大型平行式三内胆高真空热处理炉的改造

 　　大型平行式三内胆高真空热处理炉的改造

　　企业原有的大型平行式三内胆式真空热处理炉在真空度和全炉体温度均匀性两方面已经不能满足新型核燃料组件包壳材料——M5锆合金的热处理工艺要求。该文就大型热处理炉结构的优化、新材料选用、电气控制系统合理配置、真空系统改造和装料舱升级等方面所做的改造进行了阐述。改造后的大型高真空热处理炉能满足M5锆合金特殊热处理工艺的要求。

　　核电是一种高效的清洁能源,积极发展核电业已成为我国能源发展的基本策略。对于核电站必不可少的核燃料组件包壳材料主要采用锆(Zr)系合金,当前普遍使用的M5锆合金材料,因其具有良好的耐长期水蒸汽腐蚀、较好的工艺性能及其经济性,可以满足大型商用核电站18个月的换料周期以及燃耗深度55 000MWd/tU以上第三代核电站燃料组件的设计要求,因而取代了锆-4(Zr-4)合金包壳管材运用于国内主流核电站中,即将建成的新一批发电核电机组所需核燃料组件也多使用M5锆合金包壳管材。国内某公司拥有完整的Zr-4包壳管材制造技术和生产装备。2000年专为Zr-4包壳管热处理而设计制造的大型平行式三内胆高真空热处理炉启用,该炉采用电加热方式,全炉总长约30m,分为预热段、加热保温段和真空水冷段,最高工作温度800℃,可以满足Zr-4包壳管的热处理需要。但M5锆合金包壳管的退火热处理工艺在真空度和温度均匀性方面都比Zr-4要求更高,对热处理炉连续工作的可靠性也有更高要求,原热处理炉已不能满足。为此,对该大型三胆真空热处理炉做了全面的升级改造,以确保M5锆合金材料的热处理质量。