一種核廢料包裝裝置的制造方法
【專利摘要】一種核廢料包裝裝置，所述包裝裝置的輻射屏蔽包裝層為多層，由內(nèi)而外依次包括內(nèi)層包裝容器層，鉛合金層，防輻射混凝土層，外包裝容器層，防水罩層，所述內(nèi)層包裝容器層厚度為2?6cm，所述鉛合金層厚度為3?8cm，所述防輻射混凝土層厚度為5?10cm，外包裝容器層厚度為3?7cm，防水罩層厚度為1?2cm。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝容率高、不易被腐蝕、并能完全阻隔放射性核素外泄。
【專利說(shuō)明】
一種核廢料包裝裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及核廢料處理設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種核廢料處理裝置，更具體的涉及一種核廢料處理裝置輻射屏蔽包裝層結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]核工業(yè)的發(fā)展，特別是核電站的快速發(fā)展，產(chǎn)生了大量的核廢料，通常所說(shuō)的核廢料包括中低放射性核廢料和高放射性核廢料兩類，前者主要指核電站在發(fā)電過(guò)程中產(chǎn)生的低放射性的廢液、廢物，例如廢樹脂、活性炭、廢過(guò)濾器芯子、蒸干的含硼廢液等，占到了所有核廢料的99%，后者則是指從核電站反應(yīng)堆芯中換出來(lái)的燃燒后的核燃料，因?yàn)槠渚哂懈叨确派湫?，俗稱為高放廢料。其中，中低放射性核廢料危害較低，國(guó)際上通行的做法是在地面開挖深約10-20米的壕溝，然后建好各種防輻射工程屏障，將中低放射性核廢料進(jìn)行水泥固化后裝入核廢料罐，再將密封好的核廢料罐放入壕溝中并掩埋，一段時(shí)間后，這些廢料中的放射性物質(zhì)就會(huì)衰變成對(duì)人體無(wú)害的物質(zhì)。
[0003]據(jù)
【申請(qǐng)人】所知目前的貯運(yùn)桶大多為圓柱形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，這類桶目前易出現(xiàn)以下問題:
1、這類桶體常常會(huì)存在微裂紋，導(dǎo)致核廢料泄漏；
2、這類桶體在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中常因磕碰而導(dǎo)致桶體損傷，發(fā)生核廢料泄漏；
3、這種桶體使用壽命較短，易出現(xiàn)意外，危及工作人員人身安全。
[0004]因此，加強(qiáng)核廢料貯運(yùn)容器的設(shè)計(jì)、制造，對(duì)保證生產(chǎn)質(zhì)量和工作人員人身安全有著重要意義。
[0005]另外，采用鋼桶作為核廢料的長(zhǎng)期處置容器，由于鋼桶的耐腐蝕性較差，后續(xù)的暫存、運(yùn)輸以及最終處置都增加了輻射風(fēng)險(xiǎn)。再者，采用水泥固化法處理中低放射性核廢料存在再次分解和化學(xué)反應(yīng)的可能，從而出現(xiàn)溶脹、龜裂，使放射性液體外泄，污染環(huán)境。
[0006]因此，有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝容率高、不易被腐蝕、并能完全阻隔放射性核素外泄的核廢料處理裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于上述的分析，本發(fā)明旨在提供一種核廢料處理裝置，更具體的是一種核廢料處理裝置輻射屏蔽包裝層結(jié)構(gòu)。
[0008]—種核廢料包裝裝置，所述包裝裝置的輻射屏蔽包裝層為多層，由內(nèi)而外依次包括內(nèi)層包裝容器層，鉛合金層，防輻射混凝土層，外包裝容器層，防水罩層，所述內(nèi)層包裝容器層厚度為2-6cm，所述鉛合金層厚度為3-8cm，所述防輻射混凝土層厚度為5-lOcm，外包裝容器層厚度為3-7011，防水罩層厚度為1-20]10
[0009]進(jìn)一步地，所述內(nèi)層包裝容器層由核級(jí)不銹鋼組成，該不銹鋼的化學(xué)成分按重量百分比為:C:0.005?0.015%，SK0.5%，Mn:<0.5%，P:<0.020%，S:<0.020%，Cr:13.0~16.0%,Ni:1.65-1.75%,Mo:0.3-0.45%,ff:0.3-0.6%,V:0.05-0.085%,Nb:0.035-0.05%,N:0.001-0.002%，Co: 0.002-0.004%，Cu:0.001-0.004%，其余為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)。
[0010]進(jìn)一步地，所述不銹鋼的制備方法為:(I)冶煉:將鐵水轉(zhuǎn)爐冶煉，加熱至溫度為1400°C后加入所述廢鋼，加入Al-Ba-Ca進(jìn)行脫氧合金化，出鋼擋渣，轉(zhuǎn)爐出鋼溫度控制在1510°C，出鋼過(guò)程鋼包要進(jìn)行底吹氬操作，鋼水經(jīng)轉(zhuǎn)爐冶煉后進(jìn)行爐外精煉，精煉用鋼包在真空度100托的真空室脫氣，鋼液沸騰平衡后開始供氧，當(dāng)真空度達(dá)到60托時(shí)停止供氧，進(jìn)一步提高真空度達(dá)到0.5托，同時(shí)增大Ar流量，在0.5托真空度下保持5分鐘后加降溫劑N1、S1、Mn，然后加Al還原渣中Cr，加CaO造新渣，保持5分鐘后用氮?dú)馄茐恼婵?，鋼包脫離真空室，繼續(xù)用S1-Ca粉還原；(2)RH脫碳精煉:1)進(jìn)RH溫度控制在1550°C ； 2)進(jìn)行壓力控制，抽真空開始O?1min過(guò)程中，加入含F(xiàn)e203的固體球4-5kg/噸鋼，提升氣體流量應(yīng)保持在200?220m3/h; 3)抽真空開始后(>10min)?20min過(guò)程中，加入含F(xiàn)e203的固體球0.5-0.7kg/噸鋼，提升氣體流量保持在170?190m3/h; 4)抽真空開始后(>20min)?30min過(guò)程中，提升氣體流量保持在145?165m3/h; 5)破空，提升氣體流量保持在120?130m3/h;真空結(jié)束后軟攪拌時(shí)間不少于15min，所述目標(biāo)鋼水的成分按重量百分比計(jì)為:C: 0.005-0.015%，S1:彡0.5%，Mn:<0.5%，P:<0.020%，S:<0.020%，Cr:13.0~16.0%，N1:1.65~1.75%，Mo:0.3-0.45%,ff:0.3-0.6%,V:0.05-0.085%,Nb:0.035-0.05%,N:0.001-0.002%,Co:0.002-0.004%,Cu: 0.001-0.004%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)；(3)澆注:鋼包吊出鎮(zhèn)靜1分鐘后開澆，澆注后12小時(shí)后脫帽起吊；(4)熱處理:鑄錠加熱到1010-1100°C、保溫時(shí)間為15-30min，然后以50-75°C/s的速率快速冷卻至410-510°C，再加熱至550-750°C、并保溫20_40min，最后以110-120°C/s的速率快速冷卻至室溫；(5)乳制:在精乳溫度是750°C以上進(jìn)行熱乳，在該熱乳終了后的2秒以內(nèi)進(jìn)行加速冷卻后，在卷取溫度700°C以下進(jìn)行卷取，然后進(jìn)行酸洗，在酸洗后再進(jìn)行冷乳；(6)多級(jí)退火:先將其升溫到350°C，升溫速率50°C/小時(shí)，保溫2小時(shí)，后升溫至540°C，升溫速率40°C/小時(shí)，保溫3小時(shí)，然后再次升溫至720°C，保溫I小時(shí)，然后空冷至室溫;然后使用多級(jí)退火后的冷乳坯制備內(nèi)層包裝容器層。
[0011 ]進(jìn)一步地，鉛合金層的主要成分為:Sr:0.06-0.08%，Sb: 1.1-1.5%,Na:0.1-0.2%，Cu: 0.01-0.05%，余量為Pb及不可避免的雜質(zhì)。
[0012]進(jìn)一步地，防輻射混凝土層的制備方法為:稱取原料(重量份):硅酸鹽水泥100份，娃藻土7-8份，重晶石3-5份，粉煤灰2-7份，白75:石粉1-2份，絡(luò)鐵礦5_6份，褐鐵礦5_6份，砂100份，石子180份，水55份，木質(zhì)素磺酸鹽1-2份，松香酸鈉1-3份，硼酸2-3份，氯化鋁3-4份、招酸鈉0.5-1份;將娃藻土7-8份，重晶石3-5份，粉煤灰2-7份，白75:石粉1-2份，絡(luò)鐵礦5_6份，褐鐵礦5-6份混合后煅燒，煅燒過(guò)程:先將其加熱至300-370°C，煅燒1_2小時(shí)，之后升溫至530-540°C，煅燒2-5小時(shí)，再次升溫至660-670°C，煅燒1-2小時(shí)，再次升溫至650-700 °C，煅燒2-3小時(shí)，之后隨爐冷卻，將煅燒后混合物在粉磨機(jī)中進(jìn)行粉磨，轉(zhuǎn)速為80-200r/min，粉磨1-3小時(shí)，粉磨混合物顆粒度大小為大約0.4-0.5mm;將硅酸鹽水泥、粉磨混合物和35-40份水投入到混凝土攪拌機(jī)攪拌10分鐘，再加入砂、石子和剩余的水繼續(xù)攪拌3分鐘，之后將木質(zhì)素磺酸鹽1-2份，松香酸鈉1-3份，硼酸2-3份，氯化鋁3-4份、鋁酸鈉0.5-1份加入，攪拌后得到混凝土。
[0013]進(jìn)一步地，所述外包裝容器層的為鎳基合金，其主要成分為:Cr: 16-18%,Mo: 11_12%,W:1.5-3%,Co:1.1-1.3%,Fe:3-5%,Mn:0.2-0.4,C:0.01-0.03%,Si:0.06-0.07,P:0.002-0.01%，余量為Ni及不可避免的雜質(zhì)。
[0014]進(jìn)一步地，防水罩層為耐候鋼，其主要成分為:C0.1-0.16%, S1:0.7-0.85%, Mn:0.65-0.75%，P〈0.04%，S〈0.05%，Cr:0.75-1.65%，V:0.01-0.10%，Ni 彡 0.50%，Cu0.25-0.40%，
余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0015]進(jìn)一步地，所述內(nèi)層包裝容器層由核級(jí)不銹鋼組成，該不銹鋼的化學(xué)成分按重量百分比為:C:0.01%，S1:0.2%，Mn:0.3%，P:彡0.020%，S:彡0.020%,Cr: 14.2%,Ni: I.68%,Mo:0.39%，W: 0.46%，V: 0.066%，Nb: 0.039%，N: 0.0018%，Co: 0.0032%，Cu: 0.0025%，其余為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)。
[0016]進(jìn)一步地，鉛合金層的主要成分為:Sr:0.068%，Sb: I.35%，Na: 0.17%，Cu: 0.022%，余量為Pb及不可避免的雜質(zhì)。
[0017]進(jìn)一步地，防輻射混凝土層的制備方法為:稱取原料(重量份):硅酸鹽水泥100份，硅藻土7.8份，重晶石3.4份，粉煤灰6份，白云石粉1.4份，鉻鐵礦5.5份，褐鐵礦5.75份，砂100份，石子180份，水55份，木質(zhì)素磺酸鹽1.6份，松香酸鈉2份，硼酸2.5份，氯化鋁3.6份、鋁酸鈉0.7份;將硅藻土7.8份，重晶石3.4份，粉煤灰6份，白云石粉1.4份，鉻鐵礦5.5份，褐鐵礦5.75份混合后煅燒，煅燒過(guò)程:先將其加熱至300-370°C，煅燒1_2小時(shí)，之后升溫至530-5400C，煅燒2-5小時(shí)，再次升溫至660-670°C，煅燒1_2小時(shí)，再次升溫至650-700°C，煅燒2_3小時(shí)，之后隨爐冷卻，將煅燒后混合物在粉磨機(jī)中進(jìn)行粉磨，轉(zhuǎn)速為80-200r/min，粉磨1-3小時(shí)，粉磨混合物顆粒度大小為大約0.4-0.5mm;將硅酸鹽水泥、粉磨混合物和38份水投入到混凝土攪拌機(jī)攪拌10分鐘，再加入砂、石子和剩余的水繼續(xù)攪拌3分鐘，之后將木質(zhì)素磺酸鹽1.6份，松香酸鈉2份，硼酸2.5份，氯化鋁3.6份、鋁酸鈉0.7份加入，攪拌后得到混凝土。
[0018]本發(fā)明有益效果如下:
本發(fā)明的核廢料包裝裝置，通過(guò)對(duì)包裝層的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及各層組成結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，尤其是各層組分及制備工藝的優(yōu)化，能完全阻隔放射性核素外泄，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝容率高、不易被腐蝕，保證了核廢料處理的安全可靠性。
[0019]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書中闡述，并且，部分的從說(shuō)明書中變得顯而易見，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在所寫的說(shuō)明書、權(quán)利要求書中所特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。
【附圖說(shuō)明】
[0020]附圖僅用于示出具體實(shí)施例的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制，在整個(gè)附圖中，相同的參考符號(hào)表不相同的部件。
[0021]圖1是本發(fā)明核廢料處理裝置輻射屏蔽包裝層結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖來(lái)具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，其中，附圖構(gòu)成本申請(qǐng)一部分，并與本發(fā)明的實(shí)施例一起用于闡釋本發(fā)明的原理。
[0023]實(shí)施例1
一種核廢料包裝裝置，所述包裝裝置的輻射屏蔽包裝層為多層，由內(nèi)而外依次包括內(nèi)層包裝容器層I，鉛合金層2，防輻射混凝土層3，外包裝容器層4，防水罩層5，所述內(nèi)層包裝容器層厚度為3cm，所述鉛合金層厚度為3.lcm，所述防輻射混凝土層厚度為7cm，外包裝容器層厚度為4cm，防水罩層厚度為1.6cm。
[0024]所述內(nèi)層包裝容器層由核級(jí)不銹鋼組成，該不銹鋼的化學(xué)成分按重量百分比為:C:0.013%,Si:0.05%,Mn:0.1%,P:^0.020%,S:^0.020%,Cr:14.3%,Ni:1.72%,Mo:0.39%,ff:0.46%，V: 0.06%，Nb: 0.045%，N: 0.0013%，Co: 0.004%，Cu: 0.0035%，其余為 Fe 和不可避免的雜質(zhì);所述不銹鋼的制備方法為:(I)冶煉:將鐵水轉(zhuǎn)爐冶煉，加熱至溫度為1400°C后加入所述廢鋼，加入Al-Ba-Ca進(jìn)行脫氧合金化，出鋼擋渣，轉(zhuǎn)爐出鋼溫度控制在1510°C，出鋼過(guò)程鋼包要進(jìn)行底吹氬操作，鋼水經(jīng)轉(zhuǎn)爐冶煉后進(jìn)行爐外精煉，精煉用鋼包在真空度100托的真空室脫氣，鋼液沸騰平衡后開始供氧，當(dāng)真空度達(dá)到60托時(shí)停止供氧，進(jìn)一步提高真空度達(dá)到0.5托，同時(shí)增大Ar流量，在0.5托真空度下保持5分鐘后加降溫劑N1、Si ,Mn，然后加Al還原渣中Cr，加CaO造新渣，保持5分鐘后用氮?dú)馄茐恼婵?，鋼包脫離真空室，繼續(xù)用S1-Ca粉還原；(2)RH脫碳精煉:I)進(jìn)RH溫度控制在1550 °C ; 2)進(jìn)行壓力控制，抽真空開始O?1min過(guò)程中，加入含F(xiàn)e203的固體球5kg/噸鋼，提升氣體流量應(yīng)保持在205m3/h; 3)抽真空開始后(>101^11)?201^11過(guò)程中，加入含？6203的固體球0.651^/噸鋼，提升氣體流量保持在185m3/h； 4)抽真空開始后(>20min)?30min過(guò)程中，提升氣體流量保持在160m3/h;5)破空，提升氣體流量保持在126m3/h;真空結(jié)束后軟攪拌時(shí)間不少于15min，所述目標(biāo)鋼水的成分按重量百分比計(jì)為:(::0.013%，51:0.05%，]\111:0.1%，？:彡0.020%，5:彡0.020%，0:14.3%，N1:1.72%，Mo:0.39%，W:0.46%，V:0.06%，Nb:0.045%，N:0.0013%，Co:0.004%，Cu:0.0035%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)；(3)澆注:鋼包吊出鎮(zhèn)靜10分鐘后開澆，澆注后12小時(shí)后脫帽起吊；(4)熱處理:鑄錠加熱到1 30 °C、保溫時(shí)間為18min，然后以55 °C /s的速率快速冷卻至4900C，再加熱至5700C、并保溫25min，最后以110°C/s的速率快速冷卻至室溫；(5)乳制:在精乳溫度800°C進(jìn)行熱乳，在該熱乳終了后的2秒以內(nèi)進(jìn)行加速冷卻后，在卷取溫度680°C進(jìn)行卷取，然后進(jìn)行酸洗，在酸洗后再進(jìn)行冷乳；(6)多級(jí)退火:先將其升溫到350°C，升溫速率50°C/小時(shí)，保溫2小時(shí)，后升溫至540°C，升溫速率40°C/小時(shí)，保溫3小時(shí)，然后再次升溫至720°C，保溫I小時(shí)，然后空冷至室溫;然后使用多級(jí)退火后的冷乳坯制備內(nèi)層包裝容器層。
[0025]鉛合金層的主要成分為:Sr:0.07%，Sb: 1.45%，Na: 0.172%，Cu: 0.023%，余量為Pb及不可避免的雜質(zhì)。
[0026]防輻射混凝土層的制備方法為:稱取原料(重量份):硅酸鹽水泥100份，硅藻土7.5份，重晶石3.8份，粉煤灰4.6份，白云石粉1.56份，鉻鐵礦5.8份，褐鐵礦5.5份，砂100份，石子180份，水55份，木質(zhì)素磺酸鹽1.3份，松香酸鈉1.2份，硼酸2.15份，氯化鋁3.3份、鋁酸鈉
0.62份;將硅藻土7.5份，重晶石3.8份，粉煤灰4.6份，白云石粉I.56份，鉻鐵礦5.8份，褐鐵礦5.5份混合后煅燒，煅燒過(guò)程:先將其加熱至330°C，煅燒2小時(shí)，之后升溫至536°C，煅燒5小時(shí)，再次升溫至668°C，煅燒1.5小時(shí)，再次升溫至670°C，煅燒2.5小時(shí)，之后隨爐冷卻，將煅燒后混合物在粉磨機(jī)中進(jìn)行粉磨，轉(zhuǎn)速為120r/min，粉磨I小時(shí)，粉磨混合物顆粒度大小為大約0.4-0.5mm;將硅酸鹽水泥、粉磨混合物和35份水投入到混凝土攪拌機(jī)攪拌10分鐘，再加入砂、石子和剩余的水繼續(xù)攪拌3分鐘，之后將木質(zhì)素磺酸鹽1.3份，松香酸鈉1.2份，硼酸2.15份，氯化鋁3.3份、鋁酸鈉0.62份加入，攪拌后得到混凝土。
[0027]所述外包裝容器層的為鎳基合金，其主要成分為:Cr: 16.3%，Mo: 11.4%，W: 2.3%，Co:1.25%，F(xiàn)e:3.66%，Mn:0.32，C:0.01%，S1:0.06，P:0.002%，余量為 Ni 及不可避免的雜質(zhì)。
[0028]防水罩層為耐候鋼，其主要成分為:C0.13%，S1: 0.72%，Mn: 0.69%，Ρ〈0.04%, S<0.05%,Cr: I.15%，V:0.04%，N1:0.4%，Cu:0.325%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0029]實(shí)施例2
一種核廢料包裝裝置，所述包裝裝置的輻射屏蔽包裝層為多層，由內(nèi)而外依次包括內(nèi)層包裝容器層I，鉛合金層2，防輻射混凝土層3，外包裝容器層4，防水罩層5，所述內(nèi)層包裝容器層厚度為3cm，所述鉛合金層厚度為3cm，所述防輻射混凝土層厚度為6cm，外包裝容器層厚度為4cm，防水罩層厚度為1.5cm。
[0030]所述內(nèi)層包裝容器層由核級(jí)不銹鋼組成，該不銹鋼的化學(xué)成分按重量百分比為:C:0.01%,Si:0.3%,Mn:0.4%,P:0.01%,S:0.01%,Cr:15.6%,Ni:1.72%,Mo:0.39%,ff:0.33%,V:
0.066%,Nb:0.037%,N: 0.0015%, Co:0.0024%, Cu: 0.0014%，其余為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)；所述不銹鋼的制備方法為:(I)冶煉:將鐵水轉(zhuǎn)爐冶煉，加熱至溫度為1400°C后加入所述廢鋼，加入Al-Ba-Ca進(jìn)行脫氧合金化，出鋼擋渣，轉(zhuǎn)爐出鋼溫度控制在1510°C，出鋼過(guò)程鋼包要進(jìn)行底吹氬操作，鋼水經(jīng)轉(zhuǎn)爐冶煉后進(jìn)行爐外精煉，精煉用鋼包在真空度100托的真空室脫氣，鋼液沸騰平衡后開始供氧，當(dāng)真空度達(dá)到60托時(shí)停止供氧，進(jìn)一步提高真空度達(dá)到0.5托，同時(shí)增大Ar流量，在0.5托真空度下保持5分鐘后加降溫劑N1、Si ,Mn，然后加Al還原渣中Cr，加CaO造新渣，保持5分鐘后用氮?dú)馄茐恼婵?，鋼包脫離真空室，繼續(xù)用S1-Ca粉還原；(2)RH脫碳精煉:I)進(jìn)RH溫度控制在1550°C ； 2)進(jìn)行壓力控制，抽真空開始O?1min過(guò)程中，加入含F(xiàn)e203的固體球4.5kg/噸鋼，提升氣體流量應(yīng)保持在210m3/h; 3)抽真空開始后(>101^11)?201^11過(guò)程中，加入含?6203的固體球0.61^/噸鋼，提升氣體流量保持在175m3/h;4)抽真空開始后(>20min)?30min過(guò)程中，提升氣體流量保持在155m3/h;5)破空，提升氣體流量保持在125m3/h;真空結(jié)束后軟攪拌時(shí)間不少于15min，所述目標(biāo)鋼水的成分按重量百分比計(jì)為:C:0.01%，S1:0.3%，Mn:0.4%，P:0.01%，S:0.01%，Cr:15.6%，N1:1.72%，Mo:0.39%，W:0.33%，V:0.066%，Nb:0.037%，N:0.0015%，Co:0.0024%，Cu:0.0014%，其余為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)；(3)澆注:鋼包吊出鎮(zhèn)靜10分鐘后開澆，澆注后12小時(shí)后脫帽起吊；(4)熱處理:鑄錠加熱到1070°C、保溫時(shí)間為18min，然后以60°C/s的速率快速冷卻至460°C，再加熱至6000C、并保溫25min，最后以115 °C/s的速率快速冷卻至室溫；(5)乳制:在精乳溫度780 °C進(jìn)行熱乳，在該熱乳終了后的2秒以內(nèi)進(jìn)行加速冷卻后，在卷取溫度650°C進(jìn)行卷取，然后進(jìn)行酸洗，在酸洗后再進(jìn)行冷乳；(6)多級(jí)退火:先將其升溫到350°C，升溫速率50°C/小時(shí)，保溫2小時(shí)，后升溫至540°C，升溫速率40°C/小時(shí)，保溫3小時(shí)，然后再次升溫至720°C，保溫I小時(shí)，然后空冷至室溫;然后使用多級(jí)退火后的冷乳坯制備內(nèi)層包裝容器層。
[0031 ]鉛合金層的主要成分為:Sr:0.07%，Sb: I.25%，Na:0.13%，Cu:0.025%，余量為Pb及不可避免的雜質(zhì)。
[0032]防輻射混凝土層的制備方法為:稱取原料(重量份):硅酸鹽水泥100份，硅藻土7.6份，重晶石3.6份，粉煤灰3.8份，白云石粉1.7份，鉻鐵礦5.6份，褐鐵礦5.5份，砂100份，石子180份，水55份，木質(zhì)素磺酸鹽1.25份，松香酸鈉2.1份，硼酸2.8份，氯化鋁3.3份、鋁酸鈉
0.75 份；
將硅藻土7.6份，重晶石3.6份，粉煤灰3.8份，白云石粉1.7份，鉻鐵礦5.6份，褐鐵礦5.5份混合后煅燒，煅燒過(guò)程:先將其加熱至350°C，煅燒1.5小時(shí)，之后升溫至535°C，煅燒3小時(shí)，再次升溫至665°C，煅燒1.3小時(shí)，再次升溫至680°C，煅燒2.5小時(shí)，之后隨爐冷卻，將煅燒后混合物在粉磨機(jī)中進(jìn)行粉磨，轉(zhuǎn)速為100r/min，粉磨1.5小時(shí)，粉磨混合物顆粒度大小為大約0.4-0.5mm;將硅酸鹽水泥、粉磨混合物和36份水投入到混凝土攪拌機(jī)攪拌10分鐘，再加入砂、石子和剩余的水繼續(xù)攪拌3分鐘，之后將木質(zhì)素磺酸鹽1.25份，松香酸鈉2.1份，硼酸2.8份，氯化鋁3.3份、鋁酸鈉0.75份加入，攪拌后得到混凝土。
[0033]所述外包裝容器層的為鎳基合金，其主要成分為:Cr:17.2%，Mo:11.4%，W: 1.75%，Co:1.23%，F(xiàn)e:3.65%，Mn:(h24，C:(h02%，S1:(h067，P:(h008%，余量為 Ni 及不可避免的雜質(zhì)。
[0034]防水罩層為耐候鋼，其主要成分為:C0.12%，S1: 0.77%，Mn:0.685%，P〈0.04%, S<0.05%，Cr: 0.127%，V: 0.085%，N1: 0.250%，Cu: 0.28%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
[0035]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種核廢料包裝裝置，其特征在于，所述包裝裝置的輻射屏蔽包裝層為多層，由內(nèi)而外依次包括內(nèi)層包裝容器層，鉛合金層，防輻射混凝土層，外包裝容器層，防水罩層，所述內(nèi)層包裝容器層厚度為2-6cm，所述鉛合金層厚度為3-8cm，所述防輻射混凝土層厚度為5-.10cm，外包裝容器層厚度為3-7011，防水罩層厚度為1-201102.如權(quán)利要求1所述的核廢料包裝裝置，其特征在于，所述內(nèi)層包裝容器層由核級(jí)不銹鋼組成，該不銹鋼的化學(xué)成分按重量百分比為:C: 0.005-0.015%，Si:^0.5%, Mn:彡0.5%, P:^0.020%,S:^0.020%,Cr:13.0-16.0%,N1:1.65-1.75%,Mo:0.3-0.45%,ff:0.3-0.6%,V:.0.05-0.085%,Nb:0.035-0.05%,N:0.001-0.002%,Co:0.002-0.004%,Cu:0.001-0.004%,S余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。3.如權(quán)利要求2所述的核廢料包裝裝置，其特征在于，所述不銹鋼的制備方法為:(I)冶煉:將鐵水轉(zhuǎn)爐冶煉，加熱至溫度為1400°C后加入所述廢鋼，加入Al-Ba-Ca進(jìn)行脫氧合金化，出鋼擋渣，轉(zhuǎn)爐出鋼溫度控制在1510°C，出鋼過(guò)程鋼包要進(jìn)行底吹氬操作，鋼水經(jīng)轉(zhuǎn)爐冶煉后進(jìn)行爐外精煉，精煉用鋼包在真空度100托的真空室脫氣，鋼液沸騰平衡后開始供氧，當(dāng)真空度達(dá)到60托時(shí)停止供氧，進(jìn)一步提高真空度達(dá)到0.5托，同時(shí)增大Ar流量，在0.5托真空度下保持5分鐘后加降溫劑N1、S1、Mn，然后加Al還原渣中Cr，加CaO造新渣，保持5分鐘后用氮?dú)馄茐恼婵眨摪撾x真空室，繼續(xù)用S1-Ca粉還原；(2)RH脫碳精煉:I)進(jìn)RH溫度控制在1550°C; 2)進(jìn)行壓力控制，抽真空開始O?1min過(guò)程中，加入含F(xiàn)e203的固體球4-.5kg/噸鋼，提升氣體流量應(yīng)保持在200?220m3/h; 3)抽真空開始后(>10min)?20min過(guò)程中，加入含F(xiàn)e203的固體球0.5-0.7kg/噸鋼，提升氣體流量保持在170?190m3/h; 4)抽真空開始后(>20min)?30min過(guò)程中，提升氣體流量保持在145?165m3/h;5)破空，提升氣體流量保持在120?130m3/h;真空結(jié)束后軟攪拌時(shí)間不少于15min，所述目標(biāo)鋼水的成分按重量百分比計(jì)為:C:0.005?0.015%，SK0.5%，Mn:<0.5%，P:<0.020%，S:<0.020%，Cr:13.0-16.0%,Ni:1.65-1.75%,Mo:0.3-0.45%,ff:0.3-0.6%,V:0.05-0.085%,Nb:0.035-0.05%,N:.0.001?0.002%，Co:0.002-0.004%，Cu:0.001-0.004%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)；(3)澆注:鋼包吊出鎮(zhèn)靜10分鐘后開澆，澆注后12小時(shí)后脫帽起吊；(4)熱處理:鑄錠加熱到1010-.1100°C、保溫時(shí)間為15-30min，然后以50-75°C/s的速率快速冷卻至410-510°C，再加熱至.550-750°C、并保溫20-40min，最后以110-120°C/s的速率快速冷卻至室溫；(5)乳制:在精乳溫度是750°C以上進(jìn)行熱乳，在該熱乳終了后的2秒以內(nèi)進(jìn)行加速冷卻后，在卷取溫度700°C以下進(jìn)行卷取，然后進(jìn)行酸洗，在酸洗后再進(jìn)行冷乳；(6)多級(jí)退火:先將其升溫到350°C，升溫速率500C/小時(shí)，保溫2小時(shí)，后升溫至5400C，升溫速率40 °C/小時(shí)，保溫3小時(shí)，然后再次升溫至720°C，保溫I小時(shí)，然后空冷至室溫;然后使用多級(jí)退火后的冷乳坯制備內(nèi)層包裝容器層。4.如權(quán)利要求2所述的核廢料包裝裝置，其特征在于，鉛合金層的主要成分為:Sr:.0.06-0.08%，Sb:1.1-1.5%, Na:0.1-0.2%, Cu: 0.01-0.05%，余量為 Pb 及不可避免的雜質(zhì)。5.如權(quán)利要求2所述的核廢料包裝裝置，其特征在于，防輻射混凝土層的制備方法為:稱取原料(重量份):硅酸鹽水泥100份，硅藻土 7-8份，重晶石3-5份，粉煤灰2-7份，白云石粉1_2份，絡(luò)鐵礦5-6份，褐鐵礦5-6份，砂100份，石子180份，水55份，木質(zhì)素磺酸鹽1-2份，松香酸鈉1-3份，硼酸2-3份，氯化招3-4份、招酸鈉0.5-1份;將娃藻土7_8份，重晶石3_5份，粉煤灰2-7份，白云石粉1-2份，鉻鐵礦5-6份，褐鐵礦5-6份混合后煅燒，煅燒過(guò)程:先將其加熱至.300-370°C，煅燒1-2小時(shí)，之后升溫至530-540 °C，煅燒2-5小時(shí)，再次升溫至660_670°(:，煅燒1-2小時(shí)，再次升溫至650-700°C，煅燒2-3小時(shí)，之后隨爐冷卻，將煅燒后混合物在粉磨機(jī)中進(jìn)行粉磨，轉(zhuǎn)速為80-200r/min，粉磨1-3小時(shí)，粉磨混合物顆粒度大小為大約0.4-0.5mm;將硅酸鹽水泥、粉磨混合物和35-40份水投入到混凝土攪拌機(jī)攪拌10分鐘，再加入砂、石子和剩余的水繼續(xù)攪拌3分鐘，之后將木質(zhì)素磺酸鹽1-2份，松香酸鈉1-3份，硼酸2-3份，氯化鋁3-4份、鋁酸鈉0.5-1份加入，攪拌后得到混凝土。6.如權(quán)利要求2所述的核廢料包裝裝置，其特征在于，所述外包裝容器層的為鎳基合金，其主要成分為:Cr: 16-18%,Mo: 11_12%，W:1.5-3%,Co:1.1-1.3%,Fe:3-5%,Mn:0.2-0.4,C:0.01-0.03%，S1:0.06-0.07，P:0.002-0.01%，余量為Ni及不可避免的雜質(zhì)。7.如權(quán)利要求2所述的核廢料包裝裝置，其特征在于，防水罩層為耐候鋼，其主要成分為:C0.1-0.16%，S1:0.7-0.85%,Mn:0.65-0.75%，Ρ〈0.04%,S〈0.05%,Cr:0.75-1.65%,V:.0.01-0.10%,Ni^0.50%,Cu0.25-0.40%，余量為 Fe及不可避免的雜質(zhì)。8.如權(quán)利要求2所述的核廢料包裝裝置，其特征在于，所述內(nèi)層包裝容器層由核級(jí)不銹鋼組成，該不銹鋼的化學(xué)成分按重量百分比為:C: 0.01%，S1: 0.2%，Mn: 0.3%，P:≥.0.020%，S:^0.020%,Cr:14.2%,Ni:1.68%,Mo:0.39%,ff:0.46%,V:0.066%,Nb:0.039%,N:0.0018%,Co:.0.0032%，Cu: 0.0025%，其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。9.如權(quán)利要求4所述的核廢料包裝裝置，其特征在于，鉛合金層的主要成分為:Sr:0.068%，Sb:1.35%，Na: 0.17%，Cu: 0.022%，余量為Pb及不可避免的雜質(zhì)。10.如權(quán)利要求5所述的核廢料包裝裝置，其特征在于，防輻射混凝土層的制備方法為:稱取原料(重量份):硅酸鹽水泥100份，硅藻土 7.8份，重晶石3.4份，粉煤灰6份，白云石粉.1.4份，絡(luò)鐵礦5.5份，褐鐵礦5.75份，砂100份，石子180份，水55份，木質(zhì)素磺酸鹽1.6份，松香酸鈉2份，硼酸2.5份，氯化鋁3.6份、鋁酸鈉0.7份;將硅藻土7.8份，重晶石3.4份，粉煤灰6份，白云石粉1.4份，鉻鐵礦5.5份，褐鐵礦5.75份混合后煅燒，煅燒過(guò)程:先將其加熱至300-.370°C，煅燒1-2小時(shí)，之后升溫至530-540°C，煅燒2_5小時(shí)，再次升溫至660-670°C，煅燒1_2小時(shí)，再次升溫至650-700°C，煅燒2-3小時(shí)，之后隨爐冷卻，將煅燒后混合物在粉磨機(jī)中進(jìn)行粉磨，轉(zhuǎn)速為80-200r/min，粉磨1-3小時(shí)，粉磨混合物顆粒度大小為大約0.4-0.5mm;將娃酸鹽水泥、粉磨混合物和38份水投入到混凝土攪拌機(jī)攪拌10分鐘，再加入砂、石子和剩余的水繼續(xù)攪拌3分鐘，之后將木質(zhì)素磺酸鹽1.6份，松香酸鈉2份，硼酸2.5份，氯化鋁3.6份、鋁酸鈉0.7份加入，攪拌后得到混凝土。
【文檔編號(hào)】C22C38/48GK106098131SQ201610558896
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年7月17日
【發(fā)明人】邢桂生
【申請(qǐng)人】邢桂生