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原文传递放射性核废金属熔炼上料方法

专利名称：	放射性核废金属熔炼上料方法
摘要：	放射性核废金属熔炼上料方法，基于放射性核废金属熔炼上料总成；放射性核废金属熔炼上料总成，包括总框架、垂直提升机、熔炼炉组件、小车组件、投料对接机构、负压除尘机构和物料输送机构；熔炼炉组件包括倾翻平台、熔炼炉和翻转液压缸；小车组件包括导轨和小车；负压除尘机构包括电动推杆A、连接架、集尘罩和负压除尘器；物料输送机构包括支座、带式输送机A、下部顶升部件和上部牵拉组件。所述熔炼上料的步骤如下：1、冷炉投料；2、金属熔炼。本发明应用于核废金属放射性去污流程，提高了熔炼过程的自动化程度，可较大程度上避免操作人员受到核辐射，为实现核废金属的回收再利用提供了必要的支持。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	南华大学
发明人：	雷洁珩;黄灿裕;王永远;赵江南;钟林;雷泽勇;邓健;雷林
专利状态：	有效
申请日期：	2021-11-27T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-04T00:00:00+0800
申请号：	CN202111426661.7
公开号：	CN114132765A
代理机构：	衡阳市科航专利事务所(普通合伙)
代理人：	刘政旺
分类号：	B65G65/23;B65G35/00;B;B65;B65G;B65G65;B65G35;B65G65/23;B65G35/00
申请人地址：	421001 湖南省衡阳市蒸湘区常胜西路28号
主权项：	1.放射性核废金属熔炼上料方法，基于金属熔炼上料总成；其特征是：所述的金属熔炼上料总成，包括总框架、垂直提升机、熔炼炉组件、小车组件、投料对接机构、负压除尘机构和物料输送机构；总框架从下至上依次设有一层底板和二层底板，一层底板与二层底板之间为一层空间，二层底板上端为二层空间，二层底板上设有连通一层空间与二层空间的连通口；垂直提升机固定安装在总框架上，并位于一层空间与二层空间之间；其下端设有连通至一层空间的物料入口，上端设有连通至二层空间的物料出口；熔炼炉组件包括倾翻平台、熔炼炉和翻转液压缸；倾翻平台铰接安装在二层底板的连通口处，并绕铰接处做竖直平面的转动；熔炼炉内部设有熔炼腔，熔炼炉上端设有连通至熔炼腔的投料口和连通至投料口的引流槽，熔炼炉在外壁上端与倾翻平台固定连接，并位于二层底板的连通口处，并位于一层空间与二层空间之间；翻转液压缸设置在一层底板与熔炼炉之间，其下端铰接在一层底板上，上端与倾翻平台的下表面铰接，其用于驱动倾翻平台绕其铰接处转动，进而带动熔炼炉转动，使熔炼炉在工作状态与倒料状态之间转换；熔炼炉在工作状态下呈竖直姿态，投料口竖直朝上；熔炼炉在倒料状态下呈倾斜姿态，熔炼腔中的液体可通过投料口和引流槽倒出；小车组件包括导轨、小车、电动推杆B和定位套筒；导轨的数量为两条，两条导轨相互平行布置固定安装在二层底板上，并分布在熔炼炉的投料口的两侧；两条导轨均垂直于熔炼炉的引流槽布置，其中一条导轨相对靠近引流槽，另一条导轨相对远离引流槽；小车包括车体和电动轮；车体上设有镂空孔A和镂空孔B；电动轮安装在车体下端；小车通过电动轮活动安装在两条导轨上；电动推杆B固定连接在在小车的车体的一端，并做竖直方向的升降移动；定位套筒固定安装在倾翻平台上，并位于电动推杆B45的下端；当小车位于第一位置时，电动推杆B与定位套筒上下正对，电动推杆B伸入定位套筒的内孔即将小车的位置锁定；投料对接机构包括外漏斗、内漏斗和行吊；外漏斗固定安装在车体的镂空孔A中，并呈上大下小的喇叭口形；内漏斗呈上大下小的喇叭口形，并与外漏斗的内孔形状吻合，其上端设有用于对接行吊的挂耳；行吊安装在二层空间内，其用于控制内漏斗移动，进而使内漏斗与外漏斗对接或分离；当内漏斗与外漏斗对接时，内漏斗的下端口通过熔炼炉的投料口伸入熔炼炉的熔炼腔中；负压除尘机构包括集尘罩和负压除尘器；集尘罩安装在小车上，并位于小车的镂空孔B中，集尘罩内部设有气路通道，气路通道在集尘罩的两端分别形成集尘口和排尘口，排尘口和集尘口分别位于镂空孔B的上端和下端；负压除尘器上设有进气口和排气口，负压除尘器内部设有滤芯，负压除尘器的进气口与集尘罩的排尘口通过气管连接；物料输送机构包括支座、带式输送机A和上部牵拉组件；支座固定安装在二层空间内；带式输送机A包括架体A和安装在架体A上的输送带A；带式输送机A沿输送带A输送方向的两端分别设有进料端A和排料端A；架体A从一端至另一端依次设有第一铰接处、第二铰接处和第三铰接处，架体A通过第一铰接处铰接安装在支座上，带式输送机A绕第一铰接处的转动路径位于竖直平面内；上部牵拉组件包括连接架、钢缆和卷扬机；连接架下端铰接在架体A的第三铰接处上；钢缆下端与连接架的上端连接，钢缆上端绕设在卷扬机上；卷扬机固定安装在支座上，卷扬机通过收放钢缆驱动带式输送机A绕第一铰接处转动，进而使带式输送机A在输送状态与避让状态之间转换，带式输送机A在输送状态下，其进料端A紧邻并正对垂直提升机的物料出口，排料端A位于熔炼炉的投料口的正上方，以实现物料的输送；带式输送机A在避让状态下，其避开内漏斗的升降移动路径、熔炼炉的翻转路径和倾翻平台的翻转路径；小车沿导轨的移动路径上依次设有第一位置、第二位置和第三位置；当小车处在第一位置时，外漏斗的下端口与处在工作状态的熔炼炉的投料口上下正对；当小车处在第二位置时，集尘罩的下端口与处在工作状态的熔炼炉的投料口上下正对；当小车处在第三位置时，小车与倾翻平台的转动路径上下错开；仅当小车处于第一位置时，外漏斗与内漏斗可进行对接或分离；执行熔炼上料操作之前，金属熔炼上料总成处在初始状态，在初始状态下： a、熔炼炉处在工作状态； b、小车处在第一位置； c、内漏斗与外漏斗对接； d、带式输送机A处在输送状态； e、电动推杆B伸入定位套筒的内孔；所述熔炼上料的步骤如下： S01、冷炉投料： a、将金属块通过物料入口送入垂直提升机，垂直提升机将金属块从一层空间提升至二层空间后，驱动金属块从物料出口排出到垂直提升机外部； b、金属块从物料出口排出后，通过带式输送机A的进料端A进入输送带A上，金属块随着输送带A向带式输送机A的排料端A移动； c、金属块从带式输送机A的排料端A排出后，通过内漏斗进入熔炼炉的熔炼腔中； d、投料完成后，卷扬机启动，拉动带式输送机A绕第一铰接处向上转动，使带式输送机A由输送状态转变为避让状态； e、通过行吊下端的吊钩勾住内漏斗上端的挂耳，再操控行吊将内漏斗向上提起，使内漏斗与外漏斗完全分离； S02、金属熔炼： a、电动推杆B退出定位套筒的内孔，以解除小车的位置锁定，然后小车由第一位置移动至第二位置，使集尘罩的集尘口正对熔炼炉的投料口； b、启动熔炼炉的加热功能，对金属块进行熔炼；熔炼过程中，一方面，确保负压除尘器持续运行，使熔炼产生的挥发气体通过集尘罩进入负压除尘器，气体中的放射性核素被截留在负压除尘器的滤芯中，过滤后的气体通过负压除尘器排放到大气中，另一方面，对熔炼产生的炉渣进行实时人工清理； c、熔炼完成后，驱动小车由第二位置移动至第三位置，使小车与倾翻平台的转动路径上下错开； d、控制翻转液压缸动作，使熔炼炉内的熔炼液依次通过投料口和引流槽排出，进入后续的铸造设备，以铸造所需的零部件。 2.如权利要求1所述的放射性核废金属熔炼上料方法，其特征是：S02步骤中，在熔炼过程中，集尘罩与投料口之间存在高度差，以便于观察熔炼炉内的情况，若出现熔炼液结壳现象，则立即进行人工干预，以避免炸炉。 3.如权利要求2所述的放射性核废金属熔炼上料方法，其特征是：S01步骤中，当内漏斗与外漏斗对接时，内漏斗的下端口与熔炼炉的熔炼腔的底面之间间距为0-5cm；内漏斗的下端口中设置有一次性的软垫，软垫的溶解温度在200-500℃之间；软垫起到缓冲作用，避免熔炼炉的熔炼腔的底面被金属块砸伤。 4.如权利要求3所述的放射性核废金属熔炼上料方法，其特征是：S01步骤中，所述金属块由核废金属碎料经金属压缩打包机压缩打包而成。 5.如权利要求3所述的放射性核废金属熔炼上料方法，其特征是：小车组件还包括万向球座和钢球，万向球座下端固定安装在二层底板或倾翻平台上，并位于相对靠近引流槽的一条导轨的外侧，万向球座上端设有用于容纳钢球的球形凹坑，钢球活动安装在万向球座的球形凹坑中；万向球座的数量有多个，所有的万向球座间隔布置，并排成平行于导轨的一列；当小车沿导轨移动到任意位置时，至少有一个万向球座上的钢球与小车的车体下表面接触；相应的，小车的车体为具有四个顶角的矩形框架，电动轮仅设置在车体下端的三个顶角处，在车体相对靠近引流槽的一个顶角的下端未设置电动轮；在小车移动过程中，通过钢球对小车进行辅助支承，保证了小车移动过程中的稳定性。
所属类别：	发明专利