RU207044U1 - VORTEX MILLING DEVICE WITH A HORIZONTAL CONTAINER POSITION IN THE MIXER - Google Patents

VORTEX MILLING DEVICE WITH A HORIZONTAL CONTAINER POSITION IN THE MIXER Download PDF

Info

Publication number
RU207044U1
RU207044U1 RU2020144054U RU2020144054U RU207044U1 RU 207044 U1 RU207044 U1 RU 207044U1 RU 2020144054 U RU2020144054 U RU 2020144054U RU 2020144054 U RU2020144054 U RU 2020144054U RU 207044 U1 RU207044 U1 RU 207044U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
container
vortex
grinding
glass
needles
Prior art date
Application number
RU2020144054U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Николаевич Чулковский
Николай Гаврилович Сергеев
Игорь Александрович Рожин
Павел Александрович Шкурин
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Priority to RU2020144054U priority Critical patent/RU207044U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU207044U1 publication Critical patent/RU207044U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21CNUCLEAR REACTORS
    • G21C21/00Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of reactors or parts thereof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Abstract

Полезная модель относится к атомной технике и может быть использована для получения гомогенного ядерного топлива из смеси керамических порошков делящихся компонентов и различных добавок для ядерных реакторов на быстрых и тепловых нейтронах. В частности, полезная модель может быть использована в технологии изготовления таблеток керамического ядерного топлива для производства тепловыделяющих элементов, используемых в активных зонах атомных реакторов электростанций, например таблеток из диоксидов урана и плутония с содержанием различных добавок. Оси индуктора и размещенного в нем стакана контейнера расположены горизонтально, сетчатый сепаратор в контейнере сделан съемным и имеет возможность удаляться из контейнера внешним приводом перед установкой пробки или перед засыпкой порошков в контейнер, а на время процесса вихревого размола вместо сетчатого сепаратора устанавливается пробка, препятствующая выбросу порошка и иголок из зоны смешения. Техническим результатом является возможность проводить вихревой размол в горизонтально расположенном контейнере с повышением качества измельчения и перемешивания компонентов порошков. 8 ил.The utility model relates to nuclear technology and can be used to obtain homogeneous nuclear fuel from a mixture of ceramic powders of fissile components and various additives for fast and thermal nuclear reactors. In particular, the utility model can be used in the technology of making pellets of ceramic nuclear fuel for the production of fuel elements used in the cores of nuclear reactors of power plants, for example, pellets of uranium and plutonium dioxides containing various additives. The axes of the inductor and the container glass located in it are located horizontally, the mesh separator in the container is made removable and has the ability to be removed from the container by an external drive before installing the plug or before pouring the powders into the container, and during the process of vortex grinding, instead of the mesh separator, a plug is installed to prevent the ejection of the powder and needles from the mixing zone. The technical result is the ability to carry out vortex grinding in a horizontally located container with an increase in the quality of grinding and mixing of powder components. 8 ill.

Description

Полезная модель относится к области атомной техники и может быть использована для получения гомогенного ядерного топлива из смеси керамических порошков делящихся компонентов и различных добавок для ядерных реакторов на быстрых и тепловых нейтронах. В частности, ПМ может быть использована в технологии изготовления таблеток керамического ядерного топлива (далее - таблеток) для производства тепловыделяющих элементов (далее - твэлов), используемых в активных зонах атомных реакторов электростанций, например, таблеток из диоксидов урана и плутония с содержанием различных добавок.The utility model relates to the field of nuclear technology and can be used to obtain a homogeneous nuclear fuel from a mixture of ceramic powders of fissile components and various additives for fast and thermal nuclear reactors. In particular, PM can be used in the technology of making pellets of ceramic nuclear fuel (hereinafter referred to as pellets) for the production of fuel elements (hereinafter referred to as fuel elements) used in the cores of nuclear reactors of power plants, for example, pellets of uranium and plutonium dioxides containing various additives.

Технология изготовления таблеток состоит из стадий подготовки пресс-порошка, прессования таблеток и их спекания. При изготовлении таблеток из нескольких компонентов, например из оксидов урана и плутония, подготовка пресс-порошка включает операцию измельчения и смешивания исходных порошков. От этой операции зависят основные характеристики готовых таблеток: гомогенность твердого раствора, плотность, размер зерна, микроструктура и др., которые определяют работоспособность ядерного топлива в реакторе.Tablet manufacturing technology consists of the stages of preparation of press powder, tablet pressing and sintering. In the manufacture of tablets from several components, for example, from uranium and plutonium oxides, the preparation of the press powder includes the operation of grinding and mixing the initial powders. The main characteristics of the finished tablets depend on this operation: the homogeneity of the solid solution, density, grain size, microstructure, etc., which determine the operability of nuclear fuel in the reactor.

Известен способ получения гомогенного ядерного топлива из смеси диоксидов урана и плутония (патент РФ №2122247, G21C 21/00, опубл. 20.11.1988) для изготовления таблеток твэлов, включающий смешивание компонентов в рабочем объеме смесителя, в который помещают магнитные иглы и возбуждают в обмотке вращающееся магнитное поле, приводящее в круговое движение магнитные иглы. Движущиеся иглы образуют вихревой слой и обеспечивают смешивание и измельчение компонентов.A known method for producing homogeneous nuclear fuel from a mixture of uranium and plutonium dioxides (RF patent No. 2122247, G21C 21/00, publ. 20.11.1988) for the manufacture of fuel rod pellets, including mixing the components in the working volume of the mixer, in which magnetic needles are placed and excited in the winding is a rotating magnetic field that drives the magnetic needles in a circular motion. The moving needles form a vortex layer and mix and grind the components.

Известный способ осуществляется следующим образом. Порошки диоксидов урана и плутония помещались в немагнитный стакан из титана вместе с магнитными иглами. Стакан горизонтально помещался в вихревой смеситель ABC-150, в котором стакану придавалось осевое возвратно-поступательное движение. При экспериментальной проверке известного способа были установлены оптимальные размеры и материал магнитных иголок.The known method is carried out as follows. Uranium and plutonium dioxide powders were placed in a non-magnetic titanium glass together with magnetic needles. The beaker was placed horizontally in an ABC-150 vortex mixer, in which the beaker was given an axial reciprocating motion. In an experimental verification of the known method, the optimal sizes and material of the magnetic needles were established.

Этот способ применяется для проведения операции смешения двуокисей урана и плутония на ФГУП «Горно-химический комбинат» при изготовлении смешанного ядерного топлива в установке вихревого размола, выполненной по чертежу А.48.156.000 разработки АО «СвердНИИхиммаш, г. Екатеринбург.This method is used to carry out the operation of mixing uranium and plutonium dioxide at the Federal State Unitary Enterprise "Mining and Chemical Combine" in the manufacture of mixed nuclear fuel in a vortex milling unit, made according to drawing A.48.156.000 developed by JSC "SverdNIIkhimmash, Yekaterinburg.

Известная установка содержит объединенные в закольцованную конвейерную линию с автоматическим управлением боксы загрузки, бокс весовой, устройство вихревого размола, бокс охлаждения и бокс выгрузки. Установка включает в себя также контейнеры, в которые загружаются компоненты смешанного ядерного топлива. Между всеми боксами, включая и устройство вихревого размола, установлены продольные и поперечные транспортеры, заключенные в корпуса, которые соединяются с боксами на фланцевых соединениях, и служат для передачи контейнеров из одного бокса в соседний бокс. Боксы перечислены в порядке прохождения через них контейнера, начиная от бокса весового и заканчивая боксом выгрузки. Рабочее положение контейнеров в транспортерах и боксах вертикальное.The known installation comprises loading boxes, a weighing box, a vortex grinding device, a cooling box and an unloading box, combined into a looped conveyor line with automatic control. The facility also includes containers into which the components of the mixed nuclear fuel are loaded. Between all boxes, including the vortex grinding device, there are longitudinal and transverse conveyors enclosed in housings, which are connected to the boxes at flange connections, and serve to transfer containers from one box to an adjacent box. The boxes are listed in the order that the container passes through them, starting from the weighing box and ending with the unloading box. The working position of containers in conveyors and boxes is vertical.

В известной установке используются контейнеры, содержащие цилиндрический титановый стакан, в верхней части которого установлены сетчатый сепаратор и шаровой кран. В стакан загружены мелющие иголки, выполненные из ферромагнитной стали. Сетчатый сепаратор не позволяет высыпаться иголкам при выгрузке порошка. Контейнер снабжен платформой для фиксации и позиционирования контейнера.The known installation uses containers containing a cylindrical titanium cup, in the upper part of which a mesh separator and a ball valve are installed. Grinding needles made of ferromagnetic steel are loaded into the glass. The mesh separator prevents the needles from spilling out when unloading the powder. The container is equipped with a platform for fixing and positioning the container.

Применяемое в известной установке устройство вихревого размола состоит из механизма колебаний и автоматического вихревого смесителя (аппарата вихревого слоя ABC-150). Механизм колебаний представляет собой корпус, стыкуемый своими торцами с продольными транспортерами. К дну корпуса присоединен стакан, а сверху - крышка, на которой смонтирован привод перемещения контейнера, установленного на траверсе. Механизм колебаний установлен над аппаратом вихревого слоя ABC-150, (далее по тексту - ABC-150) таким образом, что стакан механизма колебаний входит в расточку защитной гильзы ABC-150. Однако контейнер в установке А.48.156.000 размещается в смесителе ABC-150 вертикально, а не горизонтально, как было описано в патенте №2122247.The vortex grinding device used in the known installation consists of an oscillation mechanism and an automatic vortex mixer (ABC-150 vortex layer apparatus). The oscillation mechanism is a body, butted by its ends with longitudinal conveyors. A glass is attached to the bottom of the body, and a lid is attached to the top, on which the drive for moving the container is mounted, installed on the traverse. The oscillation mechanism is installed above the ABC-150 vortex layer apparatus (hereinafter referred to as ABC-150) in such a way that the oscillation mechanism glass enters the bore of the ABC-150 thermowell. However, the container in the A.48.156.000 installation is placed in the ABC-150 mixer vertically, and not horizontally, as described in patent No. 2122247.

Известное устройство вихревого размола работает следующим образом. После загрузки компонентов топлива, просыпающегося в титановый стакан через сепаратор, и взвешивания контейнер транспортером переносится в механизм колебаний и устанавливается на траверсу. Приводом перемещения контейнер опускается с введением его титанового стакана в стакан механизма колебаний. При включении индуктора ABC-150 его вращающееся электромагнитное поле намагничивает ролики, и приводит их во вращение. Вращающиеся ролики создают в титановом стакане вихревой слой, в котором смесь порошков измельчается и гомогенизируется. Для измельчения и гомогенизации всего объема смеси порошков с помощью привода перемещения контейнер совершает возвратно-поступательное движение внутри стакана механизма колебаний, перемещаясь относительно расточки защитной гильзы индуктора и, соответственно, относительно его электромагнитного поля. В результате этого перемещения осуществляется перемещение вращающихся роликов по высоте засыпанного в титановый стакан контейнера порошка и измельчение и перемешивание всего объема порошка в контейнере. При измельчении и гомогенизации контейнер разогревается от вихревых токов и трения порошка и роликов о стенки титанового стакана контейнера, поэтому далее контейнер передается транспортером в бокс охлаждения.The known device for vortex grinding works as follows. After loading the fuel components, spilling into the titanium glass through the separator, and weighing the container by the conveyor, it is transferred to the oscillation mechanism and installed on the traverse. The container is lowered by the displacement drive with the introduction of its titanium cup into the cup of the oscillation mechanism. When the ABC-150 inductor is turned on, its rotating electromagnetic field magnetizes the rollers and makes them rotate. The rotating rollers create a vortex layer in the titanium glass, in which the powder mixture is ground and homogenized. To grind and homogenize the entire volume of the mixture of powders using the displacement drive, the container reciprocates inside the glass of the oscillation mechanism, moving relative to the bore of the protective sleeve of the inductor and, accordingly, relative to its electromagnetic field. As a result of this movement, the rotating rollers move along the height of the powder poured into the titanium glass, and the entire volume of powder in the container is ground and mixed. During grinding and homogenization, the container is heated by eddy currents and friction of the powder and rollers against the walls of the titanium cup of the container, therefore, the container is then transferred by the conveyor to the cooling box.

Известна установка вихревого размола смешанного ядерного топлива (патент РФ №2670979, G21C 21/00, опубл. 26.10.2018). Установка содержит боксы загрузки контейнеров и компонентов топлива, механизм колебаний с автоматическим вихревым смесителем, бокс выгрузки, продольные и поперечные транспортеры, соединяющие боксы в замкнутую конвейерную линию. На платформе транспортера смонтирован механизм подъема контейнера. Платформа установлена на рельсах, закрепленных на нижней платформе. Нижняя платформа установлена на рельсах, закрепленных на корпусе транспортера, и соединена с кареткой привода линейного перемещения. На нижней платформе смонтирована канатная передача с бесконечным канатом, нижняя ветвь которого прикреплена к корпусу, а верхняя ветвь - к платформе. Механизмы взвешивания смонтированы в поперечных транспортерах. Затвор и фильтр для охлаждения контейнеров смонтированы в корпусе продольного транспортера, установленного после механизма колебаний. Работа устройства аналогична вышеописанной работе устройства вихревого размола А.48.156.000.Known installation for vortex grinding of mixed nuclear fuel (RF patent No. 2670979, G21C 21/00, publ. 26.10.2018). The installation contains boxes for loading containers and fuel components, an oscillation mechanism with an automatic vortex mixer, an unloading box, longitudinal and transverse conveyors connecting the boxes into a closed conveyor line. A container lifting mechanism is mounted on the conveyor platform. The platform is installed on rails fixed to the lower platform. The lower platform is installed on rails fixed to the conveyor body and is connected to the carriage of the linear movement drive. On the lower platform, there is a rope transmission with an endless rope, the lower branch of which is attached to the body, and the upper branch to the platform. Weighing mechanisms are mounted in transverse conveyors. The shutter and filter for cooling the containers are mounted in the body of the longitudinal conveyor installed after the oscillation mechanism. The operation of the device is similar to the above-described operation of the vortex grinding device A.48.156.000.

В вышеописанных установках контейнер размещается в смесителе вертикально. Испытания установок показали недостаточную эффективность размола и несоответствие результатам, приведенным в вышеуказанном патенте №2122247.In the installations described above, the container is placed vertically in the mixer. Tests of the installations showed insufficient grinding efficiency and inconsistency with the results given in the above patent No. 2122247.

Известно устройство вихревого размола смешанного ядерного топлива (патент РФ №2702621, G21C 21/00, опубл. 09.10.2019). Данное устройство принято в качестве прототипа.A device for vortex grinding of mixed nuclear fuel is known (RF patent No. 2702621, G21C 21/00, publ. 09.10.2019). This device is accepted as a prototype.

Устройство содержит аппарат вихревого слоя ABC-150 с индуктором, механизм колебаний, контейнер с титановым стаканом с размещенными в стакане роликами и сепаратором и привод перемещения контейнера. Конструкция контейнера аналогична конструкции контейнера, используемого в вышеописанной установке вихревого размола А.48.156.000. Ко дну механизма колебаний прикреплен стакан, размещенный в индукторе. Индуктор и размещенный в нем стакан механизма колебаний смонтированы под углом α к вертикальной оси механизма колебаний. В корпусе механизма колебаний установлена на валах в подшипниковых опорах стойка, соединенная с приводом, обеспечивающим поворот стойки на угол α. На стойке установлена подвеска с приводом перемещения. В подвеске устанавливается и фиксируется контейнер при вертикальном положении стойки. После поворота стойки на угол α титановый стакан контейнера вводится в стакан механизма колебаний, размещенный в индукторе. Работа устройства аналогична вышеописанной работе устройства вихревого размола А.48.156.000.The device contains an ABC-150 vortex layer apparatus with an inductor, an oscillation mechanism, a container with a titanium cup with rollers and a separator placed in the cup, and a drive for moving the container. The structure of the container is similar to that of the container used in the above described vortex milling plant A.48.156.000. A glass placed in an inductor is attached to the bottom of the oscillation mechanism. The inductor and the glass of the oscillation mechanism placed in it are mounted at an angle α to the vertical axis of the oscillation mechanism. In the housing of the vibration mechanism, a rack is installed on shafts in bearing supports, connected to a drive that ensures the rotation of the rack through an angle α. A suspension with a displacement drive is installed on the rack. The container is installed and fixed in the suspension with the vertical position of the rack. After rotation of the stand through the angle α, the titanium cup of the container is introduced into the glass of the oscillation mechanism, located in the inductor. The operation of the device is similar to the above-described operation of the vortex grinding device A.48.156.000.

Однако при угле α более 45° проводить процесс вихревого размола становится затруднительно, так как при этом сетчатый сепаратор контейнера повреждается хаотически вращающимися иголками. Испытания установки показали недостаточную эффективность размола даже при угле α = 45° и несоответствие результатам, приведенным в вышеуказанном патенте №2122247.However, at an angle α of more than 45 °, it becomes difficult to carry out the process of vortex grinding, since in this case the mesh separator of the container is damaged by randomly rotating needles. Tests of the installation showed insufficient grinding efficiency even at an angle of α = 45 ° and inconsistency with the results given in the above patent No. 2122247.

Очевидно, что результаты, приведенные в патенте №2122247, относятся только к вихревому размолу при горизонтальном положении стакана, изображенного на фиг. 1 описания известного способа. При вертикальном положении стакана или даже когда стакан повернут на 45° (как в прототипе -патент РФ №2702621, G21C 21/00, опубл. 09.10.2019) эффективность вихревого размола резко падает вследствие выпадения частиц порошка из вихревого слоя на дно стакана, а иголки, соударяясь со дном стакана, уплотняют слой порошка на дне.Obviously, the results reported in Patent No. 2,122,247 apply only to vortex milling with the horizontal position of the nozzle shown in FIG. 1 description of a known method. With the vertical position of the glass or even when the glass is rotated by 45 ° (as in the prototype - RF patent No. 2702621, G21C 21/00, publ. 09.10.2019), the efficiency of vortex grinding drops sharply due to the precipitation of powder particles from the vortex layer to the bottom of the glass, and the needles, hitting the bottom of the glass, compact the layer of powder at the bottom.

Недостатками вышеперечисленных устройств являются невозможность проведения вихревого размола при горизонтальном положении контейнера в смесителе, так как при повороте контейнера из вертикального положения в горизонтальное часть еще неизмельченной смеси порошков будет просыпаться через сетчатый сепаратор и оставаться между сеткой и краном контейнера, не подвергаясь далее ни вихревому размолу, ни перемешиванию, что недопустимо при проведении процесса. Кроме этого, при проведении вихревого размола в горизонтально расположенном контейнере сетчатый сепаратор будет повреждаться хаотически крутящимися иголками.The disadvantages of the above devices are the impossibility of conducting vortex grinding when the container is horizontal in the mixer, since when the container is rotated from a vertical position to a horizontal part, the still unmilled powder mixture will spill through the mesh separator and remain between the mesh and the container tap, without further being subjected to any vortex grinding, nor stirring, which is unacceptable during the process. In addition, when conducting vortex grinding in a horizontally located container, the mesh separator will be damaged by chaotically rotating needles.

Также недостатком является невозможность дистанционного удаления сетчатого сепаратора, который затрудняет загрузку порошка в пустой контейнер.Another disadvantage is the impossibility of remote removal of the mesh separator, which makes it difficult to load the powder into an empty container.

Еще одним недостатком является сильный нагрев контейнера после проведения в нем процесса вихревого размола при вертикальном расположении контейнера в аппарате вихревого слоя (далее ABC). При проведении процесса вихревого размола ABC создает электромагнитное поле. Внутри контейнера, находящегося в аппарате, находятся ферромагнитные иголки. Под действием вихревого электромагнитного поля иголки хаотически начинают крутиться, перемешивая и измельчая порошок. В ферромагнитных иголках наводятся токи Фуко, которые нагревают иголки, а вместе с ними и стенки контейнера. При этом, чем больше масса ферромагнитного материала, сосредоточенного в одном месте, тем выше степень разогрева. Например, пластины из ферромагнитного материала, из которых набирают электрические трансформаторы специально электрически изолируют друг от друга в пакете, цельный сердечник трансформатора сильно разогревается, в то время как наборный пакет из изолированных пластин практически не нагревается. В вертикально расположенном контейнере все ферромагнитные иголки лежат скученно на дне, а в горизонтально расположенном контейнере ферромагнитные иголки распределены равномерно по длине контейнера. При включении электромагнитного поля иголки в куче нагреваются сильнее, чем распределенные по длине контейнера иголки. Кроме того, иголки в вертикальном контейнере поднимаются на высоту 320-380 мм, а в горизонтальном - только на 100-110 мм (внутренний диаметр стакана контейнера), т.е. работа электромагнитного поля по перемещению иголок в вертикальном контейнере значительно больше, чем в горизонтальном. Из-за разогрева контейнера производится промежуточный останов для охлаждения, что замедляет процесс, т.е. производительность вихревого смешения напрямую зависит от температуры контейнера после вихревого размола.Another disadvantage is the strong heating of the container after the vortex milling process is carried out in it with the vertical arrangement of the container in the vortex layer apparatus (hereinafter ABC). During the vortex milling process, ABC creates an electromagnetic field. There are ferromagnetic needles inside the container in the device. Under the influence of a vortex electromagnetic field, the needles start spinning chaotically, mixing and grinding the powder. Foucault currents are induced in ferromagnetic needles, which heat the needles, and with them the walls of the container. Moreover, the greater the mass of the ferromagnetic material concentrated in one place, the higher the degree of heating. For example, plates of ferromagnetic material, from which electrical transformers are assembled, are specially electrically insulated from each other in a package, the solid core of the transformer heats up strongly, while a stacked package of insulated plates practically does not heat up. In a vertically located container, all ferromagnetic needles lie crowded on the bottom, and in a horizontally located container, ferromagnetic needles are evenly distributed along the length of the container. When the electromagnetic field is turned on, the needles in the heap heat up more than the needles distributed along the length of the container. In addition, the needles in a vertical container rise to a height of 320-380 mm, and in a horizontal container - only by 100-110 mm (inner diameter of the container glass), i.e. the work of the electromagnetic field to move the needles in a vertical container is much greater than in a horizontal one. Due to the warming up of the container, an intermediate stop is made for cooling, which slows down the process, i.e. vortex mixing performance directly depends on the temperature of the container after vortex milling.

Указанные выше недостатки отсутствуют в предлагаемом в качестве полезной модели техническом решении.The above disadvantages are absent in the technical solution proposed as a useful model.

Технический результат заключается в возможности проводить вихревой размол в горизонтально расположенном контейнере, что значительно повышает качество измельчения и перемешивания компонентов порошков по сравнению с проведением вихревого размола в вертикально расположенном или повернутом на 45° контейнере.The technical result consists in the ability to carry out vortex milling in a horizontally located container, which significantly improves the quality of grinding and mixing of powder components in comparison with vortex milling in a vertically positioned or rotated 45 ° container.

Для достижения указанного технического результата оси индуктора и размещенного в нем стакана контейнера расположены горизонтально, сетчатый сепаратор в контейнере сделан съемным и имеет возможность удаляться из контейнера внешним приводом перед установкой пробки или перед засыпкой порошков в контейнер, а на время процесса вихревого размола вместо сетчатого сепаратора устанавливается пробка, препятствующая выбросу порошка и иголок из зоны смешения. Сетчатый сепаратор и пробка устанавливаются или удаляются из контейнера с помощью отдельных приводов, а удерживаются в контейнере за счет шариковых фиксаторов.To achieve the specified technical result, the axes of the inductor and the container glass placed in it are located horizontally, the mesh separator in the container is made removable and has the ability to be removed from the container by an external drive before installing the plug or before pouring the powders into the container, and during the process of vortex grinding, instead of the mesh separator, it is installed stopper preventing the ejection of powder and needles from the mixing zone. The mesh separator and plug are installed or removed from the container using separate actuators, and are held in the container by ball retainers.

Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами, представленными на фигурах 1-8.The proposed device is illustrated by the drawings shown in figures 1-8.

Фиг. 1 - показан разрез заявляемого устройства, когда один из контейнеров, с установленной в него пробкой, находится на позиции смешивания, а второй - на позиции установки (или удаления) сетчатого сепаратора;FIG. 1 - shows a section of the claimed device, when one of the containers, with a plug installed in it, is at the mixing position, and the second is at the position of installing (or removing) a mesh separator;

Фиг. 2 - показан продольный разрез контейнера, в контейнере установлен сетчатый сепаратор;FIG. 2 - shows a longitudinal section of the container, a mesh separator is installed in the container;

Фиг. 3 - показана аксонометрическая проекция сетчатого сепаратора;FIG. 3 - shows an axonometric projection of a mesh separator;

Фиг. 4 - показана аксонометрическая проекция пробки;FIG. 4 - shows an axonometric projection of the plug;

Фиг. 5 - показан горизонтально расположенный контейнер в смесителе аппарата вихревого слоя, в контейнере установлена пробка;FIG. 5 - shows a horizontally located container in the mixer of the vortex layer apparatus, a plug is installed in the container;

Фиг. 6 - показана аксонометрическая проекция транспортера;FIG. 6 - shows an axonometric projection of the conveyor;

Фиг. 7 - показана аксонометрическая проекция транспортера, удерживающего контейнер в горизонтальном положении;FIG. 7 is a perspective view of a conveyor holding the container in a horizontal position;

Фиг. 8 - показана аксонометрическая проекция захвата; Устройство состоит (фиг. 1) из аппарата 1 вихревого слоя (ABC) с индуктором 2, транспортера-кантователя 3, закрепленного на раме 4, расположенной внутри корпуса 5, к стенке которого прикреплен стакан 6, размещенный в индукторе 2. Оси аппарата 1 и размещенного в нем стакана 6 расположены горизонтально. В нижней части корпуса предусмотрены кронштейны 7 для установки на них контейнера 8. В верхней части рамы 4 смонтированы привод 9 установки пробки 10 и привод 11 установки сетчатого сепаратора 12.FIG. 8 shows an axonometric projection of the gripper; The device consists (Fig. 1) of a vortex layer apparatus 1 (ABC) with an inductor 2, a tilting conveyor 3, fixed on a frame 4, located inside a housing 5, to the wall of which a glass 6 is attached, located in an inductor 2. The axes of an apparatus 1 and placed in it glass 6 are located horizontally. In the lower part of the body, brackets 7 are provided for installing the container 8 on them. In the upper part of the frame 4, the drive 9 for installing the plug 10 and the drive 11 for installing the mesh separator 12 are mounted.

Контейнер 8 (см. фиг. 2) состоит из цилиндрического стакана 13, выполненного из немагнитного материала, например из титана, к которому присоединен узел герметизации, выполненный в виде шарового крана 14. Между шаровым краном и стаканом расположена платформа 15 для фиксации и позиционирования контейнера на кронштейнах 7 с целью установки (или удаления) в контейнер пробки 10 или сетчатого сепаратора 12. В стакане находятся ферромагнитные иголки 16.The container 8 (see Fig. 2) consists of a cylindrical cup 13 made of a non-magnetic material, for example, titanium, to which a sealing unit made in the form of a ball valve is attached. A platform 15 is located between the ball valve and the glass for fixing and positioning the container. on the brackets 7 in order to install (or remove) the cork 10 or the mesh separator 12 into the container. The glass contains 16 ferromagnetic needles.

С помощью приводов 9 и 11, на штоке которых закреплен захват 17 в контейнер могут устанавливаться (или удаляться) сетчатый сепаратор 12 или пробка 10, в состав которых входят цилиндрические корпуса 18 и 19 соответственно (фиг. 3, 4). В этих корпусах крепятся шариковые фиксаторы 20. Также в корпусах 18 и 19 сделана ручка 21 для возможности их захвата с помощью захвата 17. В корпусе 18 установлена сетка 23, непроницаемая для ферромагнитных иголок. В контейнере сделана проточка 24 (см. фиг. 2), в которую попадают шарики фиксаторов при установке сетчатого сепаратора или пробки в контейнер.With the help of actuators 9 and 11, on the rod of which the gripper 17 is fixed, a mesh separator 12 or a plug 10 can be installed (or removed) into the container, which include cylindrical bodies 18 and 19, respectively (Figs. 3, 4). In these housings, ball clamps 20 are attached. Also, in the housings 18 and 19, a handle 21 is made to be able to grip them with the help of the gripper 17. In the housing 18, a mesh 23 is installed, which is impermeable to ferromagnetic needles. A groove 24 is made in the container (see Fig. 2), into which the balls of the retainers fall when the mesh separator or plug is installed into the container.

Пробка 10 устанавливается в контейнер для ограничения зоны, где происходит измельчение и перемешивание порошков (фиг. 5). Для наилучшего качества перемешивания порошков длина этой зоны не должна превышать длину катушек индуктора ABC.The plug 10 is installed in a container to limit the area where the powders are ground and mixed (Fig. 5). For the best mixing quality of powders, the length of this zone should not exceed the length of the coils of the ABC inductor.

Транспортер-кантователь 3 (фиг. 6, 7) состоит из привода 25 вертикального хода (в частном случае линейный электропривод с шарико-винтовой передачей), в состав которого входит каретка 26, на которой закреплен привод 27 горизонтального хода, перемещающий кронштейн 28 с поворотным приводом 29, соединенным с кронштейном 30, на котором установлен захват 31.The conveyor-rotator 3 (Fig. 6, 7) consists of a vertical travel drive 25 (in a particular case, a linear electric drive with a ball screw), which includes a carriage 26, on which a horizontal travel drive 27 is fixed, which moves the arm 28 with a rotary a drive 29 connected to a bracket 30 on which a gripper 31 is mounted.

Захват 31 (фиг. 8) предназначен для удерживания контейнера во время его перемещения или кантования, а также открытия или закрытия шарового крана 14 контейнера с помощью поворотного привода 32. Захват приводится в действие линейным пневмоприводом 33, нормально замыкаемым пружиной 34, что обеспечивает надежное удерживание контейнера при отсутствии рабочего давления в пневмоприводе.The gripper 31 (Fig. 8) is designed to hold the container while it is moving or tilting, as well as opening or closing the ball valve 14 of the container using a rotary actuator 32. The gripper is driven by a linear pneumatic actuator 33, normally closed by a spring 34, which ensures reliable holding container in the absence of operating pressure in the pneumatic drive.

Заявляемое устройство используется следующим образом.The inventive device is used as follows.

В пустой контейнер 8, расположенный вертикально, загружаются компоненты порошков для смешивания. Загрузке порошков ничего не мешает, так как сетчатый сепаратор 12 был предварительно удален из контейнера с помощью привода 11. Далее контейнер с помощью транспортера-кантователя 3 устанавливается на кронштейн 7 для установки в него пробки 10. С помощью привода 9 в контейнер устанавливается пробка 10, затем шаровой кран 14 контейнера закрывается поворотным приводом 32, расположенным на захвате 31. Затем транспортер-кантователь 3 с помощью поворотного привода 29 поворачивает на 90° захват 31, который удерживает контейнер (см. фиг. 7), для установки контейнера в индуктор 2 аппарата 1 вихревого слоя в горизонтальном положении.In an empty container 8, located vertically, the components of the powders are loaded for mixing. Nothing hinders the loading of the powders, since the mesh separator 12 was previously removed from the container using the drive 11. Next, the container is mounted on the bracket 7 for installing the plug 10 with the help of the tilting conveyor 3, and the plug 10 is installed in the container using the drive 9. then the ball valve 14 of the container is closed by a rotary actuator 32 located on the gripper 31. Then the conveyor-tilting device 3, with the help of the rotary drive 29, rotates the grip 31 by 90 °, which holds the container (see Fig. 7), to install the container into the inductor 2 of the apparatus 1 vortex layer in a horizontal position.

С помощью привода 27 горизонтального хода контейнер помещается в аппарат 1 вихревого слоя (см. фиг. 1, 5) для перемешивания и измельчения компонентов порошков. Под действием электромагнитного поля ферромагнитные иглы вращаются внутри контейнера, измельчая и смешивая компоненты порошков. Во время процесса смешения контейнер может совершать возвратно-поступательные движения (колебания) с помощью привода 27 относительно неподвижного индуктора 2 для обеспечения лучшего качества перемешивания компонентов.With the help of the drive 27 of the horizontal stroke, the container is placed in the apparatus 1 of the vortex layer (see Fig. 1, 5) for mixing and grinding the components of the powders. Under the influence of the electromagnetic field, the ferromagnetic needles rotate inside the container, grinding and mixing the components of the powders. During the mixing process, the container can reciprocate (oscillate) with the help of the drive 27 relative to the stationary inductor 2 to ensure better mixing of the components.

После смешения в аппарате 1 вихревого слоя контейнер 8 поворачивается на 90° в исходное вертикальное положение, открывается шаровой кран 14, из контейнера удаляется пробка 10 и устанавливается сетчатый сепаратор 12 для выгрузки порошка.After mixing the vortex layer in the apparatus 1, the container 8 is rotated 90 ° to its original vertical position, the ball valve 14 is opened, the plug 10 is removed from the container, and a mesh separator 12 is installed to unload the powder.

Дополнительные преимущества заявляемого устройства вихревого размола заключаются в том, что не требуется отдельное устройство для охлаждения контейнера после процесса смешивания в ABC, а также в том, что функцию механизма колебаний выполняет транспортер.Additional advantages of the inventive vortex milling device are that a separate device is not required for cooling the container after the mixing process in ABC, and also that the function of the oscillation mechanism is performed by the conveyor.

Claims (1)

Устройство вихревого размола с горизонтальным расположением контейнера в смесителе, включающее аппарат вихревого слоя с индуктором, корпус, к стенке которого прикреплен стакан, размещенный в индукторе, контейнер с титановым стаканом с размещенными в стакане иголками и сетчатым сепаратором, привод перемещения контейнера, отличающееся тем, что оси индуктора и размещенного в нем стакана контейнера расположены горизонтально, сетчатый сепаратор выполнен съемным, в контейнере во время процесса вихревого размола установлена съемная пробка.A vortex grinding device with a horizontal arrangement of the container in the mixer, including a vortex layer apparatus with an inductor, a housing to the wall of which a glass is attached, located in an inductor, a container with a titanium glass with needles and a mesh separator placed in the glass, a container movement drive, characterized in that the axes of the inductor and the container glass located in it are located horizontally, the mesh separator is removable, and a removable plug is installed in the container during the vortex milling process.
RU2020144054U 2020-12-28 2020-12-28 VORTEX MILLING DEVICE WITH A HORIZONTAL CONTAINER POSITION IN THE MIXER RU207044U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020144054U RU207044U1 (en) 2020-12-28 2020-12-28 VORTEX MILLING DEVICE WITH A HORIZONTAL CONTAINER POSITION IN THE MIXER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020144054U RU207044U1 (en) 2020-12-28 2020-12-28 VORTEX MILLING DEVICE WITH A HORIZONTAL CONTAINER POSITION IN THE MIXER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU207044U1 true RU207044U1 (en) 2021-10-07

Family

ID=78000595

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020144054U RU207044U1 (en) 2020-12-28 2020-12-28 VORTEX MILLING DEVICE WITH A HORIZONTAL CONTAINER POSITION IN THE MIXER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU207044U1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998008227A1 (en) * 1996-08-19 1998-02-26 Siemens Aktiengesellschaft Process for sintering pellets of nuclear fuel
RU2122247C1 (en) * 1997-06-10 1998-11-20 Государственный научный центр Российской Федерации "Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им.акад.А.А.Бочвара" Method for producing homogeneous nuclear fuel from mixture of uranium and plutonium dioxides
RU2262756C2 (en) * 2003-09-29 2005-10-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им. акад. А.А. Бочвара" Method for fabrication of the pellets of ceramic nuclear fuel, device for its realization and container
CN201408556Y (en) * 2009-05-22 2010-02-17 中国核电工程有限公司 Novel powder delivery device used in nuclear fuel element production
US9010385B2 (en) * 2009-06-02 2015-04-21 Areva Nc Connection device for a system for filling jars for the production of nuclear fuel
US20170278586A1 (en) * 2015-02-19 2017-09-28 X-Energy, Llc Nuclear fuel pebble and method of manufacturing the same
RU2670979C1 (en) * 2018-01-17 2018-10-26 Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" (ФГУП "ГХК") Installation of vortex milling of mixed nuclear fuel
RU2702621C1 (en) * 2019-02-01 2019-10-09 Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" (ФГУП "ГХК") Device for vortex grinding of mixed nuclear fuel

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998008227A1 (en) * 1996-08-19 1998-02-26 Siemens Aktiengesellschaft Process for sintering pellets of nuclear fuel
RU2122247C1 (en) * 1997-06-10 1998-11-20 Государственный научный центр Российской Федерации "Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им.акад.А.А.Бочвара" Method for producing homogeneous nuclear fuel from mixture of uranium and plutonium dioxides
RU2262756C2 (en) * 2003-09-29 2005-10-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им. акад. А.А. Бочвара" Method for fabrication of the pellets of ceramic nuclear fuel, device for its realization and container
CN201408556Y (en) * 2009-05-22 2010-02-17 中国核电工程有限公司 Novel powder delivery device used in nuclear fuel element production
US9010385B2 (en) * 2009-06-02 2015-04-21 Areva Nc Connection device for a system for filling jars for the production of nuclear fuel
US20170278586A1 (en) * 2015-02-19 2017-09-28 X-Energy, Llc Nuclear fuel pebble and method of manufacturing the same
RU2670979C1 (en) * 2018-01-17 2018-10-26 Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" (ФГУП "ГХК") Installation of vortex milling of mixed nuclear fuel
RU2702621C1 (en) * 2019-02-01 2019-10-09 Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" (ФГУП "ГХК") Device for vortex grinding of mixed nuclear fuel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU175506U1 (en) CONTAINER TIPPER WITH MIXED NUCLEAR FUEL
RU2670979C9 (en) Installation of vortex milling of mixed nuclear fuel
RU207044U1 (en) VORTEX MILLING DEVICE WITH A HORIZONTAL CONTAINER POSITION IN THE MIXER
US20070153966A1 (en) Method for producing ceramic nuclear fuel tablets, device and container for carrying out said method
RU2262756C2 (en) Method for fabrication of the pellets of ceramic nuclear fuel, device for its realization and container
US9047996B2 (en) System and method for transferring and/or working near a radioactive payload using shield-gate apparatus
US3897673A (en) Nuclear fuel pellet loading machine
CN109368231B (en) Feeding and discharging equipment and feeding and discharging method
US8915120B2 (en) Chromatograph device
US5263062A (en) Process and apparatus for dismantling the internal equipment of a water-cooled nuclear reactor
CN108986945A (en) A kind of radioactivity material transfer device
RU2702621C1 (en) Device for vortex grinding of mixed nuclear fuel
RU2683796C1 (en) Box of unloading mixed nuclear fuel from container
CN110323057B (en) Automatic annular forming equipment for neodymium iron boron
CN202102726U (en) Special nuclear fuel component transferring container for neutron photography non-destructive testing
US4666676A (en) Radioactive waste processing apparatus
RU2122247C1 (en) Method for producing homogeneous nuclear fuel from mixture of uranium and plutonium dioxides
CN110639388A (en) Ferrite core is with high-efficient processing equipment
CN205263003U (en) A sample box mobile device for neutron scattering experiment
CN211306930U (en) Blanking precision control device
JP6670660B2 (en) Volume reduction processing device and volume reduction processing method
RU2725141C1 (en) Container with a drive for installation of vortex grinding of mixed nuclear fuel
US11398319B2 (en) Spent nuclear fuel transfer cask having motor-driven lids that slide toward and away from each other
US4068692A (en) Fuel element loading system
CN102243899B (en) Special-purposed nuclear fuel element transfer vessel for neutron radiography nondestructive testing