核級鋯材生產(chǎn)線項(xiàng)目簡介*

黃生銀

(江蘇省冶金設(shè)計(jì)院有限公司， 江蘇 南京　210019)

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核級鋯材生產(chǎn)線項(xiàng)目簡介*

黃生銀

(江蘇省冶金設(shè)計(jì)院有限公司， 江蘇 南京210019)

介紹了某公司核級鋯材項(xiàng)目的建設(shè)內(nèi)容及生產(chǎn)工藝流程、主要設(shè)備情況，指出項(xiàng)目的不足之處及長遠(yuǎn)運(yùn)用前景。

鋯管； 鋯棒； 鋯帶； 第三代核電； 核能

引言

某公司為國內(nèi)第三代核電鋯材生產(chǎn)技術(shù)的受讓主體及指定用戶，主要為民用核電站提供核動力反應(yīng)堆用各種堆芯結(jié)構(gòu)材料，屬特種有色金屬冶金壓延加工企業(yè)，主要進(jìn)行海綿鋯冶煉、鋯合金鑄錠熔煉和鋯材的加工生產(chǎn)，其產(chǎn)品包括鋯管(包殼管、導(dǎo)向管等)、鋯棒、鋯帶。

1　主要建設(shè)內(nèi)容

核級鋯材項(xiàng)目建設(shè)的內(nèi)容包括熔煉及返回料處理生產(chǎn)線(含電極制備車間、熔煉車間及返回料處理車間等)、坯料制備及板帶材生產(chǎn)線(含坯料制備車間、板帶材車間及酸洗間等)、管棒材生產(chǎn)線(含管材車間、棒材車間及酸洗間)、研發(fā)中心及配套的公輔設(shè)施等。

該項(xiàng)目總建筑面積為80000 m2，其中主廠房面積65000 m2(熔煉及返回料生產(chǎn)線面積13000 m2，坯料制備及板帶材生產(chǎn)線面積17000 m2，管棒材生產(chǎn)線面積35000 m2)，輔廠房面積2000 m2，辦公及生活設(shè)施面積13000 m2。

1.1熔煉及返回料處理生產(chǎn)線

熔煉及返回料處理生產(chǎn)線的主要生產(chǎn)任務(wù)是為后續(xù)生產(chǎn)提供合格的鑄坯，生產(chǎn)線分為3個子車間，分別為電極制備車間、熔煉車間和返回料處理車間，其生產(chǎn)工藝流程如圖1所示。

熔煉及返回料處理生產(chǎn)線的主要設(shè)備包括挑料機(jī)組、5000 t油壓機(jī)、真空等離子焊箱、1 t真空自耗電弧爐、5 t真空自耗電弧爐、8 t真空自耗電弧爐、機(jī)加工設(shè)備、鋯屑狀返回料處理生產(chǎn)線一套以及配套的500 t油壓機(jī)、氬弧焊箱等。

圖1　熔煉主要生產(chǎn)工藝流程

1.2坯料制備及板帶材生產(chǎn)線

坯料制備及板帶材生產(chǎn)線的主要生產(chǎn)任務(wù)是生產(chǎn)管坯、棒坯、板坯，生產(chǎn)線包含坯料制備車間、板帶材車間及酸洗間。主要生產(chǎn)工藝流程如圖2, 3所示。

坯料制備生產(chǎn)線的主要設(shè)備有40 MN擠壓機(jī)、內(nèi)磨機(jī)、板坯淬火爐、工模具預(yù)熱爐、管、棒坯淬火爐等。

板帶材生產(chǎn)線的主要設(shè)備有750帶材軋機(jī)、帶材連續(xù)焊接機(jī)組、帶材連續(xù)除油清洗、卷坯真空熱處理爐、帶材連續(xù)退火爐等。

1.3管棒材生產(chǎn)線

管棒材生產(chǎn)線的主要任務(wù)是生產(chǎn)成品管材、棒材，生產(chǎn)線包含管材車間、棒材車間和酸洗間。主要生產(chǎn)工藝流程如圖4, 5所示。

圖2　管坯生產(chǎn)工藝流程圖注：鍛造工序?yàn)槲型饧庸?，軋制和退火工序在管棒材生產(chǎn)線完成。坯料制備工藝以管坯為代表，不再詳述板坯和棒坯的制備工藝。

圖3　板帶材生產(chǎn)工藝流程注：熱軋工序?yàn)槲型饧庸?，軋制和退火工序在管棒材生產(chǎn)線完成。

圖4　棒材生產(chǎn)工藝流程

圖5　管材生產(chǎn)工藝流程

管棒材生產(chǎn)線的主要設(shè)備有LG-60軋機(jī)、LG-40軋機(jī)、LG-15軋機(jī)、KPW25 LC軋機(jī)(進(jìn)口)、鋯管精密矯直機(jī)、管材噴砂機(jī)、RPS390四頭輪式拋光機(jī)、管材打孔設(shè)備、成品檢測設(shè)備、激光打號、旋鍛機(jī)、無心磨床、綜合檢測設(shè)備、切斷設(shè)備、內(nèi)熱式真空退火爐、外熱式真空退火爐等。

2　項(xiàng)目存在的一些問題

(1)該項(xiàng)目產(chǎn)品是國家核電等必要的戰(zhàn)略產(chǎn)品，是國家解決該產(chǎn)品有無的問題，在設(shè)備配置上是按產(chǎn)品的生產(chǎn)工序來設(shè)計(jì)的，但此類產(chǎn)品的用量又不是很大，有些設(shè)備的生產(chǎn)負(fù)荷率很低，存在能力過剩的問題。

(2)該項(xiàng)目的一些工序還不夠完善(如坯料的鍛造、鋯帶的熱軋等)，需要委外加工。

3　結(jié)束語

該項(xiàng)目對中國獨(dú)立自主發(fā)展核電技術(shù)、和平利用核能資源、打造具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的核用鋯合金品牌，有著積極而重大的作用。該項(xiàng)目產(chǎn)能是按國內(nèi)市場對鋯材產(chǎn)品的實(shí)際需求量進(jìn)行設(shè)計(jì)的，隨著中國核電工業(yè)的發(fā)展，對該產(chǎn)品的需求必將隨之增加，因此隨著本項(xiàng)目產(chǎn)能的進(jìn)一步發(fā)揮，經(jīng)濟(jì)效益將會更好。

[1]葛偉，鄧寧嘉，徐國俊，等，丁春聰.鋯無縫管材加工技術(shù)研究[J].現(xiàn)代冶金，2015，42(2)：65—67.

[2]袁改煥，白新德，劉振球. 我國鋯、鉿材加工技術(shù)的進(jìn)步及發(fā)展[J].稀有金屬快報(bào)，2004，23(10):1—4.

2016-02-24

黃生銀(1982—)，男，工程師。電話：13952092935

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