核級鋯材生產線項目簡介*

黃生銀

(江蘇省冶金設計院有限公司， 江蘇 南京　210019)

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核級鋯材生產線項目簡介*

黃生銀

(江蘇省冶金設計院有限公司， 江蘇 南京210019)

介紹了某公司核級鋯材項目的建設內容及生產工藝流程、主要設備情況，指出項目的不足之處及長遠運用前景。

鋯管； 鋯棒； 鋯帶； 第三代核電； 核能

引言

某公司為國內第三代核電鋯材生產技術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堆用各種堆芯結構材料，屬特種有色金屬冶金壓延加工企業，主要進行海綿鋯冶煉、鋯合金鑄錠熔煉和鋯材的加工生產，其產品包括鋯管(包殼管、導向管等)、鋯棒、鋯帶。

1　主要建設內容

核級鋯材項目建設的內容包括熔煉及返回料處理生產線(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線(含坯料制備車間、板帶材車間及酸洗間等)、管棒材生產線(含管材車間、棒材車間及酸洗間)、研發中心及配套的公輔設施等。

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

1.1熔煉及返回料處理生產線

熔煉及返回料處理生產線的主要生產任務是為后續生產提供合格的鑄坯，生產線分為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，其生產工藝流程如圖1所示。

熔煉及返回料處理生產線的主要設備包括挑料機組、5000 t油壓機、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、機加工設備、鋯屑狀返回料處理生產線一套以及配套的500 t油壓機、氬弧焊箱等。

圖1　熔煉主要生產工藝流程

1.2坯料制備及板帶材生產線

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

坯料制備生產線的主要設備有40 MN擠壓機、內磨機、板坯淬火爐、工模具預熱爐、管、棒坯淬火爐等。

板帶材生產線的主要設備有750帶材軋機、帶材連續焊接機組、帶材連續除油清洗、卷坯真空熱處理爐、帶材連續退火爐等。

1.3管棒材生產線

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

圖2　管坯生產工藝流程圖注：鍛造工序為委托外加工，軋制和退火工序在管棒材生產線完成。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　板帶材生產工藝流程注：熱軋工序為委托外加工，軋制和退火工序在管棒材生產線完成。

圖4　棒材生產工藝流程

圖5　管材生產工藝流程

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

2　項目存在的一些問題

(1)該項目產品是國家核電等必要的戰略產品，是國家解決該產品有無的問題，在設備配置上是按產品的生產工序來設計的，但此類產品的用量又不是很大，有些設備的生產負荷率很低，存在能力過剩的問題。

(2)該項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　結束語

該項目對中國獨立自主發展核電技術、和平利用核能資源、打造具有中國自主知識產權的核用鋯合金品牌，有著積極而重大的作用。該項目產能是按國內市場對鋯材產品的實際需求量進行設計的，隨著中國核電工業的發展，對該產品的需求必將隨之增加，因此隨著本項目產能的進一步發揮，經濟效益將會更好。

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

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

2016-02-24

黃生銀(1982—)，男，工程師。電話：13952092935

TF841.4; TG146.4+14