芯塊成型工藝技術(shù)改進(jìn)

潘彬

【摘 要】論文針對(duì)成型生產(chǎn)線現(xiàn)狀，分析了由于旋轉(zhuǎn)壓機(jī)供料不連續(xù)、生坯傳輸不順暢等因素導(dǎo)致過(guò)多廢粉和缺陷生坯產(chǎn)生的原因，通過(guò)采取改進(jìn)旋轉(zhuǎn)壓機(jī)供料軟管形式、中間料斗安裝振動(dòng)下料裝置、改變生坯出料滑槽結(jié)構(gòu)、重新設(shè)計(jì)過(guò)渡擋板結(jié)構(gòu)、改進(jìn)V型槽結(jié)構(gòu)等方式對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行優(yōu)化，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

【Abstract】In view of the present situation of the molding production line， this paper analyzes the causes of excessive waste powder and defective green billet caused by the factors such as discontinuous feeding of rotary press and unsmooth transmission of green billet. The production line was optimized by adopting improved rotary press supply hose form， installing the vibration feeding device in the middle hopper， changing green material discharge chute structure， redesigning transition baffle structure， and improving V-groove structure， which improves production efficiency and product quality.

【關(guān)鍵詞】二氧化鈾芯塊;壓制成型;改進(jìn)

【Keywords】uranium dioxide pellet; compression-molding; improvement

【中圖分類號(hào)】TF124? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2019）08-0159-02

1 引言

制粒成型生產(chǎn)線是將化工制備的粉末經(jīng)過(guò)單錐混料、預(yù)壓制粒、雙錐混料、壓制成型等工序，制成滿足一定尺寸、形狀、密度和強(qiáng)度等技術(shù)要求的生坯[1]。

在生產(chǎn)芯塊過(guò)程中，制粒成型生產(chǎn)線因旋轉(zhuǎn)壓機(jī)供料不連續(xù)、生坯傳輸不順暢等因素導(dǎo)致產(chǎn)生過(guò)多廢粉和過(guò)多缺陷生坯。為了提高生產(chǎn)線的運(yùn)行能力和粉末的利用率、增加生坯的成品率，節(jié)約成本，提高企業(yè)效益，因此，提出對(duì)芯塊成型生產(chǎn)線進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)的具體措施。

2 現(xiàn)狀分析

由于不同批次的粉末在顆粒度、松裝密度等性能方面存在差異[2]，粉末松裝密度的大小，流動(dòng)性的好壞直接制約著最終生坯的質(zhì)量。旋轉(zhuǎn)壓機(jī)在保證高自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)對(duì)粉末的填充、連續(xù)提出更高的要求，供料一旦間斷，旋轉(zhuǎn)壓機(jī)便自動(dòng)停機(jī)，不僅增加廢粉、廢生坯的產(chǎn)生量，而且嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。

2.1 旋轉(zhuǎn)壓機(jī)供料不連續(xù)

旋轉(zhuǎn)壓機(jī)為粉末向生坯轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵設(shè)備，在壓制過(guò)程中，經(jīng)常發(fā)生因旋轉(zhuǎn)壓機(jī)供料不連續(xù)導(dǎo)致的壓機(jī)自動(dòng)停車(chē)，致使工藝流程線上產(chǎn)生大量的廢粉和廢生坯。經(jīng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，產(chǎn)生上述問(wèn)題主要由壓機(jī)供料軟管和中間料箱兩方面的因素導(dǎo)致。①供料軟管在粉末重力和管內(nèi)負(fù)壓下變形堵死。②中間料箱物料流動(dòng)不暢，形成粉末搭橋。

2.2 生坯傳輸不順暢

生坯在傳輸過(guò)程中遵循以下流程：旋轉(zhuǎn)壓機(jī)壓制出生坯后，生坯呈直立狀態(tài)，經(jīng)過(guò)滑槽后使其由直立狀態(tài)翻倒呈水平狀態(tài)，后經(jīng)雙列傳輸圓帶將生坯水平按列傳輸。達(dá)到一定長(zhǎng)度的生坯列后，在汽缸及夾料爪作用下經(jīng)過(guò)渡擋板后進(jìn)入V型槽。裝滿一盤(pán)后，生坯被自動(dòng)吸起裝入鉬舟。異常情況主要包括以下方面：①滑槽滑行段長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致生坯在滑槽翻倒時(shí)摔碎;②生坯與過(guò)渡擋板發(fā)生刮蹭、卡死，導(dǎo)致生坯傳輸受阻、過(guò)渡擋板發(fā)生變形損壞;③V型料盤(pán)向前步進(jìn)時(shí)與生坯發(fā)生錯(cuò)位，影響裝盤(pán)效率。

3 改進(jìn)技術(shù)方案與措施

通過(guò)對(duì)產(chǎn)生缺陷的原因分析，為進(jìn)一步提高生產(chǎn)線的效率和產(chǎn)品質(zhì)量，重點(diǎn)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。

3.1 提高旋轉(zhuǎn)壓機(jī)供料的穩(wěn)定性

3.1.1 改進(jìn)旋轉(zhuǎn)壓機(jī)供料軟管形式

將軟管更改為不銹鋼形式的下料管。因中間料箱與旋轉(zhuǎn)壓機(jī)進(jìn)料口的接口尺寸不一致，因此，上部設(shè)計(jì)為法蘭連接形式，下端設(shè)計(jì)為直口，接一短軟管，可以方便感知內(nèi)部料位的高低。

3.1.2 中間料斗安裝振動(dòng)下料裝置

為了解決中間料箱粉末“搭橋”的問(wèn)題，通過(guò)采用空氣振動(dòng)裝置，在中間料箱底部錐面上對(duì)稱安裝兩個(gè)空氣振動(dòng)裝置，且在旋轉(zhuǎn)壓機(jī)旁安裝了異地控制柜，方便操作。

3.2 提高生坯傳輸?shù)倪B續(xù)性

3.2.1 改進(jìn)生坯出料滑槽結(jié)構(gòu)

因滑槽坡度過(guò)大、生坯躺倒時(shí)屬剛性接觸，為此重新設(shè)計(jì)了滑槽，增加了生坯在滑槽斜面上直立行走的距離[3]，使生坯躺倒時(shí)直接與傳輸圓帶相接觸，避免了生坯的摔碎。

3.2.2 重新設(shè)計(jì)過(guò)渡擋板結(jié)構(gòu)

針對(duì)之前過(guò)渡擋板存在卡堵生坯的問(wèn)題，對(duì)過(guò)渡擋板進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。

3.2.3 改進(jìn)V型槽結(jié)構(gòu)

為了防止生坯在V型料盤(pán)和V型槽之間發(fā)生錯(cuò)位，將V型槽末端做一低于料盤(pán)高度的切口，使生坯在向前步進(jìn)的時(shí)候避免與V型槽發(fā)生相互作用，防止在傳輸過(guò)程中出現(xiàn)生坯的紊亂。

4 技術(shù)改進(jìn)效果評(píng)價(jià)

①改進(jìn)壓機(jī)供料管和在中間料箱安裝振動(dòng)裝置的項(xiàng)目實(shí)施完成后，中間料箱中粉末可以完全自由流動(dòng)，壓機(jī)供料管沒(méi)有發(fā)生堵料的故障，徹底解決了旋轉(zhuǎn)壓機(jī)供料不穩(wěn)定的問(wèn)題。中間料箱振動(dòng)裝置具有異地控制方便、快捷的優(yōu)點(diǎn)。改進(jìn)之后，可減少因壓機(jī)供料不穩(wěn)定導(dǎo)致壓機(jī)停機(jī)而損失的1%的廢粉。②在生坯自動(dòng)傳輸段安裝了改進(jìn)后的滑槽后，生坯翻倒時(shí)直接落入傳輸圓帶上，在后續(xù)生產(chǎn)中沒(méi)有發(fā)生生坯摔裂的問(wèn)題;同時(shí)，新設(shè)計(jì)的過(guò)渡接口處和V型槽步進(jìn)過(guò)程中，沒(méi)有發(fā)生生坯的卡堵和刮蹭的現(xiàn)象。改進(jìn)后，可減少因卡堵而產(chǎn)生的1%的廢生坯。

該項(xiàng)改進(jìn)技術(shù)實(shí)施后，壓制生坯的產(chǎn)量提高了15.6%，且生坯成品率提高至99.5%，效果顯著。

【參考文獻(xiàn)】

【1】伍志明.壓水堆燃料元件制造文集[M].北京：原子能出版社，2005.

【2】黃培云.粉末冶金原理[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2006.

【3】單洪標(biāo)，耿玉岐.五金工具手冊(cè)[M].北京：金盾出版社，2003.