[发明专利]一种铅铋合金熔料装置及其装料、熔料和卸料方法

说明书

本发明涉及一种铅铋合金熔料装置及其装料、熔料和卸料方法，该装置包括：熔料容器，为一封闭的筒体；加料管，由所述熔料容器的侧上方倾斜地穿过所述熔料容器并伸入其内部，且所述加料管的出料端位于所述熔料容器底部的斜上方；楔形过渡块，设置在所述熔料容器的底部内壁上，且所述楔形过渡块的一端与所述加料管的出料端连接，所述楔形过渡块的另一端与所述熔料容器的底部内壁相切，并在两者间形成圆滑的过渡曲面。本发明能够有效缓解铅铋加料过程中铅铋锭子对筒体的冲击、并对固体或固液共存的铅铋合金都具有有效加热熔化能力，并能够满足熔料过程中的空气隔绝需求。

技术领域

本发明涉及核反应堆领域，具体是关于一种用于将固态铅铋合金熔化为液态铅铋合金的铅铋合金熔料装置及其装料、熔料和卸料方法。

背景技术

目前，在采用液态铅铋合金作为冷却剂的核反应堆中，其冷却剂在充注入核反应堆之前，需要将铅铋合金由固体状态加热熔化至液体状态，而工业生产的固体状态的铅铋合金多为圆柱形的具有一定体积和重量的锭子。由于铅铋合金的密度大，铅铋固体锭子的滚落加料过程会对熔料装置产生冲击，严重影响系统安全和系统寿命。同时由于初始加料时，熔料装置内都是固体状态的铅铋合金，因此熔料装置必须满足对固体加热熔化的需求。

此外，随着初料的熔化，之后的加料是在固液共存状态下进行的，熔料装置还必须满足对固液共存时继续加热熔化的需求；同时由于液体状态下的铅铋合金非常容易与空气中的氧气发生氧化反应，这是反应堆冷却剂所不允许的，因此熔料装置还必须满足空气隔绝的需求。

发明内容

针对上述问题，本发明的其中一个目的是提供一种能够有效缓解铅铋加料过程中铅铋锭子对筒体冲击的铅铋合金熔料装置；本发明的另一个目的是提供一种该铅铋合金熔料装置的装料、熔料和卸料方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种铅铋合金熔料装置，包括：熔料容器，为一封闭的筒体；加料管，由所述熔料容器的侧上方倾斜地穿过所述熔料容器并伸入其内部，且所述加料管的出料端位于所述熔料容器底部的斜上方；楔形过渡块，设置在所述熔料容器的底部内壁上，且所述楔形过渡块的一端与所述加料管的出料端连接，所述楔形过渡块的另一端与所述熔料容器的底部内壁相切，并在两者间形成圆滑的过渡曲面。

所述的铅铋合金熔料装置，优选地，所述熔料容器包括：筒体，呈卧式布置且两端敞口；封头，两个所述封头分别密封连接在所述筒体的两敞口端；支座，两所述支座固定连接在所述筒体的底部外壁上。

所述的铅铋合金熔料装置，优选地，所述加料管为一方形管件，其位于所述熔料容器外部的管件为封闭的滑道形式，而位于所述熔料容器内部的管件为敞开的滑道形式。

所述的铅铋合金熔料装置，优选地，在其中一个所述封头的下方设置有与所述筒体内腔连通的出料口，且所述出料口的位置高出所述筒体内壁的下沿一定距离。

所述的铅铋合金熔料装置，优选地，在所述筒体的上部设置有温度传感器、压力传感器和液位传感器。

所述的铅铋合金熔料装置，优选地，在所述筒体的上部设置有氩气进口管。

所述的铅铋合金熔料装置，优选地，在所述筒体的上部设置有泄压阀。

所述的铅铋合金熔料装置，优选地，该铅铋合金熔料装置还包括底部外加热和/或中部外加热器，其中所述底部外加热器包覆在所述筒体底部，所述中部外加热器包覆在所述筒体的侧面。

所述的铅铋合金熔料装置，优选地，该铅铋合金熔料装置还包括内加热器，所述内加热器固定连接在其中一所述封头上且位于该封头的中轴线以下，所述内加热器的加热段穿过所述封头并伸入到所述筒体内部。

一种上述铅铋合金熔料装置的装料、熔料和卸料方法，对于初次装料与熔料包括以下步骤(1)-(4)，对于非初次装料与熔料只包括以下步骤(3)和(4)，其中装料与熔料过程包括以下步骤：