国产新型干法转化炉炉管的研制及应用
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完成单位:中核建中核燃料元件有限公司
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-1-114
登记年份:2025
发布时间:2025-03-13
成果主要完成人
肖超,安冬,王永泽,陈毅,张宇航,文鹏程,黄小江,蒋庆,欧阳凡,雷洲阳
项目概况
现二氧化铀粉末的化工生产工艺流程采用干法工艺。随着二氧化铀粉末干法生产工艺规模不断扩大,生产工艺日益成熟,设备的稳定性成为生产线能否安全、连续、稳定运行的关键因素,成为车间日常管理重点。尤其是工艺核心设备转化炉,其重要备件炉管因其传统制造加工工艺的劣势,在焊接、卷板过程可能造成应力分布不均,生成大量缺陷,在生产使用过程中,炉管处于多段高温温区,内部大量腐蚀性气体生成,促进炉管缺陷部位腐蚀加剧,缩短炉管使用寿命,造成生成中断。
国产炉管使用寿命往往只有1年时间,通过对现有国产炉管、寿命长达7年的进口炉管的耐腐蚀性能、加工工艺、材料选择等方面进行对比研究,分析了导致国产卷板焊接炉管焊缝处频繁发生腐蚀的原因,在于焊接工艺的引入致使可能存在的诸如热裂纹、气泡、夹渣、残余应力等缺陷,使炉管在高温、HF环境下极易发生腐蚀。对此,选择耐腐蚀性能更加优越的X特殊材料,炉管筒体采用冷拔加工一次成型,抄板为可拆卸式结构,避免了炉管筒体制造过程中焊接工艺的引入,提高其耐腐蚀能力。
冷拔加工炉管于2022年1月在国产转化炉使用至今,在国内核化工领域属于首次应用,处于国内领先水平,解决了现有国产炉管使用寿命短的问题,炉管各项技术指标、耐蚀性能、高温性能达到国际先进水平,大幅度提高了现有干法铀转化生产线装备水平。2024年完成国产新型炉管使用范围拓展,成功实现了进口转化炉进口备件替代,实现了国产镍基合金无缝炉管对进口高单价、长制造周期炉管的替代,解决了进口备件卡脖子问题,使公司掌握了X特殊材料冶炼成型、先进炉管制造工艺,实现了大型核化工转化设备核心备件自主可控。为新型干法转化炉的炉管的选型、制造和应用提供理论基础与实践参考,将在新基地推广使用。
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