核级锆材生产线项目简介*

黄生银

(江苏省冶金设计院有限公司， 江苏 南京　210019)



核级锆材生产线项目简介*

黄生银

(江苏省冶金设计院有限公司， 江苏 南京210019)

介绍了某公司核级锆材项目的建设内容及生产工艺流程、主要设备情况，指出项目的不足之处及长远运用前景。

锆管； 锆棒； 锆带； 第三代核电； 核能

引言

某公司为国内第三代核电锆材生产技术的受让主体及指定用户，主要为民用核电站提供核动力反应堆用各种堆芯结构材料，属特种有色金属冶金压延加工企业，主要进行海绵锆冶炼、锆合金铸锭熔炼和锆材的加工生产，其产品包括锆管(包壳管、导向管等)、锆棒、锆带。

1　主要建设内容

核级锆材项目建设的内容包括熔炼及返回料处理生产线(含电极制备车间、熔炼车间及返回料处理车间等)、坯料制备及板带材生产线(含坯料制备车间、板带材车间及酸洗间等)、管棒材生产线(含管材车间、棒材车间及酸洗间)、研发中心及配套的公辅设施等。

该项目总建筑面积为80000 m2，其中主厂房面积65000 m2(熔炼及返回料生产线面积13000 m2，坯料制备及板带材生产线面积17000 m2，管棒材生产线面积35000 m2)，辅厂房面积2000 m2，办公及生活设施面积13000 m2。

1.1熔炼及返回料处理生产线

熔炼及返回料处理生产线的主要生产任务是为后续生产提供合格的铸坯，生产线分为3个子车间，分别为电极制备车间、熔炼车间和返回料处理车间，其生产工艺流程如图1所示。

熔炼及返回料处理生产线的主要设备包括挑料机组、5000 t油压机、真空等离子焊箱、1 t真空自耗电弧炉、5 t真空自耗电弧炉、8 t真空自耗电弧炉、机加工设备、锆屑状返回料处理生产线一套以及配套的500 t油压机、氩弧焊箱等。

图1　熔炼主要生产工艺流程

1.2坯料制备及板带材生产线

坯料制备及板带材生产线的主要生产任务是生产管坯、棒坯、板坯，生产线包含坯料制备车间、板带材车间及酸洗间。主要生产工艺流程如图2, 3所示。

坯料制备生产线的主要设备有40 MN挤压机、内磨机、板坯淬火炉、工模具预热炉、管、棒坯淬火炉等。

板带材生产线的主要设备有750带材轧机、带材连续焊接机组、带材连续除油清洗、卷坯真空热处理炉、带材连续退火炉等。

1.3管棒材生产线

管棒材生产线的主要任务是生产成品管材、棒材，生产线包含管材车间、棒材车间和酸洗间。主要生产工艺流程如图4, 5所示。

图2　管坯生产工艺流程图注：锻造工序为委托外加工，轧制和退火工序在管棒材生产线完成。坯料制备工艺以管坯为代表，不再详述板坯和棒坯的制备工艺。

图3　板带材生产工艺流程注：热轧工序为委托外加工，轧制和退火工序在管棒材生产线完成。

图4　棒材生产工艺流程

图5　管材生产工艺流程

管棒材生产线的主要设备有LG-60轧机、LG-40轧机、LG-15轧机、KPW25 LC轧机(进口)、锆管精密矫直机、管材喷砂机、RPS390四头轮式抛光机、管材打孔设备、成品检测设备、激光打号、旋锻机、无心磨床、综合检测设备、切断设备、内热式真空退火炉、外热式真空退火炉等。

2　项目存在的一些问题

(1)该项目产品是国家核电等必要的战略产品，是国家解决该产品有无的问题，在设备配置上是按产品的生产工序来设计的，但此类产品的用量又不是很大，有些设备的生产负荷率很低，存在能力过剩的问题。

(2)该项目的一些工序还不够完善(如坯料的锻造、锆带的热轧等)，需要委外加工。

3　结束语

该项目对中国独立自主发展核电技术、和平利用核能资源、打造具有中国自主知识产权的核用锆合金品牌，有着积极而重大的作用。该项目产能是按国内市场对锆材产品的实际需求量进行设计的，随着中国核电工业的发展，对该产品的需求必将随之增加，因此随着本项目产能的进一步发挥，经济效益将会更好。

[1]葛伟，邓宁嘉，徐国俊，等，丁春聪.锆无缝管材加工技术研究[J].现代冶金，2015，42(2)：65—67.

[2]袁改焕，白新德，刘振球. 我国锆、铪材加工技术的进步及发展[J].稀有金属快报，2004，23(10):1—4.

2016-02-24

黄生银(1982—)，男，工程师。电话：13952092935

TF841.4; TG146.4+14