[實用新型]一種用于制備熔鹽的熔煉爐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320216709.6
• 申請日: 2013-04-25
• 公開（公告）號: CN203440069U
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖吉昌;宗國強;孫加宏;孫曉剛;李曉東;葉新艷
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所
• 主分類號: C01B9/08
• 分類號: C01B9/08
• 代理公司: 上海一平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31266
• 代理人: 祝蓮君;雷芳

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于真空熔煉設(shè)備領(lǐng)域，具體地，涉及一種用于可提供真空條件下制備、收集熔鹽的熔煉爐。

背景技術(shù)

熔鹽核反應(yīng)堆的冷卻劑為一種熔融鹽氟化物，其物理化學(xué)性質(zhì)，如熔點、粘度、輻照穩(wěn)定性、對燃料鹽的溶解能力等，在很大程度上受其純度的影響。且一些中子吸收截面大的金屬雜質(zhì)以及一些腐蝕性很強的酸根離子在熔鹽中都有非常嚴(yán)格的限制。因此，適用于熔鹽堆的熔鹽對質(zhì)量有著非常高的純度要求。熔鹽的制備條件非常苛刻，整個操作過程要求在無水、無氧、無污染條件下進行。然而，氟化物熔鹽的高溫強腐蝕性與防腐材料局限性之間的矛盾，一直制約著熔鹽的制備與使用，也對熔鹽熔煉制備爐的設(shè)計制作構(gòu)成很大挑戰(zhàn)。

目前，熔鹽的制備與純化包括熔煉、通氣除氧除雜、轉(zhuǎn)移儲存等一系列工藝過程，現(xiàn)有技術(shù)中，通常是將上述工藝過程在不同的真空系統(tǒng)和熔煉室進行，這增加了設(shè)備的部件數(shù)量、增大了結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度。且熔鹽的轉(zhuǎn)移是在高溫條件下靠氣體壓注的方式，危險系數(shù)高。管路通常為純鎳或鎳基合金制成，長期高溫使用容易腐蝕、變形、泄露等，造成熔鹽污染變質(zhì)。

因此，本領(lǐng)域需要開發(fā)并設(shè)計一種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、安全，并能充分符合核工業(yè)熔鹽熔煉要求的熔煉裝置。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供了一種用于熔煉核工業(yè)用熔鹽的、集真空系統(tǒng)、熔煉系統(tǒng)、和熔鹽收集、轉(zhuǎn)移系統(tǒng)為一體的熔煉裝置。

本實用新型的第一方面，提供了一種用于制備熔鹽的熔煉爐，所述熔煉爐包括可密封閉合的爐蓋和爐本體，還包括設(shè)于爐本體內(nèi)部的加熱容器和產(chǎn)物收集器。

在另一優(yōu)選例中所述的爐蓋和爐本體壁由外向內(nèi)設(shè)有外壁層、冷卻液流動層、內(nèi)壁層和防腐層。

在另一優(yōu)選例中，所述的內(nèi)壁層和外壁層均為不銹鋼材質(zhì)。

在另一優(yōu)選例中，所述冷卻液流動層為內(nèi)壁層與外壁層之間形成的空腔。

在另一優(yōu)選例中，所述的冷卻液包括水。

在另一優(yōu)選例中，所述的防腐層為氟聚合物涂層。

在另一優(yōu)選例中，所述的氟聚合物涂層為聚四氟乙烯涂層。

在另一優(yōu)選例中，所述的爐本體的還設(shè)有真空抽氣口。

在另一優(yōu)選例中，所述的真空抽氣口的數(shù)量為2-4個，較佳地，為2個。

在另一優(yōu)選例中，所述的真空抽氣口包括高真空大孔抽氣口和低真空小孔抽氣口。

在另一優(yōu)選例中，所述的爐本體的爐蓋還設(shè)有充氣口；較佳地，所述的充氣口與充氣裝置相連通。

在另一優(yōu)選例中，所述的充氣裝置為充惰性氣體裝置，較佳地，為充氮氣裝置。

在另一優(yōu)選例中，所述的加熱容器包括坩鍋和加熱裝置。

在另一優(yōu)選例中，所述的加熱裝置為感應(yīng)加熱裝置。

在另一優(yōu)選例中，所述的加熱裝置包括纏繞于坩鍋外圍的發(fā)熱電線圈。

在另一優(yōu)選例中，所述的坩堝為石墨坩堝；較佳地，為炭含量大于99.99%的石墨坩堝。

在另一優(yōu)選例中，所述的發(fā)熱電線圈為紫銅管、黃銅管、繞制而成。

在另一優(yōu)選例中，所述的發(fā)熱電線圈內(nèi)還包括冷卻水通路，且所述的冷卻水通路還包括與爐外冷卻水相連通的聯(lián)接裝置。

在另一優(yōu)選例中，所述的坩堝和加熱裝置之間還設(shè)有保溫層。

在另一優(yōu)選例中，所述的保溫層為氧化鋁板、石棉板、或耐火水泥保溫層；較佳地，為雜質(zhì)含量低于5%的氧化鋁板保溫層。

在另一優(yōu)選例中，所述的加熱容器還設(shè)有將加熱容器旋轉(zhuǎn)、抬升、或傾倒的電動旋轉(zhuǎn)傾倒裝置。

在另一優(yōu)選例中，所述的電動旋轉(zhuǎn)傾倒裝置以軸向轉(zhuǎn)動方式運作。

在另一優(yōu)選例中，所述的爐蓋還包括在爐蓋關(guān)閉狀態(tài)下用于向爐本體內(nèi)添加原料的加料口，和/或用于取樣的真空取樣裝置。

在另一優(yōu)選例中，所述的真空取樣裝置包括真空取樣室，和/或真空翻板閥。

在另一優(yōu)選例中，所述的真空取樣裝置還包括取液管。

在另一優(yōu)選例中，所述的爐蓋還包括觀察窗；較佳地，所述觀察窗為氟化鈣玻璃觀察窗、氟化鎂玻璃、石英玻璃。

在另一優(yōu)選例中，所述的爐蓋還包括防爆閥。

在另一優(yōu)選例中，所述的爐蓋還包括充氣管；較佳地，所述的充氣管設(shè)于爐內(nèi)的端部為鉑金管或高純石墨管。

在另一優(yōu)選例中，所述的產(chǎn)物收集器與可拆卸的產(chǎn)物儲存容器相連通。

在另一優(yōu)選例中，所述的產(chǎn)物儲存容器設(shè)于爐本體內(nèi)部或外部。

在另一優(yōu)選例中，所述的產(chǎn)物儲存容器與產(chǎn)物收集器之間設(shè)有可開啟/閉合的密封連接裝置。