CN205953551U - 二氧化铀核芯干燥焙烧一体化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及核燃料的干燥和焙烧设备技术领域，提供了一种二氧化铀核芯干燥焙烧一体化炉。该炉体包括在水平方向上并列排布的干燥区和焙烧区，焙烧区的加热温度较干燥区的加热温度高；还包括由传动装置带动运行的传送带，传送带上设有多个用于容纳核芯微球的料盘，传送带用于将核芯微球由干燥区传送至焙烧区；焙烧区的底部设有进气口，顶部设有排气口。本实用新型在物料的运行方向上整个一体化炉分为干燥区与焙烧区，再通过传送带将核芯微球依次传送通过干燥区和焙烧区，使核芯微球的干燥和焙烧一次完成，从而避免两步骤之间物料搬运环境污染，且整个过程连续进行，生产效率高。

Description

二氧化铀核芯干燥焙烧一体化炉

技术领域

本实用新型涉及核燃料的干燥和焙烧设备技术领域，特别提供了一种二氧化铀核芯干燥焙烧一体化炉。

背景技术

在我国高温气冷堆示范工程(HTR-PM)燃料生产期间，采用基于10MW高温气冷堆(HTR-10)期间的全胶凝工艺而改进的外胶凝工艺制备二氧化铀陶瓷微球。分散胶凝后的小球需要经过陈化、洗涤、干燥、焙烧、还原和烧结等工序，可得到致密的二氧化铀陶瓷微球。

洗涤后的凝胶球通过干燥过程排出微球中的水分，干燥过程需缓慢进行以防止微球开裂，干燥过程在空气气氛中进行。干燥后的微球中含有部分游离水和结晶水，还包含聚乙烯醇、乙炔等有机物及胶凝过程产生的硝酸铵等杂质，必须在焙烧过程中去除，焙烧过程在空气气氛下进行，需对空气流量进行控制，防止反应过于剧烈引起微球开裂。由于干燥与焙烧两个工艺过程均在空气气氛中进行，且焙烧温度高于干燥温度，因此可以将两个工艺在一台炉子中完成。

现有技术需要将干燥和焙烧这两步分开，其步骤需要干燥工艺的降温、卸料过程与焙烧工艺的升温、装料等过程，由于原料具有放射性污染，在两个步骤之间的原料转移会污染环境，且过程不连续，不适合大批量规模化的生产。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的是传统工艺制备二氧化铀陶瓷微球时，需要将干燥和焙烧这两步分开，导致两步骤之间物料搬运环境污染，且过程不连续，生产效率低的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种二氧化铀核芯干燥焙烧一体化炉，该炉体包括在水平方向上并列排布的干燥区和焙烧区，所述焙烧区的加热温度较所述干燥区的加热温度高；还包括由传动装置带动运行的传送带，所述传送带上设有多个用于容纳核芯微球的料盘，所述传送带用于将所述核芯微球由所述干燥区传送至所述焙烧区；所述焙烧区的底部设有进气口，顶部设有排气口。

优选的，在传送带的传送方向上，所述进气口开设在所述焙烧区的尾端，所述排气口开设在所述焙烧区的首端。

优选的，所述传送带为纵向排布的多层。

优选的，所述传送带上设有若干个通风孔。

优选的，所述料盘的底部为筛网状结构。

优选的，在所述进气口处设有预热装置，所述预热装置用于对由所述进气口进入的空气进行加热。

优选的，所述进气口的进气量可调。

优选的，所述排气口连通有尾气处理装置。

优选的，在传送带的传送反向上，所述干燥区的加热温度逐渐升高。

优选的，在传送带的传送方向上，所述焙烧区的加热温度逐渐升高。

(三)有益效果

本实用新型提供的一种二氧化铀核芯干燥焙烧一体化炉，包括在水平方向上并列排布的干燥区和焙烧区，焙烧区的加热温度较干燥区的加热温度高；还包括由传动装置带动运行的传送带，传送带上设有多个用于容纳核芯微球的料盘，传送带用于将核芯微球由干燥区传送至焙烧区；焙烧区的底部设有进气口，顶部设有排气口。本实用新型在物料的运行方向上整个一体化炉分为干燥区与焙烧区，再通过传送带将核芯微球依次传送通过干燥区和焙烧区，使核芯微球的干燥和焙烧一次完成，从而避免两步骤之间物料搬运环境污染，且整个过程连续进行，生产效率高。

附图说明

图1是本实用新型实施例的一种二氧化铀核芯干燥焙烧一体化炉的示意图。

图2是本实用新型实施例的料盘的俯视图。

附图标记：

1、干燥区；2、焙烧区；3、传送带；4、传动装置；5、进气口；6、排气口；7、料盘。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型实施例提供的一种二氧化铀核芯干燥焙烧一体化炉，包括在水平方向上并列排布的干燥区1和焙烧区2，焙烧区2的加热温度较干燥区1的加热温度高；还包括由传动装置4带动运行的传送带3，传送带3上设有多个用于容纳核芯微球的料盘7，传送带3用于将核芯微球由干燥区1传送至焙烧区2；焙烧区2的底部设有进气口5，顶部设有排气口6。

物料装入料盘7后，放置在传送带3上，启动炉体升温程序与传动装置4，通入压缩空气并控制流量，打开排气口6，料盘7缓慢运行，逐渐到达干燥温度并保证保温时间。料盘7通过干燥区1后，继续缓慢运行，由于焙烧温度高于干燥温度，温度继续升高，逐渐到达焙烧温度并保证保温时间，保温结束后料盘7继续运行，逐渐降温，最后离开焙烧区2，得到合格物料。如果和装料及出料装置相配合，可实现物料的自动装卸，大幅提高生产效率。

其中，在传送带3的传送方向上，进气口5优选开设在焙烧区2的尾端，排气口6开设在焙烧区2的首端，这样进入到焙烧区2的气流不仅是由下至上穿过传送带3的，而且气流水平方向的移动还是与传送带3的移动方向相反的，由此可以确保通过的气流在焙烧区2内对传送带3的吹拂均匀，确保对传送带3上的核芯微球焙烧均匀，提升了焙烧效果。

传送带3上优选设有若干个通风孔，这样可以使焙烧区2内自下而上的气流能够由传送带3上的通风孔穿过而更多的吹拂到核芯微球上，从而可以提升焙烧效果。进一步的，如图2所示，料盘7的底部优选为多孔的筛网状结构，这样使由传送带3上的通风口穿出的气流能够进一步穿过料盘7而直接作用在核芯微球上，由此可大幅提升焙烧效果，提高焙烧效率。

另外，在进气口5处优选设有预热装置，预热装置用于对由进气口5进入的空气进行加热，由此使气流在进入焙烧区2之前预先提升到一定温度，从而避免冷空气进入焙烧区2而对焙烧温度的干扰。且该进气口5的进气流量优选为可调，这样可以根据不同核芯微球的焙烧需求，选择适合大小的进气流量。同样的，传动装置4的传动速度也优选为可调，由此可对干燥和焙烧时间要求较长的核芯微球进行较长时间的干燥和焙烧；而对干燥和焙烧时间要求较短的核芯微球进行较短时间的干燥和焙烧，最终达到最优的焙烧效果。

传送带3优选为纵向排布的多层，即多层传送待为上下平行排布，这样可以同时对更多的核芯微球进行干燥和焙烧，可以提高效率，而进气气流会逐层穿过传送带3上的通气孔而作用于各层中的核芯微球，所以也不会影响干燥和焙烧的质量。

在传送带3的传送反向上，干燥区1的加热温度逐渐升高，焙烧区2的加热温度逐渐升高，由此使核芯微球在传送过程中的受热呈梯度变化，料盘7在干燥区1和焙烧区2运行时可缓慢到达干燥和焙烧温度、并可保证保温时间，而且，由于干燥过程与焙烧过程是直接衔接的，核芯微球并不会像传统工艺中在转移时发生冷却，而是使整个过程的温度呈线性升高，不会有温度突变的现象，从而使核芯微球不会出现开裂的现象。

排气口6优选连通有尾气处理装置，该尾气处理装置用于将参与焙烧过程的废气进气处理，避免废气直接排入大气污染环境。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种二氧化铀核芯干燥焙烧一体化炉，其特征在于，包括在水平方向上并列排布的干燥区和焙烧区，所述焙烧区的加热温度较所述干燥区的加热温度高；还包括由传动装置带动运行的传送带，所述传送带上设有多个用于容纳核芯微球的料盘，所述传送带用于将所述核芯微球由所述干燥区传送至所述焙烧区；所述焙烧区的底部设有进气口，顶部设有排气口。

2.根据权利要求1所述的二氧化铀核芯干燥焙烧一体化炉，其特征在于，在传送带的传送方向上，所述进气口开设在所述焙烧区的尾端，所述排气口开设在所述焙烧区的首端。

3.根据权利要求1所述的二氧化铀核芯干燥焙烧一体化炉，其特征在于，所述传送带为纵向排布的多层。

4.根据权利要求1所述的二氧化铀核芯干燥焙烧一体化炉，其特征在于，所述传送带上设有若干个通风孔。

5.根据权利要求4所述的二氧化铀核芯干燥焙烧一体化炉，其特征在于，所述料盘的底部为筛网状结构。

6.根据权利要求1所述的二氧化铀核芯干燥焙烧一体化炉，其特征在于，在所述进气口处设有预热装置，所述预热装置用于对由所述进气口进入的空气进行加热。

7.根据权利要求1所述的二氧化铀核芯干燥焙烧一体化炉，其特征在于，所述进气口的进气量可调。

8.根据权利要求1所述的二氧化铀核芯干燥焙烧一体化炉，其特征在于，所述排气口连通有尾气处理装置。

9.根据权利要求1至8任一项所述的二氧化铀核芯干燥焙烧一体化炉，其特征在于，在传送带的传送反向上，所述干燥区的加热温度逐渐升高。

10.根据权利要求1至8任一项所述的二氧化铀核芯干燥焙烧一体化炉，其特征在于，在传送带的传送方向上，所述焙烧区的加热温度逐渐升高。