示意图;
图2是待浇铸桶体剖面结构示意图(倒置);
图3是图2的俯视图;
图4是待浇铸盖体剖面结构示意图;
图5是图4的俯视图。
图中各标号清单为:1、桶体,2、盖体,3、金属铅,4、中心孔,5、周边孔。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明。
参看图1、图2、图3、图4、图5,本发明为一种核辐射屏蔽桶灌铅工艺,它针对金属铅密度大,熔点低,由熔融状态凝固时体积显著收缩,极易产生缩孔的特点,在桶体1底面和盖体2顶面开设浇铸工艺孔,配合熔铅后低温断续浇铸、顺序缓慢冷却的铅浇铸方法,保证铅桶满足浇铅密实度及各项技术指标要求;在其具体实施例中,铅桶的外桶外径为Φ740mm,内桶内径为Φ620mm,总高度1119mm,不锈钢桶体壁厚度5mm,铅层厚度50mm,在对该铅桶灌铅作业时,按照下列操作步骤进行:
a、开孔,在待浇铸桶的桶体1外层底面和盖体2外层顶面开设浇铸工艺孔,所述浇铸工艺孔包括中心孔4和环绕中心孔的一组周边孔5,所述中心孔4直径为100mm,所述周边孔5数量为四个,其中每一个周边孔5的直径均为50mm;
b、待浇铸桶的清洗,用乙醇清洗干净桶体1及盖体2内外表面,去除桶体1及盖体2内外表面上的灰尘和油污;
c、桶体摆放,将桶体1倒置,使浇铸工艺孔位于桶体的顶端,将五套的桶体呈扇形摆放在溶铅炉周边;
d、熔铅,在熔铅炉中加入纯度大于99.9%的国标1号铅锭,当熔铅炉内铅液温度达到327°C后,金属铅融化为铅液,搅拌已融化的铅液,使杂质和气泡充分上浮,把铅渣和杂物捞净,继续加热熔铅到400°C,将铅液中上浮的杂质清除;
e、桶体浇铸,按照桶体1排列的顺序依次浇铸,在其中每一套桶体浇铸过程中,依次通过环绕中心孔4的一组周边孔5向桶体1中注入铅液,桶体夹层中的气体在浇注铅液的驱赶下,形成流向一致的气流,并由中心孔4及非注铅状态的周边孔5排出,由此避免了因气体在铅液中的存留导致的铅层疏松问题,每套桶体1浇铸时间不超过5分钟,浇铸铅液量控制在0.18t左右,完成一个浇铸循环后,重复上面操作步骤,完成桶体1侧壁夹层浇铸,再通过中心孔4浇铸桶体1的底面,桶体1的浇铸过程经过八个工作循环完成;
f、盖体浇铸,将五套盖体2呈扇形摆放在溶铅炉周边,按照盖体2排列的顺序依次浇铸,在其中每一套盖体浇铸过程中,依次通过环绕中心孔4的一组周边孔5向盖体1中注入铅液,盖体夹层中的气体由中心孔4及非注铅状态的周边孔5排出,在盖体侧壁夹层浇铸完毕,再通过中心孔4浇铸盖体2的顶面,盖体2的浇铸过程经过两个工作循环完成;
g、采用氩弧焊方式将桶体1及盖体2上的浇铸工艺孔封堵;
h、整体打磨抛光拉丝;
i、将桶体1及盖体2扣合,打包入库。

Claims (6)

1.一种核辐射屏蔽桶灌铅工艺,其特征是,它通过在桶体(1)底面和盖体(2)顶面开设浇铸工艺孔,配合熔铅后低温断续浇铸、顺序缓慢冷却的铅浇铸方法,保证铅桶满足浇铅密实度及各项技术指标要求,具体操作步骤如下:
a、开孔,在待浇铸桶的桶体(1)外层底面和盖体(2)外层顶面开设浇铸工艺孔,所述浇铸工艺孔包括中心孔(4)和环绕中心孔的一组周边孔(5);
b、待浇铸桶的清洗,用乙醇清洗干净桶体(1)及盖体(2)内外表面,去除桶体(1)及盖体(2)内外表面上的灰尘和油污;
c、桶体摆放,将桶体(1)倒置,使浇铸工艺孔位于桶体的顶端,将数量不少于五套的桶体呈扇形摆放在溶铅炉周边;
d、熔铅,在熔铅炉中将铅锭融化,加热熔铅到400°C,将铅液中上浮的杂质清除;
e、桶体浇铸,按照桶体(1)排列的顺序依次浇铸,在其中每一套桶体浇铸过程中,依次通过环绕中心孔(4)的一组周边孔(5)向桶体(1)中注入铅液,桶体夹层中的气体由中心孔(4)及非注铅状态的周边孔(5)排出,完成一个浇铸循环后,重复上面操作步骤,直到桶体(1)侧壁夹层浇铸完毕,再通过中心孔(4)浇铸桶体(1)的底面;
f、盖体浇铸,将与桶体(1)数量匹配的一组盖体(2)呈扇形摆放在溶铅炉周边,按照盖体(2)排列的顺序依次浇铸,在其中每一套盖体浇铸过程中,依次通过环绕中心孔(4)的一组周边孔(5)向盖体(1)中注入铅液,盖体夹层中的气体由中心孔(4)及非注铅状态的周边孔(5)排出,在盖体侧壁夹层浇铸完毕,再通过中心孔(4)浇铸盖体(2)的顶面;
g、将桶体(1)及盖体(2)上的浇铸工艺孔封堵;
h、整体打磨抛光拉丝;
i、将桶体(1)及盖体(2)扣合,打包入库。
2.根据权利要求1所述的核辐射屏蔽桶灌铅工艺,其特征是,在所述步骤a中,所述中心孔(4)直径为100mm,所述周边孔(5)数量为四个,其中每一个周边孔(5)的直径均为50mm。
3.根据权利要求1或2所述的核辐射屏蔽桶灌铅工艺,其特征是,在所述步骤d中,加入熔铅炉中的铅锭为纯度大于99.9%的国标1号铅锭。
4.根据权利要求1或2所述的核辐射屏蔽桶灌铅工艺,其特征是,在所述步骤d中,当熔铅炉内铅液温度达到327°C后,金属铅融化为铅液,搅拌已融化的铅液,使杂质和气泡充分上浮,把铅渣和杂物捞净,继续加热熔铅到400°C。
5.根据权利要求1或2所述的核辐射屏蔽桶灌铅工艺,其特征是,在所述步骤e中,对于一个浇铸循环,每套桶体浇铸时间不超过5分钟。
6.根据权利要求1或2所述的核辐射屏蔽桶灌铅工艺,其特征是,在所述步骤g中,采用氩弧焊方式将桶体(1)及盖体(2)上的浇铸工艺孔封堵。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109850408A (zh) * 2018-12-28 2019-06-07 福建福清核电有限公司 一种核反应堆主冷却剂泵机械密封的转运容器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03294039A (ja) * 1990-01-31 1991-12-25 Korea Heavy Ind & Construction Co Ltd 核廃棄物輸送容器の鉛鋳造方法
JPH0727896A (ja) * 1993-07-12 1995-01-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 放射性物質等収納容器及びその製造方法
CN101700567A (zh) * 2009-09-29 2010-05-05 武汉海王新能源工程技术有限公司 核辐射防护容器铅浇铸方法及其设备
CN107680702A (zh) * 2017-10-18 2018-02-09 上海阿波罗机械股份有限公司 一种向乏燃料贮存容器屏蔽腔内灌铅的系统及方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03294039A (ja) * 1990-01-31 1991-12-25 Korea Heavy Ind & Construction Co Ltd 核廃棄物輸送容器の鉛鋳造方法
JPH0727896A (ja) * 1993-07-12 1995-01-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 放射性物質等収納容器及びその製造方法
CN101700567A (zh) * 2009-09-29 2010-05-05 武汉海王新能源工程技术有限公司 核辐射防护容器铅浇铸方法及其设备
CN107680702A (zh) * 2017-10-18 2018-02-09 上海阿波罗机械股份有限公司 一种向乏燃料贮存容器屏蔽腔内灌铅的系统及方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109850408A (zh) * 2018-12-28 2019-06-07 福建福清核电有限公司 一种核反应堆主冷却剂泵机械密封的转运容器

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