大型平行式三內膽高真空熱處理爐的改造

 　　大型平行式三內膽高真空熱處理爐的改造

　　企業原有的大型平行式三內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構的優化、新材料選用、電氣控制系統合理配置、真空系統改造和裝料艙升級等方面所做的改造進行了闡述。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,積極發展核電業已成為我國能源發展的基本策略。對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,當前普遍使用的M5鋯合金材料,因其具有良好的耐長期水蒸汽腐蝕、較好的工藝性能及其經濟性,可以滿足大型商用核電站18個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計要求,因而取代了鋯-4(Zr-4)合金包殼管材運用于國內主流核電站中,即將建成的新一批發電核電機組所需核燃料組件也多使用M5鋯合金包殼管材。國內某公司擁有完整的Zr-4包殼管材制造技術和生產裝備。2000年專為Zr-4包殼管熱處理而設計制造的大型平行式三內膽高真空熱處理爐啟用,該爐采用電加熱方式,全爐總長約30m,分為預熱段、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,對熱處理爐連續工作的可靠性也有更高要求,原熱處理爐已不能滿足。為此,對該大型三膽真空熱處理爐做了全面的升級改造,以確保M5鋯合金材料的熱處理質量。