芯块成型工艺技术改进
潘彬
【摘 要】论文针对成型生产线现状，分析了由于旋转压机供料不连续、生坯传输不顺畅等因素导致过多废粉和缺陷生坯产生的原因，通过采取改进旋转压机供料软管形式、中间料斗安装振动下料装置、改变生坯出料滑槽结构、重新设计过渡挡板结构、改进V型槽结构等方式对生产线进行优化，提高了生产效率和产品质量。
【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.
【关键词】二氧化铀芯块;压制成型;改进
【Keywords】uranium dioxide pellet; compression-molding; improvement
【中图分类号】TF124? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文献标志码】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編号】1673-1069（2019）08-0159-02
1 引言
制粒成型生产线是将化工制备的粉末经过单锥混料、预压制粒、双锥混料、压制成型等工序，制成满足一定尺寸、形状、密度和强度等技术要求的生坯[1]。
在生产芯块过程中，制粒成型生产线因旋转压机供料不连续、生坯传输不顺畅等因素导致产生过多废粉和过多缺陷生坯。为了提高生产线的运行能力和粉末的利用率、增加生坯的成品率，节约成本，提高企业效益，因此，提出对芯块成型生产线进行优化改进的具体措施。
2 现状分析
由于不同批次的粉末在颗粒度、松装密度等性能方面存在差异[2]，粉末松装密度的大小，流动性的好坏直接制约着最终生坯的质量。旋转压机在保证高自动化运转的同时对粉末的填充、连续提出更高的要求，供料一旦间断，旋转压机便自动停机，不仅增加废粉、废生坯的产生量，而且严重影响生产效率。
2.1 旋转压机供料不连续
旋转压机为粉末向生坯转化的关键设备，在压制过程中，经常发生因旋转压机供料不连续导致的压机自动停车，致使工艺流程线上产生大量的废粉和废生坯。经生产现场调查，产生上述问题主要由压机供料软管和中间料箱两方面的因素导致。①供料软管在粉末重力和管内负压下变形堵死。②中间料箱物料流动不畅，形成粉末搭桥。
2.2 生坯传输不顺畅
生坯在传输过程中遵循以下流程：旋转压机压制出生坯后，生坯呈直立状态，经过滑槽后使其由直立状态翻倒呈水平状态，后经双列传输圆带将生坯水平按列传输。达到一定长度的生坯列后，在汽缸及夹料爪作用下经过渡挡板后进入V型槽。装满一盘后，生坯被自动吸起装入钼舟。异常情况主要包括以下方面：①滑槽滑行段长度过长，导致生坯在滑槽翻倒时摔碎;②生坯与过渡挡板发生刮蹭、卡死，导致生坯传输受阻、过渡挡板发生变形损坏;③V型料盘向前步进时与生坯发生错位，影响装盘效率。
3 改进技术方案与措施
通过对产生缺陷的原因分析，为进一步提高生产线的效率和产品质量，重点从以下几个方面进行改进。
3.1 提高旋转压机供料的稳定性
3.1.1 改进旋转压机供料软管形式
将软管更改为不锈钢形式的下料管。因中间料箱与旋转压机进料口的接口尺寸不一致，因此，上部设计为法兰连接形式，下端设计为直口，接一短软管，可以方便感知内部料位的高低。
3.1.2 中间料斗安装振动下料装置
为了解决中间料箱粉末“搭桥”的问题，通过采用空气振动装置，在中间料箱底部锥面上对称安装两个空气振动装置，且在旋转压机旁安装了异地控制柜，方便操作。
3.2 提高生坯传输的连续性
3.2.1 改进生坯出料滑槽结构
因滑槽坡度过大、生坯躺倒时属刚性接触，为此重新设计了滑槽，增加了生坯在滑槽斜面上直立行走的距离[3]，使生坯躺倒时直接与传输圆带相接触，避免了生坯的摔碎。
3.2.2 重新设计过渡挡板结构
针对之前过渡挡板存在卡堵生坯的问题，对过渡挡板进行了重新设计。
3.2.3 改进V型槽结构
为了防止生坯在V型料盘和V型槽之间发生错位，将V型槽末端做一低于料盘高度的切口，使生坯在向前步进的时候避免与V型槽发生相互作用，防止在传输过程中出现生坯的紊乱。
4 技术改进效果评价
①改进压机供料管和在中间料箱安装振动装置的项目实施完成后，中间料箱中粉末可以完全自由流动，压机供料管没有发生堵料的故障，彻底解决了旋转压机供料不稳定的问题。中间料箱振动装置具有异地控制方便、快捷的优点。改进之后，可减少因压机供料不稳定导致压机停机而损失的1%的废粉。②在生坯自动传输段安装了改进后的滑槽后，生坯翻倒时直接落入传输圆带上，在后续生产中没有发生生坯摔裂的问题;同时，新设计的过渡接口处和V型槽步进过程中，没有发生生坯的卡堵和刮蹭的现象。改进后，可减少因卡堵而产生的1%的废生坯。
该项改进技术实施后，压制生坯的产量提高了15.6%，且生坯成品率提高至99.5%，效果显著。
【参考文献】
【1】伍志明.压水堆燃料元件制造文集[M].北京：原子能出版社，2005.
【2】黄培云.粉末冶金原理[M].北京：冶金工业出版社，2006.
【3】单洪标，耿玉岐.五金工具手册[M].北京：金盾出版社，2003.
