潘彬

（中核北方核燃料元件有限公司，內(nèi)蒙古 包頭014035）

1 引言

制粒成型生產(chǎn)線是將化工制備的粉末經(jīng)過(guò)單錐混料、預(yù)壓制粒、雙錐混料、壓制成型等工序，制成滿足一定尺寸、形狀、密度和強(qiáng)度等技術(shù)要求的生坯[1]。

在生產(chǎn)芯塊過(guò)程中，制粒成型生產(chǎn)線因旋轉(zhuǎn)壓機(jī)供料不連續(xù)、生坯傳輸不順暢等因素導(dǎo)致產(chǎn)生過(guò)多廢粉和過(guò)多缺陷生坯。為了提高生產(chǎn)線的運(yùn)行能力和粉末的利用率、增加生坯的成品率，節(jié)約成本，提高企業(yè)效益，因此，提出對(duì)芯塊成型生產(chǎn)線進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)的具體措施。

2 現(xiàn)狀分析

由于不同批次的粉末在顆粒度、松裝密度等性能方面存在差異[2]，粉末松裝密度的大小，流動(dòng)性的好壞直接制約著最終生坯的質(zhì)量。旋轉(zhuǎn)壓機(jī)在保證高自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)對(duì)粉末的填充、連續(xù)提出更高的要求，供料一旦間斷，旋轉(zhuǎn)壓機(jī)便自動(dòng)停機(jī)，不僅增加廢粉、廢生坯的產(chǎn)生量，而且嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率。

2.1 旋轉(zhuǎn)壓機(jī)供料不連續(xù)

旋轉(zhuǎn)壓機(jī)為粉末向生坯轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵設(shè)備，在壓制過(guò)程中，經(jīng)常發(fā)生因旋轉(zhuǎn)壓機(jī)供料不連續(xù)導(dǎo)致的壓機(jī)自動(dòng)停車(chē)，致使工藝流程線上產(chǎn)生大量的廢粉和廢生坯。經(jīng)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，產(chǎn)生上述問(wèn)題主要由壓機(jī)供料軟管和中間料箱兩方面的因素導(dǎo)致。①供料軟管在粉末重力和管內(nèi)負(fù)壓下變形堵死。②中間料箱物料流動(dòng)不暢，形成粉末搭橋。

2.2 生坯傳輸不順暢

生坯在傳輸過(guò)程中遵循以下流程：旋轉(zhuǎn)壓機(jī)壓制出生坯后，生坯呈直立狀態(tài)，經(jīng)過(guò)滑槽后使其由直立狀態(tài)翻倒呈水平狀態(tài)，后經(jīng)雙列傳輸圓帶將生坯水平按列傳輸。達(dá)到一定長(zhǎng)度的生坯列后，在汽缸及夾料爪作用下經(jīng)過(guò)渡擋板后進(jìn)入V 型槽。裝滿一盤(pán)后，生坯被自動(dòng)吸起裝入鉬舟。異常情況主要包括以下方面：①滑槽滑行段長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致生坯在滑槽翻倒時(shí)摔碎；②生坯與過(guò)渡擋板發(fā)生刮蹭、卡死，導(dǎo)致生坯傳輸受阻、過(guò)渡擋板發(fā)生變形損壞；③V 型料盤(pán)向前步進(jìn)時(shí)與生坯發(fā)生錯(cuò)位，影響裝盤(pán)效率。

3 改進(jìn)技術(shù)方案與措施

通過(guò)對(duì)產(chǎn)生缺陷的原因分析，為進(jìn)一步提高生產(chǎn)線的效率和產(chǎn)品質(zhì)量，重點(diǎn)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)。

3.1 提高旋轉(zhuǎn)壓機(jī)供料的穩(wěn)定性

3.1.1 改進(jìn)旋轉(zhuǎn)壓機(jī)供料軟管形式

將軟管更改為不銹鋼形式的下料管。因中間料箱與旋轉(zhuǎn)壓機(jī)進(jìn)料口的接口尺寸不一致，因此，上部設(shè)計(jì)為法蘭連接形式，下端設(shè)計(jì)為直口，接一短軟管，可以方便感知內(nèi)部料位的高低。

3.1.2 中間料斗安裝振動(dòng)下料裝置

為了解決中間料箱粉末“搭橋”的問(wèn)題，通過(guò)采用空氣振動(dòng)裝置，在中間料箱底部錐面上對(duì)稱(chēng)安裝兩個(gè)空氣振動(dòng)裝置，且在旋轉(zhuǎn)壓機(jī)旁安裝了異地控制柜，方便操作。

3.2 提高生坯傳輸?shù)倪B續(xù)性

3.2.1 改進(jìn)生坯出料滑槽結(jié)構(gòu)

因滑槽坡度過(guò)大、生坯躺倒時(shí)屬剛性接觸，為此重新設(shè)計(jì)了滑槽，增加了生坯在滑槽斜面上直立行走的距離[3]，使生坯躺倒時(shí)直接與傳輸圓帶相接觸，避免了生坯的摔碎。

3.2.2 重新設(shè)計(jì)過(guò)渡擋板結(jié)構(gòu)

針對(duì)之前過(guò)渡擋板存在卡堵生坯的問(wèn)題，對(duì)過(guò)渡擋板進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。

3.2.3 改進(jìn)V 型槽結(jié)構(gòu)

為了防止生坯在V 型料盤(pán)和V 型槽之間發(fā)生錯(cuò)位，將V型槽末端做一低于料盤(pán)高度的切口，使生坯在向前步進(jìn)的時(shí)候避免與V 型槽發(fā)生相互作用，防止在傳輸過(guò)程中出現(xiàn)生坯的紊亂。

4 技術(shù)改進(jìn)效果評(píng)價(jià)

①改進(jìn)壓機(jī)供料管和在中間料箱安裝振動(dòng)裝置的項(xiàng)目實(shí)施完成后，中間料箱中粉末可以完全自由流動(dòng)，壓機(jī)供料管沒(méi)有發(fā)生堵料的故障，徹底解決了旋轉(zhuǎn)壓機(jī)供料不穩(wěn)定的問(wèn)題。中間料箱振動(dòng)裝置具有異地控制方便、快捷的優(yōu)點(diǎn)。改進(jìn)之后，可減少因壓機(jī)供料不穩(wěn)定導(dǎo)致壓機(jī)停機(jī)而損失的1%的廢粉。②在生坯自動(dòng)傳輸段安裝了改進(jìn)后的滑槽后，生坯翻倒時(shí)直接落入傳輸圓帶上，在后續(xù)生產(chǎn)中沒(méi)有發(fā)生生坯摔裂的問(wèn)題；同時(shí)，新設(shè)計(jì)的過(guò)渡接口處和V 型槽步進(jìn)過(guò)程中，沒(méi)有發(fā)生生坯的卡堵和刮蹭的現(xiàn)象。改進(jìn)后，可減少因卡堵而產(chǎn)生的1%的廢生坯。

該項(xiàng)改進(jìn)技術(shù)實(shí)施后，壓制生坯的產(chǎn)量提高了15.6%，且生坯成品率提高至99.5%，效果顯著。