RU2569928C2 - Method of producing pelleted fuel for fuel elements - Google Patents
Method of producing pelleted fuel for fuel elements Download PDFInfo
- Publication number
- RU2569928C2 RU2569928C2 RU2013140572/07A RU2013140572A RU2569928C2 RU 2569928 C2 RU2569928 C2 RU 2569928C2 RU 2013140572/07 A RU2013140572/07 A RU 2013140572/07A RU 2013140572 A RU2013140572 A RU 2013140572A RU 2569928 C2 RU2569928 C2 RU 2569928C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zinc stearate
- powder
- mixture
- uranium
- powders
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Glanulating (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к атомной промышленности и может найти применение на предприятиях изготовления таблетированного топлива из диоксида урана.The invention relates to the nuclear industry and may find application in enterprises for the manufacture of pelletized fuel from uranium dioxide.
Известен способ изготовления таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов, включающий подготовку пресс-порошка диоксида урана UO2, обогащенного ураном 235 до 2-5%, смешение с сухим связующим - стеаратом цинка [Zn(C17H35COC)2] и с порошком оксида урана U3O8, прессование со смазкой в матрице, термическое удаление связующего, спекание таблеток в газообразной восстановительной среде, мокрое шлифование алмазным кругом таблеток, сушку и отбраковку бракованных таблеток (Разработка, производство и эксплуатация тепловыделяющих элементов энергетических реакторов. / Под ред. Ф.Г. Решетникова. М.: Энергоатомиздат, 1995 г. Книга 1, с. 66-68, 93-94, 94-95, 96-100, 101-102).A known method for the manufacture of pelletized fuel for fuel elements, including the preparation of a press powder of uranium dioxide UO 2 enriched in uranium 235 to 2-5%, mixing with a dry binder - zinc stearate [Zn (C 17 H 35 COC) 2 ] and oxide powder uranium U 3 O 8, compressing the lubricated in a matrix, the thermal removal of the binder, sintering the pellets in a reducing gas medium, wet grinding diamond wheel of tablets, drying and culling defective tablets (development, manufacture and operation of fuel elements en rgeticheskih reactors. / Ed. FG Reshetnikov. M .: Energoatomisdat 1995 Book 1, pp. 66-68, 93-94, 94-95, 96-100, 101-102).
В данном способе получение диоксида урана UO2 через полиуринат аммония (АДУ-процесс) связано с соединением аммоний диуринат. Продолжительный опыт работы по данной технологии свидетельствует о том, что получение порошков диоксида UO2 стабильного качества затруднительно (см. там же Книга 1, стр. 66-68).In this method, the preparation of uranium dioxide UO 2 through ammonium polyurinate (ADU process) is associated with a compound of ammonium diurinate. Long experience with this technology indicates that obtaining stable quality UO 2 dioxide powders is difficult (see Book 1, p. 66-68).
Недостатком данного способа является то, что подготовка пресс-порошка из порошка UO2, полученного по АДУ-процессу, зачастую не обеспечивает удовлетворительного качества таблеток.The disadvantage of this method is that the preparation of a press powder from UO 2 powder obtained by the ADU process often does not provide satisfactory tablet quality.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является техническое решение, описанное в патенте RU №2158030 от 18.11.1998 г., МПК G21C 3/62. G21C 21/10.Closest to the claimed invention is a technical solution described in patent RU No. 2158030 dated 11/18/1998, IPC G21C 3/62. G21C 21/10.
Согласно этому патенту при изготовлении пресс-порошка в качестве исходного порошка диоксида урана UO2 применяют порошок UO2, полученный методом мокрого превращения с восстановлением из диураната аммония (АДУ-процессом), который используют без операций уплотнения (прессования брикетов, дробления, размалывания, просеивания), смешение диоксида урана UO2 с сухим связующим - стеаратом цинка осуществляют постадийно, где на первой стадии смешивают 5-10 частей порошка диоксида урана UO2, со всем количеством стеарата цинка, требуемым на партию, на второй стадии полученную смесь смешивают с 5-10 частями порошка диоксида урана UO2, на третьей стадии полученную смесь смешивают с остальной частью порошка диоксида урана UO2 и с оксидом урана U3O8, полученным после термического окисления воздухом брака таблеток из диоксида урана UO2 (полученного АДУ-процессом) до оксида урана U3O8, в качестве смазки при прессовании таблеток используют стеарат цинка, ранее введенный в пресс-порошок.According to this patent in the production of molding powder as the raw uranium dioxide powder of UO 2 is used UO 2 powder obtained by wet conversion from the reduction of ammonium diuranate (ADU) process, which was used without sealing operations (briquette pressing, crushing, grinding, sieving ), mixture of uranium dioxide UO 2 with dry binder - zinc stearate is carried out in stages wherein the first stage is mixed 10.5 parts of uranium dioxide UO 2 powder, with the entire amount of zinc stearate is required per game, in watt swarm step the resulting mixture is mixed with 5-10 parts of uranium dioxide UO 2 powder, in a third step the resulting mixture is mixed with the rest of uranium dioxide UO 2 powder and a uranium oxide U 3 O 8 obtained after thermal oxidation air marriage tablets of uranium dioxide UO 2 (obtained by the ADU process) to uranium oxide U 3 O 8 , zinc stearate, previously introduced into the press powder, is used as a lubricant during tablet pressing.
Недостатком этого прототипа является то, что изготовление топливных таблеток из пресс-порошка затруднительно, так как при формовании прессовок возникает значительное количество брака в виде сколов на боковой и торцевой поверхности прессовок и в виде отслоя торцевой поверхности прессовок. Брак в виде отслоя торцевой поверхности прессовок является характерным при использовании не обработанного порошка диоксида урана UO2 (полученного АДУ-процессом) по причине того, что первичные агломераты порошков UO2, полученных АДУ-процессом, имеют дендридную морфологическую структуру, в связи с чем для формования прессовок из них необходимо прикладывать большее давление формования для разрушения агломератов.The disadvantage of this prototype is that the manufacture of fuel pellets from press powder is difficult, since when molding the compacts, a significant amount of scrap occurs in the form of chips on the side and end surfaces of the compacts and in the form of a detachment of the end surface of the compacts. Rejection in the form of a detachment of the end surface of the compacts is characteristic when using an untreated uranium dioxide powder UO 2 (obtained by the ADU process) due to the fact that the primary agglomerates of the powders UO 2 obtained by the ADU process have a dendrite morphological structure, and therefore molding moldings from them, it is necessary to apply greater molding pressure to break agglomerates.
Устранение указанных недостатков в заявляемом способе предлагается за счет использования операций предварительного уплотнения смеси порошков оксидов урана с сухим связующим и порообразователем, затем виброизмельчения и виброгрануляции, в результате чего происходит увеличение прочности прессовок, уменьшение значений термической стабильности, повышение прочности спеченных таблеток.The elimination of these drawbacks in the claimed method is proposed through the use of preliminary compaction of a mixture of powders of uranium oxides with a dry binder and pore former, then vibration grinding and vibration granulation, which results in an increase in the strength of compacts, a decrease in thermal stability, and an increase in the strength of sintered tablets.
Целью предлагаемого изобретения является увеличение прочности прессовок за счет предварительной механической обработки смеси исходных порошков оксидов урана с сухим связующим и порообразователем и за счет двухстадийного ввода сухого связующего. Кроме того, при этом достигаются пониженные значения термической стабильности, повышенная прочность спеченных таблеток.The aim of the invention is to increase the strength of the compacts due to preliminary machining of the mixture of the initial powders of uranium oxides with a dry binder and a blowing agent and due to the two-stage input of a dry binder. In addition, this results in lower values of thermal stability, increased strength of sintered tablets.
Сущность изобретения заключается в том, что порошок диоксида урана UO2, полученный методом мокрого превращения с восстановлением из диураната аммония (АДУ-процессом), смешивают в среде инертного газа с оксидом урана U3O8, полученным из брака таблеток после термического окисления воздухом, без операций уплотнения смешивают с сухим связующим - стеаратом цинка и порообразователем - азодикарбонамидом (химическая формула C2H4N4O2), проводят уплотнение смеси порошков, далее проводят виброизмельчение и виброгрануляцию смеси порошков, затем проводят окончательное смешение со стеаратом цинка, осуществляют формование прессовок в пресс-форме, проводят спекание в восстановительной среде, затем проводят шлифование мокрым методом набором алмазных кругов, далее осуществляют сушку и отбраковку таблеток, несоответствующих требованиям по внешнему виду.The essence of the invention lies in the fact that the powder of uranium dioxide UO 2 obtained by the method of wet transformation with recovery from ammonium diuranate (ADU process) is mixed in an inert gas medium with uranium oxide U 3 O 8 obtained from marriage of tablets after thermal oxidation by air, without compaction operations, they are mixed with a dry binder — zinc stearate and a pore former — azodicarbonamide (chemical formula C 2 H 4 N 4 O 2 ), the mixture of powders is compacted, then the vibro-grinding and granulation of the powder mixture are carried out, then final mixing with zinc stearate is carried out, moldings are molded into a mold, sintering in a reducing medium is carried out, then wet grinding is carried out with a set of diamond wheels, then tablets are dried and rejected that do not meet appearance requirements.
Задачей настоящего изобретения является увеличение прочности прессовок, повышение прочности спеченных таблеток, достижение пониженных значений термической стабильности топлива.The objective of the present invention is to increase the strength of the compacts, increase the strength of sintered tablets, achieve lower values of thermal stability of the fuel.
Способ изготовления таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов включает подготовку пресс-порошка, обогащенного ураном 235 до 5% масс. Процесс проводится с целью получения пресс-порошка, обладающего необходимыми технологическими свойствами: текучестью, прессуемостью и формуемостью для обеспечения формования прессовок. Текучесть - способность пресс-порошка течь и заполнять пресс-форму.A method of manufacturing a tablet fuel for fuel elements includes the preparation of a press powder enriched in uranium 235 to 5% of the mass. The process is carried out with the aim of obtaining a press powder having the necessary technological properties: fluidity, compressibility and formability to ensure the formation of compacts. Flowability is the ability of a mold powder to flow and fill a mold.
Прессуемость - способность пресс-порошка в результате формования образовывать прессовки заданной формы, размеров и плотности. Формуемость - способность прессовок сохранять заданную форму.Compressibility - the ability of a press powder to form compacts of a given shape, size and density as a result of molding. Formability - the ability of compacts to maintain a given shape.
Порошок диоксида урана UO2, обогащенный ураном 235 до 5% масс., полученный методом мокрого превращения с восстановлением из диураната аммония (АДУ-процессом), смешивают в барабанном смесителе в среде инертного газа с порошком оксида урана U3O8 в количестве до 15% масс., обогащенным ураном 235 до 5% масс., полученным из брака таблеток после термического окисления воздухом.Uranium dioxide powder UO 2 , enriched with 235 to 5 wt% uranium, obtained by the method of wet conversion with reduction from ammonium diuranate (ADU process), is mixed in a drum mixer in an inert gas with uranium oxide powder U 3 O 8 in an amount of up to 15 % wt., enriched with uranium 235 to 5% wt., obtained from the marriage of tablets after thermal oxidation by air.
Подготовленную смесь оксидов урана выгружают из барабанного смесителя в контейнеры со смещенным внутренним конусом, обеспечивающим улучшенное смешивание порошковых материалов при вращении контейнера в двухплоскостном смесителе. Добавляют в контейнеры с находящейся в них смесью оксидов урана сухое связующее - стеарат цинка в количестве до 0,3% масс. и азодикарбонамид в количестве от 0,01 до 1,0% масс., используемый для снижения плотности спеченных таблеток до требуемых значений, и проводят смешение порошковых материалов в контейнере, закрепленном в двухплоскостном смесителе.The prepared mixture of uranium oxides is discharged from the drum mixer into containers with a biased inner cone, which provides improved mixing of powder materials during rotation of the container in a two-plane mixer. A dry binder is added to containers with a mixture of uranium oxides in them - zinc stearate in an amount up to 0.3% of the mass. and azodicarbonamide in an amount of from 0.01 to 1.0 wt%, used to reduce the density of sintered tablets to the required values, and powder materials are mixed in a container fixed in a two-plane mixer.
Усредненную гомогенизированную смесь порошков из контейнера со смещенным внутренним конусом загружают в оборудование непрерывной линии механической обработки и грануляции порошков, в которой в присутствии инертного газа - азота (для исключения окисления порошков оксидов урана) последовательно проводят операции уплотнения, измельчения и грануляции порошков. Уплотнение смеси порошков проводится с целью разрушения первичных агломератов порошков, имеющих дендридную структуру, для увеличения насыпной плотности порошка. Уплотнение смеси порошков проводится в камере уплотнения (валковом прессе) путем пропускания порошка через две последовательно установленные валковые пары, где проводится уплотнение порошка. Для обеспечения постоянного давления между валками в конструкции блока рабочей клети предусмотрено устройство гидроприжима.The averaged homogenized mixture of powders from a container with a displaced inner cone is loaded into equipment of a continuous line for machining and granulating powders, in which, in the presence of an inert gas - nitrogen (to prevent oxidation of uranium oxide powders), the processes of compaction, grinding and granulation of powders are carried out sequentially. Compaction of the powder mixture is carried out in order to destroy the primary agglomerates of powders having a dendrite structure in order to increase the bulk density of the powder. Compaction of the powder mixture is carried out in the compaction chamber (roller press) by passing the powder through two sequentially installed roller pairs, where the powder is compacted. To ensure constant pressure between the rollers, a hydraulic clamp device is provided in the design of the block of the working stand.
Измельчение смеси порошков проводится с целью окончательного разрушения первичных агломератов для обеспечения оптимальной микроструктуры спеченных топливных таблеток. Измельчение смеси порошков проводится в двух последовательных помольных камерах, расположенных в вертикальной плоскости вибромельницы. Внутри обеих помольных камер находятся мелющие тела в виде стержней. Мелющие тела колеблются в корпусе помольной камеры, одновременно вращаясь под действием вращающегося дебалансового вала. За счет многочисленных соударений и трения мелющих тел происходит измельчение смеси порошков, находящейся в промежутках между ними.The grinding of the powder mixture is carried out with the aim of the final destruction of the primary agglomerates to ensure the optimal microstructure of sintered fuel pellets. The grinding of the powder mixture is carried out in two successive grinding chambers located in the vertical plane of the vibrating mill. Inside both grinding chambers there are grinding bodies in the form of rods. The grinding bodies oscillate in the grinding chamber body, while rotating under the action of a rotating unbalance shaft. Due to the numerous collisions and friction of the grinding media, the mixture of powders located in the spaces between them is crushed.
Гранулирование проводится для скатывания измельченных частиц и улучшения текучести смеси порошков. Гранулирование проводится в двух последовательных камерах, расположенных в вертикальной плоскости виброгранулятора. Колебательно-вращательные движения виброгранулятора и находящейся внутри камер измельченной смеси достигаются вращением дебалансового вала.Granulation is carried out to roll up the crushed particles and improve the fluidity of the powder mixture. Granulation is carried out in two successive chambers located in the vertical plane of the vibratory granulator. Oscillatory-rotational movements of the vibratory granulator and the ground mixture inside the chambers are achieved by rotating the unbalance shaft.
Смесь порошков после прохождения непрерывной линии механической обработки и грануляции порошков выгружают в контейнеры со смещенным внутренним конусом и добавляют в них расчетное количество сухого связующего - стеарата цинка, так чтобы суммарное количество стеарата цинка с учетом ранее введенного не превышало 0,5% масс.After passing through a continuous line of mechanical processing and granulation of the powders, the mixture of powders is discharged into containers with a displaced inner cone and the calculated amount of dry binder - zinc stearate is added to them, so that the total amount of zinc stearate, taking into account the previously introduced, does not exceed 0.5% of the mass.
Контейнеры со смещенным внутренним конусом, обеспечивающим улучшенное смешивание порошковых материалов, с находящейся внутри смесью порошков устанавливаются в двухплоскостной смеситель и проводится окончательное смешение и гомогенизирование смеси в течение не менее 2-х часов. После окончательного смешения и гомогенизирования контейнер с пресс-порошком направляется на операцию формования прессовок.Containers with a displaced inner cone, providing improved mixing of powder materials with the mixture of powders inside, are installed in a two-plane mixer and the mixture is finally mixed and homogenized for at least 2 hours. After the final mixing and homogenization, the container with the press powder is sent to the molding molding operation.
Формование прессовок производят со связующим в виде введенного в порошок стеарата цинка в пресс-форме путем двустороннего формования.The moldings are formed with a binder in the form of zinc stearate introduced into the powder in the mold by double-sided molding.
Термически удаляют связующее и спекают таблетированное топливо в газообразной восстановительной среде.The binder is thermally removed and the tablet fuel is sintered in a gaseous reducing medium.
Проводят мокрое шлифование таблетированного топлива алмазным кругом, сушку и отбраковку бракованного таблетированного топлива.Wet grinding of tableted fuel with a diamond wheel is carried out, drying and rejection of defective tabletted fuel.
В результате использования изобретения происходит увеличение прочности прессовок, повышение прочности спеченных таблеток, достижение пониженных значений термической стабильности топлива.As a result of the use of the invention, there is an increase in the strength of the compacts, an increase in the strength of the sintered tablets, and a decrease in the thermal stability of the fuel.
Примеры осуществленияExamples of implementation
Пример 1Example 1
Порошок диоксида урана UO2, полученный методом мокрого превращения с восстановлением из диураната аммония (АДУ-процессом), смешали в барабанном смесителе в среде инертного газа с оксидом урана U3O8 в количестве 5% масс.The powder of uranium dioxide UO 2 obtained by the method of wet transformation with recovery from ammonium diuranate (ADU process) was mixed in a drum mixer in an inert gas medium with uranium oxide U 3 O 8 in an amount of 5% by weight.
Полученную смесь порошков оксидов урана загрузили в контейнер со смещенным внутренним конусом. Добавили в контейнер со смещенным внутренним конусом сухое связующее - стеарат цинка в количестве 0,3% масс. и азодикарбонамид в количестве 0,01% масс. и провели смешение порошковых материалов в контейнере, закрепленном в двухплоскостном смесителе в течение 15 минут.The resulting mixture of uranium oxide powders was loaded into a container with a biased inner cone. A dry binder — zinc stearate in an amount of 0.3% by weight — was added to a container with a displaced inner cone. and azodicarbonamide in an amount of 0.01% of the mass. and mixed powder materials in a container fixed in a two-plane mixer for 15 minutes.
Усредненную гомогенизированную смесь порошков из контейнера со смещенным внутренним конусом загрузили в оборудование непрерывной линии механической обработки и грануляции порошков, в которой в присутствии инертного газа - азота последовательно провели операции уплотнения, измельчения и грануляции порошков. Уплотнение смеси порошков проводили в камере уплотнения (валковом прессе). Измельчение смеси порошков проводили в двух последовательных помольных камерах, расположенных в вертикальной плоскости вибромельницы. Внутри обеих помольных камер находятся мелющие тела в виде стержней. Гранулирование проводили в двух последовательных камерах, расположенных в вертикальной плоскости виброгранулятора.The averaged homogenized mixture of powders from a container with a displaced inner cone was loaded into the equipment of a continuous line of mechanical processing and granulation of powders, in which, in the presence of an inert gas - nitrogen, the operations of compaction, grinding and granulation of powders were carried out sequentially. The compaction of the powder mixture was carried out in a compaction chamber (roller press). The powder mixture was ground in two successive grinding chambers located in the vertical plane of the vibratory mill. Inside both grinding chambers there are grinding bodies in the form of rods. Granulation was carried out in two successive chambers located in the vertical plane of the vibratory granulator.
Механически обработанную смесь порошков выгрузили в контейнер со смещенным внутренним конусом и добавили сухое связующее - стеарат цинка, в количестве 0,2% масс. Окончательное смешение и гомогенизирование смеси проводили в течение 4 часов в контейнере со смещенным внутренним конусом, установленном в двухплоскостной смеситель (см. таблицу 1).A mechanically processed mixture of powders was unloaded into a container with a displaced inner cone and a dry binder, zinc stearate, was added in an amount of 0.2% by weight. The final mixing and homogenization of the mixture was carried out for 4 hours in a container with a displaced inner cone installed in a two-plane mixer (see table 1).
Пример 2Example 2
Порошок диоксида урана UO2, полученный методом мокрого превращения с восстановлением из диураната аммония (АДУ-процессом), смешали в барабанном смесителе в среде инертного газа с оксидом урана U2O8 в количестве 7% масс.The powder of uranium dioxide UO 2 obtained by the method of wet conversion with recovery from ammonium diuranate (ADU process) was mixed in a drum mixer in an inert gas medium with uranium oxide U 2 O 8 in the amount of 7% of the mass.
Полученную смесь порошков оксидов урана загрузили в контейнер со смещенным внутренним конусом. Добавили в контейнер со смещенным внутренним конусом сухое связующее - стеарат цинка в количестве 0,2% масс. и азодикарбонамид в количестве 1% масс. и провели смешение порошковых материалов в контейнере, закрепленном в двухплоскостном смесителе в течение 15 минут.The resulting mixture of uranium oxide powders was loaded into a container with a biased inner cone. A dry binder — zinc stearate in an amount of 0.2% by weight — was added to a container with a displaced inner cone. and azodicarbonamide in an amount of 1% of the mass. and mixed powder materials in a container fixed in a two-plane mixer for 15 minutes.
Усредненную гомогенизированную смесь порошков из контейнера со смещенным внутренним конусом загрузили в оборудование непрерывной линии механической обработки и грануляции порошков, в которой в присутствии инертного газа - азота последовательно провели операции уплотнения, измельчения и грануляции порошков. Уплотнение смеси порошков проводится в камере уплотнения (валковом прессе). Измельчение смеси порошков проводили в двух последовательных помольных камерах, расположенных в вертикальной плоскости вибромельницы. Внутри обеих помольных камер находятся мелющие тела в виде стержней. Гранулирование проводили в двух последовательных камерах, расположенных в вертикальной плоскости виброгранулятора.The averaged homogenized mixture of powders from a container with a displaced inner cone was loaded into the equipment of a continuous line of mechanical processing and granulation of powders, in which, in the presence of an inert gas - nitrogen, the operations of compaction, grinding and granulation of powders were performed sequentially. The compaction of the powder mixture is carried out in a compaction chamber (roll press). The powder mixture was ground in two successive grinding chambers located in the vertical plane of the vibratory mill. Inside both grinding chambers there are grinding bodies in the form of rods. Granulation was carried out in two successive chambers located in the vertical plane of the vibratory granulator.
Механически обработанную смесь порошков выгрузили в контейнер со смещенным внутренним конусом и добавили сухое связующее - стеарат цинка, в количестве 0,2% масс. Окончательное смешение и гомогенизирование смеси проводили в течение 4 часов в контейнере со смещенным внутренним конусом, установленном в двухплоскостной смеситель (см. таблицу 1).A mechanically processed mixture of powders was unloaded into a container with a displaced inner cone and a dry binder, zinc stearate, was added in an amount of 0.2% by weight. The final mixing and homogenization of the mixture was carried out for 4 hours in a container with a displaced inner cone installed in a two-plane mixer (see table 1).
Пример 3Example 3
Порошок диоксида урана UO2, полученный методом мокрого превращения с восстановлением из диураната аммония (АДУ-процессом), смешали в барабанном смесителе в среде инертного газа с оксидом урана U3O8 количестве 15% масс.The powder of uranium dioxide UO 2 obtained by the method of wet conversion with recovery from ammonium diuranate (ADU process) was mixed in a drum mixer in an inert gas medium with uranium oxide U 3 O 8 in an amount of 15% of the mass.
Полученную смесь порошков оксидов урана загрузили в контейнер со смещенным внутренним конусом. Добавили в контейнер со смещенным внутренним конусом сухое связующее - стеарат цинка в количестве 0,1% масс. и азодикарбнамид в количестве 0,5% масс. и провели смешение порошковых материалов в контейнере, закрепленном в двухплоскостном смесителе в течение 15 минут.The resulting mixture of uranium oxide powders was loaded into a container with a biased inner cone. A dry binder — zinc stearate in an amount of 0.1% by weight — was added to the container with a displaced inner cone. and azodicarbamide in an amount of 0.5% of the mass. and mixed powder materials in a container fixed in a two-plane mixer for 15 minutes.
Усредненную гомогенизированную смесь порошков из контейнера со смещенным внутренним конусом загрузили в оборудование непрерывной линии механической обработки и грануляции порошков, в которой в присутствии инертного газа - азота последовательно провели операции уплотнения, измельчения и грануляции порошков. Уплотнение смеси порошков проводится в камере уплотнения (валковом прессе). Измельчение смеси порошков проводили в двух последовательных помольных камерах, расположенных в вертикальной плоскости вибромельницы. Внутри обеих помольных камер находятся мелющие тела в виде стержней. Гранулирование проводили в двух последовательных камерах, расположенных в вертикальной плоскости виброгранулятора.The averaged homogenized mixture of powders from a container with a displaced inner cone was loaded into the equipment of a continuous line of mechanical processing and granulation of powders, in which, in the presence of an inert gas - nitrogen, the operations of compaction, grinding and granulation of powders were performed sequentially. The compaction of the powder mixture is carried out in a compaction chamber (roll press). The powder mixture was ground in two successive grinding chambers located in the vertical plane of the vibratory mill. Inside both grinding chambers there are grinding bodies in the form of rods. Granulation was carried out in two successive chambers located in the vertical plane of the vibratory granulator.
Механически обработанную смесь порошков выгрузили в контейнер со смещенным внутренним конусом и добавили сухое связующее - стеарат цинка, в количестве 0,3% масс. Окончательное смешение и гомогенизирование смеси проводили в течение 4 часов в контейнере со смещенным внутренним конусом, установленном в двухплоскостной смеситель (см. таблицу 1).A mechanically processed mixture of powders was unloaded into a container with a displaced inner cone and a dry binder, zinc stearate, was added in an amount of 0.3% by weight. The final mixing and homogenization of the mixture was carried out for 4 hours in a container with a displaced inner cone installed in a two-plane mixer (see table 1).
Из приготовленных пресс-порошков (примеры 1-3) были отформованы, спечены и прошлифованы таблетки по режимам изготовления штатной продукции при использовании технологического оборудования для изготовления таблеток.From the prepared press powders (examples 1-3), the tablets were molded, sintered and ground according to the modes of manufacturing standard products using technological equipment for the manufacture of tablets.
Для таблеток, изготовленных из пресс-порошков (примеры 1-3), определены характеристики качества. Результаты приведены в таблице 2.For tablets made from press powders (Examples 1-3), quality characteristics are determined. The results are shown in table 2.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KZ20130232 | 2013-02-25 | ||
| KZ2013/0232.1 | 2013-02-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013140572A RU2013140572A (en) | 2015-03-10 |
| RU2569928C2 true RU2569928C2 (en) | 2015-12-10 |
Family
ID=53279668
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013140572/07A RU2569928C2 (en) | 2013-02-25 | 2013-09-02 | Method of producing pelleted fuel for fuel elements |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2569928C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2750780C1 (en) * | 2020-10-06 | 2021-07-02 | Акционерное общество "Машиностроительный завод" | Method for uranium-gadolinium nuclear fuel producing |
| RU2772886C1 (en) * | 2021-06-29 | 2022-05-26 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" (ФГУП "ГХК") | Method of producing pelletized uranium-plutonium fuel for fuel elements of nuclear reactors |
| WO2024123209A1 (en) * | 2022-12-06 | 2024-06-13 | Акционерное Общество "Твэл" | Method for fabricating pelleted nuclear fuel |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2210821C2 (en) * | 2001-04-28 | 2003-08-20 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Method and device for producing pelletized fuel for fuel elements |
| RU2253913C2 (en) * | 2003-05-23 | 2005-06-10 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Mode of receiving fuel pellets for heat-generating elements out of uranium dioxide |
| KR100832567B1 (en) * | 2006-12-05 | 2008-05-27 | 한국원자력연구원 | Manufacturing method of large grain fuel sintered body |
| US20090200691A1 (en) * | 2005-12-19 | 2009-08-13 | Commissariat A L'energie Atomique | Process for the Manufacture of a Dense Nuclear Fuel Material |
-
2013
- 2013-09-02 RU RU2013140572/07A patent/RU2569928C2/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2210821C2 (en) * | 2001-04-28 | 2003-08-20 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Method and device for producing pelletized fuel for fuel elements |
| RU2253913C2 (en) * | 2003-05-23 | 2005-06-10 | Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" | Mode of receiving fuel pellets for heat-generating elements out of uranium dioxide |
| US20090200691A1 (en) * | 2005-12-19 | 2009-08-13 | Commissariat A L'energie Atomique | Process for the Manufacture of a Dense Nuclear Fuel Material |
| KR100832567B1 (en) * | 2006-12-05 | 2008-05-27 | 한국원자력연구원 | Manufacturing method of large grain fuel sintered body |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2750780C1 (en) * | 2020-10-06 | 2021-07-02 | Акционерное общество "Машиностроительный завод" | Method for uranium-gadolinium nuclear fuel producing |
| WO2022075880A1 (en) * | 2020-10-06 | 2022-04-14 | Акционерное общество "Машиностроительный завод" | Method for producing uranium-gadolinium nuclear fuel |
| RU2772886C1 (en) * | 2021-06-29 | 2022-05-26 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" (ФГУП "ГХК") | Method of producing pelletized uranium-plutonium fuel for fuel elements of nuclear reactors |
| WO2024123209A1 (en) * | 2022-12-06 | 2024-06-13 | Акционерное Общество "Твэл" | Method for fabricating pelleted nuclear fuel |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013140572A (en) | 2015-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2335815C2 (en) | Method of obtaining nuclear fuel pellets | |
| US4643873A (en) | Fabrication of nuclear fuel pellets | |
| RU2569928C2 (en) | Method of producing pelleted fuel for fuel elements | |
| CN110164574A (en) | A kind of preparation method of cellular fuel pellet | |
| RU2770610C2 (en) | METHOD FOR PRODUCING POWDER CONTAINING URANIUM OXIDE UO2, IF NECESSARY, PLUTONIUM OXIDE PuO2 AND, IF NECESSARY, AMERICIUM OXIDE AmO2 AND/OR OXIDE OF ANOTHER MINOR ACTINOID | |
| JP2003504596A (en) | Method for producing (U, Pu) O2 mixed oxide nuclear fuel pellets from non-fluid UO2 powder | |
| RU2199161C2 (en) | Method for producing nuclear fuel pellets primarily for fast reactors | |
| RU2253913C2 (en) | Mode of receiving fuel pellets for heat-generating elements out of uranium dioxide | |
| EP0277708B1 (en) | Pellet fabrication | |
| JP2002536628A (en) | Dry recycling method for (U, Pu) O2 mixed oxide nuclear fuel scrap | |
| Balakrishna et al. | Uranium dioxide powder preparation, pressing, and sintering for optimum yield | |
| RU2569287C1 (en) | Production of sintered porous tungsten carcass | |
| JP6353749B2 (en) | Method for producing sintered ore | |
| CN101341551B (en) | Method for making a particulate matter | |
| RU2576438C1 (en) | Method of producing granular regenerative product using roller compactor | |
| JP5204664B2 (en) | Method for producing dense nuclear fuel material | |
| RU2165651C1 (en) | Method for producing nuclear fuel pellets | |
| US20040201003A1 (en) | Method of making a composite nuclear fuel material consisting of dispersed (u,pu)o2 aggregates | |
| CN113053550A (en) | UO in AP1000 Fuel Assembly2Method for preparing core block | |
| RU2360308C1 (en) | Method of fuel pellet production for nuclear fuel elements | |
| RU2358342C2 (en) | Method of making nuclear fuel tablets | |
| RU2338274C2 (en) | Method of pelleted fuel manufacture for fuel elements of nuclear reactor | |
| RU2243601C2 (en) | Method for producing uranium and gadolinium containing fuel pellets | |
| RU2303300C2 (en) | Method for producing pelletized fuel for fuel elements | |
| RU2672256C1 (en) | Tablet for manufacturing a thermal element of nuclear reactor on quick neutrons |