ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Высокочастотная индукционная установка Плутон из "Плазменные и высокочастотные процессы получения и обработки материалов в ядерном топливном цикле - настоящее и будущее" Последовательность операций по получению тугоплавких керамических материалов при работе на установке Плутон-3 следующая. [c.372] В процессе получения карбидов, боридов и многих других продуктов выделяется побочный газообразный продукт — монооксид углерода. Технологическая цепь установки Плутон-3 предусматривает его транспорт по трубопроводу. Во избежание образования взрывоопасных смесей в камерах установки перед началом нагрева и в процессе перегрузок готового продукта из одной камеры в другую осуществляется периодическая продувка аргоном соответствующих емкостей. Полная кинематическая схема установки Плутон-3 показана на рис. 7.31. [c.372] Загрузочное устройство (рис. 7.31) состоит из бункера 8, питающей трубы с люком 21, направляющей трубы 7, снабженной лопастями ворошителя 10. На боковой стенке бункера имеется патрубок для отвода газов. Бункер укреплен на неподвижной плите (основании) 1, снабженной домкратным устройством. Емкость бункера — 140 дм он вмещает 80 4- 90 кг шихты. [c.374] Транспорт шихты в зону нагрева осуществляют с помощью толкателя 4 затем включают теплообменник 5 с предохранительным клапаном. [c.374] Теплообменник крепят к нижней части бункера с помощью болтовых соединений его используют для рекуперации тепла отходящих газов последнюю применяют для предварительного разогрева шихты, поступающей в реактор. Теплообменник соединен патрубком 19 со скруббером 20 и представляет собой медную трубу, на внешней поверхности которой выполнены продольные пазы для выхода горячих газов из зоны нагрева. Ниже теплообменника находятся реактор и приемные бункеры, смонтированные на плите 22 из немагнитной стали. Плита крепится к основанию 1 винтами 23, позволяющими перемещать все оборудование на плите вниз и вверх на 800 мм. [c.374] Внизу подвижной плиты 22 закреплено оборудование, предназначенное для сбора горячего продукта, его первичного дробления и выдержки до температуры окончательной выгрузки. Горячий продукт поступает в приемное устройство 13 в виде цилиндрической болванки. В приемном бункере установлены пружинный двустворчатый клапан 12, удерживающий столб продукта в реакторе стал-киватель (отсекатель) 17 с электрическим приводом дробилка 18, привод двустворчатого пружинного клапана 12 с выведенным наружу из бункера приводом типа А. Усилие створок клапана регулируется натяжением спиральных пружин. Оси клапана соединены с конечным выключателем, подающим сигнал в систему автоматики, управляющую процессом. В приемном бункере происходит накопление продукта, удерживаемого двустворчатым клапаном 12, под которым расположен вакуумный затвор форточного типа 16. В корпусе приемного бункера имеется патрубок с вентилем (ДУ-50) дистанционного управления для отвода мопооксида углерода при опасном повышении давления в приемном бункере. Основное его назначение вывод газа при продувке аргоном системы бункеров перед запуском установки. [c.374] К приемному бункеру Ц крепится промежуточный бункер 15. В нижней его части также установлен двустворчатый клапан для удержания горячего карбида и загциты вакуумного затвора. Вакуумный затвор предотвращает проникновение СО в производственное помещение и исключает попадание воздуха в бункер с горячим продуктом. Все двустворчатые клапаны и вакуумные затворы снабжены электрическими приводами, позволяющими вести процесс или в автоматическом режиме, или вручную. Разгрузочное устройство заканчивается бункером-накопителем 25. [c.376] Элементы установки, в которых происходит значительное тепловыделение, имеют водяное охлаждение. Температура этих узлов контролируется термопарами с записью на диаграммах потенциометрических приборов. Аналогично контролируются расход воды, давление газа внутри установки и работа сжигателя СО. [c.376] Поршень, двигаясь вниз, захватывает порцию шихты, поступающей из бункера через кольцевую щель, и продвигает весь столб шихты, находящийся в реакторе и теплообменнике. Поскольку в начале процесса зона нагрева отделена от приемных устройств пружинным клапаном 12, под действием поршня происходит уплотнение всего столба шихты. При его возвращении под действием пружин в крайнее верхнее положение образуется незаполненный объем в теплообменнике, куда и поступает шихта через кольцевой канал из бункера. При новом движении поршня вниз весь цикл подачи шихты и ее уплотнения повторяется. Шихту уплотняют до тех пор, пока противоположно направленные усилия, создаваемые поршнем и пружинным клапаном, не уравновесят друг друга. Пружинный клапан начинает приоткрываться, что служит сигналом для включения высокочастотного нагрева по команде с конечного выключателя одновременно отключается толкатель и прекращается подача шихты в реактор. При совершении рабочего цикла поршня 4 взаимное расположение последнего и кольцевого затвора должно быть таким, чтобы кольцевая щель при нижнем положении поршня не находилась над верхней его плоскостью. Схема автоматики не позволяет при открытом кольцевом затворе опускать поршень движением штока 9 ниже указанного уровня. Одновременно с командой на включение высокочастотного нагрева схемой автоматики подается команда на включение сжигателя 24-Без включенного сжигателя невозможно включить высокочастотный нагрев. Под действием быстропеременного электромагнитного поля индуктора 2 происходит постепенный разогрев шихты в реакторе, температура в котором повышается с возрастающей скоростью благодаря изменению электрофизических параметров загрузки. [c.377] При синтезе карбида бора компоненты шихты взаимодействуют по уравнению (7.3). При этом синтезируются карбид бора в количестве 25% от массы исходной шихты и монооксид углерода в количестве 75 % от массы исходной шихты. Монооксид углерода устремляется через образовавшиеся поры и продольные разрезы на внешней поверхности цилиндра теплообменника в скруббер и далее по трубопроводу на сжигатель. [c.377] Непрерывная цикличная работа толкателя с подачей новых порций шихты поддерживает в реакторе квазистационарный режим и приводит к нарагциванию цилиндрической болванки из карбида бора. По достижении болванкой длины около 15 см последняя отбивается сталкивателем 17, который приводится в движение электроприводом типа А . Цикл работы сталкивателя определяется производительностью установки и регулируется реле времени (30 60 мин). [c.378] Отбитый кусок карбида попадает в дробильное устройство 18, смонтированное в приемном бункере 14- Дробилка включается в момент срабатывания толкателя 9 и отключается с некоторой задержкой времени после остановки привода толкателя. [c.378] После прохождения дробилки карбид бора с размером фракций 104-20 мм поступает в нижнюю часть приемного бункера Ц, представ-ляюгцего собой водоохлаждаемую воронку емкостью 40 л, выход из которой закрыт двустворчатым клапаном, армированным графитовыми пластинами. В приемном бункере идет непрерывное накопление и охлаждение карбида бора. По мере его накопления производится перегрузка в промежуточный бункер 15, который конструктивно выполнен аналогично приемному, т. е. имеет водоохлаждаемую воронку, закрытую снизу двустворчатым клапаном и вакуумным затвором форточного типа, управляемым дистанционно. Перед перегрузкой бункер продувается аргоном в течение 15 4- 20 с. При этом воздух из промежуточного бункера вытесняется через скруббер 20. Такая операция необходима для предотврагцения образования взрывоопасной смеси в объеме промежуточного бункера. [c.378] В промежуточном бункере происходит остывание карбида бора до температуры 100 4- 200 °С. Температура в промежуточном бункере контролируется с помогцью хромель-алюмелевой термопары, установленной в конусе промежуточного бункера 15 ж электрически сблокированной с приводами двустворчатого и вакуумного клапанов, что исключает возможность выгрузки горячего продукта. Окончательная выгрузка из промежуточного бункера в бункер-накопитель 25 производится в той же последовательности, в какой производилась перегрузка из приемного бункера. После выгрузки продукта двустворчатый клапан возвращается в исходное положение и закрывается вакуумный затвор. Синтезированный карбид поступает в систему получения готовых изделий. [c.378] Вернуться к основной статье