大型平行式三內(nèi)膽高真空熱處理爐的改造

 　　大型平行式三內(nèi)膽高真空熱處理爐的改造

　　企業(yè)原有的大型平行式三內(nèi)膽式真空熱處理爐在真空度和全爐體溫度均勻性兩方面已經(jīng)不能滿足新型核燃料組件包殼材料——M5鋯合金的熱處理工藝要求。該文就大型熱處理爐結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、新材料選用、電氣控制系統(tǒng)合理配置、真空系統(tǒng)改造和裝料艙升級(jí)等方面所做的改造進(jìn)行了闡述。改造后的大型高真空熱處理爐能滿足M5鋯合金特殊熱處理工藝的要求。

　　核電是一種高效的清潔能源,積極發(fā)展核電業(yè)已成為我國(guó)能源發(fā)展的基本策略。對(duì)于核電站必不可少的核燃料組件包殼材料主要采用鋯(Zr)系合金,當(dāng)前普遍使用的M5鋯合金材料,因其具有良好的耐長(zhǎng)期水蒸汽腐蝕、較好的工藝性能及其經(jīng)濟(jì)性,可以滿足大型商用核電站18個(gè)月的換料周期以及燃耗深度55 000MWd/tU以上第三代核電站燃料組件的設(shè)計(jì)要求,因而取代了鋯-4(Zr-4)合金包殼管材運(yùn)用于國(guó)內(nèi)主流核電站中,即將建成的新一批發(fā)電核電機(jī)組所需核燃料組件也多使用M5鋯合金包殼管材。國(guó)內(nèi)某公司擁有完整的Zr-4包殼管材制造技術(shù)和生產(chǎn)裝備。2000年專為Zr-4包殼管熱處理而設(shè)計(jì)制造的大型平行式三內(nèi)膽高真空熱處理爐啟用,該爐采用電加熱方式,全爐總長(zhǎng)約30m,分為預(yù)熱段、加熱保溫段和真空水冷段,最高工作溫度800℃,可以滿足Zr-4包殼管的熱處理需要。但M5鋯合金包殼管的退火熱處理工藝在真空度和溫度均勻性方面都比Zr-4要求更高,對(duì)熱處理爐連續(xù)工作的可靠性也有更高要求,原熱處理爐已不能滿足。為此,對(duì)該大型三膽真空熱處理爐做了全面的升級(jí)改造,以確保M5鋯合金材料的熱處理質(zhì)量。