專利名稱:核電站專用鎘板的制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有色金屬板材及制備工藝，特別是涉及一種核電站專用鎘板及 制備工藝，屬于金屬材料冶金技術(shù)。
背景技術(shù)：
核電是我國能源工業(yè)中的重要組成部分，特別是在世界石油價(jià)格居高不下的時(shí) 候更是如此，我國核電工業(yè)起步較西方發(fā)達(dá)國家晚了很多年，許多關(guān)鍵材料自己還不能 生產(chǎn)，例如核電站的乏燃料貯存格架中作為中子毒物材料使用的專用鎘板就是其中一 種。
在核電站設(shè)計(jì)中乏燃料貯存格架是燃料操作和貯存系統(tǒng)中與安全有關(guān)的重要設(shè) 備，它們設(shè)置在燃料廠房的乏燃料貯存水池中，主要功能為貯存反應(yīng)堆換料時(shí)卸出的乏 燃料組件或用于存放丨日控制棒組件和可燃毒物棒組件等。
目前國內(nèi)外核電站的乏燃料貯存格架中作為中子毒物材料一般有硼鋁、硼塑 料、硼不銹鋼和高純度鎘等，其中
硼鋁是由硼彌散到鋁或鋁合金中而形成的一種材料，硼鋁雖可用于乏燃料貯存 水池的使用環(huán)境中，但硼鋁在水池中經(jīng)過輻照后將產(chǎn)生氣體，使貯存小室產(chǎn)生腫漲變 形，導(dǎo)致乏燃料組件不能從中抽出或插入；
硼塑料是由硼彌散到有機(jī)物中而形成的一種材料，硼塑料一般做成板材插在貯 存小室的四周，硼塑料受輻照后易產(chǎn)生氣體，且有長，寬方向收縮的現(xiàn)象，從而使次臨 界安全受到一定影響；
硼不銹鋼是由硼和不銹鋼冶煉而成的一種材料，用于制造乏燃料貯存格架的硼 不銹鋼板的硼一 10百分含量要求比較高，而隨著硼一 10含量的提高，硼不銹鋼板的脆硬 性顯著增加，鋼板軋制中易產(chǎn)生裂紋，另外，鋼板之間的焊接也成為一大難題，特別是 國內(nèi)尚不能軋制出符合乏燃料貯存格架技術(shù)要求的硼不銹鋼板；
高純度鎘是由高純度鎘軋制出一定厚度的板材，作為貯存格架的中子毒物材 料，鎘本身易與乏燃料貯存水池中的池水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此它不能單獨(dú)使用，其內(nèi)外 表面必須包覆一定厚度的不銹鋼材料，以便構(gòu)成"三明治"夾層結(jié)構(gòu)的鎘套管。鎘套管 成型后要對其夾層結(jié)構(gòu)做氦氣泄漏試驗(yàn)，保證它的密封性，從而保證鎘板作為乏燃料貯 存格架中子毒物材料在長期貯存期間不會和乏燃料貯存水池的池水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
乏燃料貯存格架采用鎘板作為其中子毒物材料，在國外(法國)及大亞灣 核電站已有成熟的經(jīng)驗(yàn)。然而這種專用鎘板的鎘含量大于99.95 %，標(biāo)準(zhǔn)尺寸為 0.5mmX910mmX3730,屬于超薄、超寬、超長難加工的高精尖產(chǎn)品，其制備工藝國外 對我嚴(yán)格保密，而國內(nèi)現(xiàn)有的軋制薄鋼板及軋制有色金屬薄銅板、鉛板和鋁板的工藝流 程，經(jīng)試驗(yàn)均無法生產(chǎn)出這種滿足核電要求的超薄、超寬、超長難加工的專用鎘板。因 此只能從國外進(jìn)口這種價(jià)格昂貴的專用鎘板供核電站使用，嚴(yán)重束縛了我國核電工業(yè)的 快速發(fā)展。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于打破國外的技術(shù)壟斷、提高核電材料的國有化水平和加速核 電工業(yè)的快速發(fā)展，經(jīng)過艱苦努力提供一種新的核電站專用鎘板及制備工藝。本發(fā)明降 低了專用鎘板的成本，打破了國外的技術(shù)壟斷，安全性、可靠性完全滿足核電要求，維 護(hù)核電專用鎘板穩(wěn)定可靠供應(yīng)，促進(jìn)核電工業(yè)健康發(fā)展。
本發(fā)明給出的技術(shù)方案是這種核電專用鎘板的鎘含量大于99.95%，其特點(diǎn) 是所述鎘板的尺寸為厚度0.3mm 1.2mmX寬度500mm 1500mmX長度IOOOmm 5000mm。
本發(fā)明給出的這種核電專用鎘板的制備工藝，包括有以下步驟
(1)選用國標(biāo)零號鎘錠，采用坩鍋或金屬鍋熔化，所述坩鍋或金屬鍋內(nèi)的熔融液 面用強(qiáng)堿覆蓋，在350 550°C溫度下澆注鎘塊，所述鎘塊再車去表面氧化皮；
(2)在保溫爐內(nèi)加熱，加熱溫度100 320°C，在保溫爐內(nèi)保溫至鎘塊內(nèi)外溫度 均勻，然后進(jìn)行熱軋，熱扎后中斷成冷軋坯料，然后在二輥或四輥可逆軋機(jī)上逐道次冷 軋成形，總加工率90%，軋后尺寸為厚度0.3mm 1.2mmX寬度500mm 1500mmX 長度 IOOOmm 5000mm。
在上述技術(shù)方案中，所述的設(shè)備(坩鍋或金屬鍋、二輥或四輥可逆軋機(jī))均為市 場上購置的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是降低了核電站專用鎘板的成本，打破 了國外的技術(shù)壟斷，專用鎘板的安全性、可靠性完全滿足核電要求，維護(hù)核電專用鎘板 穩(wěn)定可靠供應(yīng)，促進(jìn)核電工業(yè)健康發(fā)展。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1:
選用國標(biāo)零號鎘錠，采用內(nèi)加保護(hù)層的不銹鋼鍋熔化，在350°C溫度下澆注成鎘 塊，塊重50kg，所述鎘塊再在車床上車去表面氧化皮；
去掉表面氧化皮的鎘塊在爐內(nèi)100 320°C溫度下保溫?zé)彳?，熱軋后中斷?冷軋坯料，然后在四輥可逆軋機(jī)上逐道次冷軋成形，總加工率90%，軋后尺寸為厚度 0.3mm 1.2mmX 寬度 500mm 1500mmX 長度 IOOOmm 5000mm。
實(shí)施例2
選用國標(biāo)零號鎘錠，采用內(nèi)加保護(hù)層的不銹鋼鍋熔化，在500°C溫度下澆注成鎘 塊，塊重50kg，該鎘塊再在車床上車去表面氧化皮；
去掉表面氧化皮的鎘塊在爐內(nèi)230°C溫度下保溫?zé)彳?，熱軋后中斷成冷軋?料，然后在四輥可逆軋機(jī)上逐道次冷軋成形，總加工率90%，軋后尺寸為厚度0.3_ 1.2mmX 寬度 500mm 1500mmX 長度 IOOOmm 5000mm。
實(shí)施例3
選用國標(biāo)零號鎘錠，采用內(nèi)加保護(hù)層的不銹鋼鍋熔化，在450°C溫度下澆注成鎘 塊，塊重50kg，該鎘塊再在車床上車去表面氧化皮；
去掉表面氧化皮的鎘塊在爐內(nèi)450°C溫度下保溫?zé)彳?，熱扎后中斷成冷軋坯料，然后在四輥可逆軋機(jī)上逐道次冷 軋成形，總加工率90%，軋后尺寸為厚度0.3mm 1.2mmX 寬度 500mm 1500mmX 長度 IOOOmm 5000mm。
權(quán)利要求
1.核電專用鎘板的制備工藝，其特征在于包括有以下步驟(1)選用國標(biāo)零號鎘錠，采用坩鍋或金屬鍋熔化，所述坩鍋或金屬鍋內(nèi)的熔融液面用 強(qiáng)堿覆蓋，在350 550°C溫度下澆注鎘塊，所述鎘塊再車去表面氧化皮；(2)在保溫爐內(nèi)加熱，加熱溫度100 320°C，在保溫爐內(nèi)保溫至鎘塊內(nèi)外溫度均 勻，然后進(jìn)行熱軋，熱扎后中斷成冷軋坯料，然后在二輥或四輥可逆軋機(jī)上逐道次冷軋 成形，總加工率90%，軋后尺寸為厚度0.3mm 1.2mmX寬度500mm 1500mmX長 度 IOOOmm 5000mm。
專利摘要
一種核電站專用鎘板及制備工藝，其特點(diǎn)是所述鎘板的尺寸為厚度0.3mm～1.2mm×寬度500mm～1500mm×長度1000mm～5000mm。其制備工藝選用國標(biāo)零號鎘錠，采用坩鍋或金屬鍋熔化，所坩鍋或金屬鍋內(nèi)的熔融液面用強(qiáng)堿覆蓋，在350～550℃溫度下澆注鎘塊，所述鎘塊再車去表面氧化皮；在保溫爐內(nèi)加熱，加熱溫度100～320℃，在保溫爐內(nèi)保溫至鎘塊內(nèi)外溫度均勻，然后進(jìn)行熱軋，熱扎后中斷成冷軋坯料，然后在四輥可逆軋機(jī)上逐道次冷軋成形。本發(fā)明降低了專用鎘板的成本，打破了國外的技術(shù)壟斷，安全性、可靠性完全滿足核電要求，維護(hù)核電專用鎘板穩(wěn)定可靠供應(yīng)，促進(jìn)核電工業(yè)健康發(fā)展。
文檔編號G21C19/07GKCN101515481 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 200910010945
公開日2011年4月13日 申請日期2009年3月31日
發(fā)明者祁學(xué)瀚, 祁振武 申請人:沈陽瀚瑞達(dá)鈦業(yè)有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan