一種超長、高精密含硼玻璃管的制備方法技術

本發明專利技術涉及含硼玻璃管的制備工藝，具體為一種超長、高精密含硼玻璃管的制備方法。包括如下步驟，將原料按照重量配比為：氧化鈉3?5份，氧化鉀0?2份，氧化硼12.5?12.9份，氧化鋁1.5?3份，二氧化硅81.1?85.5份，進行混合，通過球磨機混合均勻，球磨機轉速5?20轉/分，混料成配合料；將配合料在電熔爐中熔制，得到玻璃液，出料到料盆中；玻璃液通過底部料碗流出，壓縮空氣從料盆中心的供氣管通入把玻璃液吹成管狀，由牽引機牽引向下拉制成型玻璃管，將拉制成型的玻璃管進入保溫跑道退火，進行切割制成。按照本發明專利技術中方法進行生產時工藝穩定性好，成品質量穩定優良。

A Method for Preparing Ultra-long and High Precision Boron-containing Glass Tubes

The invention relates to a preparation process of boron-containing glass tube, in particular to a preparation method of ultra-long and high precision boron-containing glass tube. It includes the following steps: mixing raw materials according to weight ratio: sodium oxide 3 5, potassium oxide 0 2, boron oxide 12.5 12.9, alumina 1.5 3, silicon dioxide 81.1 85.5, mixing evenly through ball mill, ball mill speed 5 20 / min, mixing into batch; melting batch in electric furnace, obtaining glass liquid and discharging into batch pot; glass; The liquid flows out through the bottom material bowl, the compressed air enters the air supply pipe in the center of the material basin, and the glass liquid is blown into a tubular shape. The glass tube is pulled down by the tractor to form a glass tube. The glass tube is annealed in the heat preservation runway and cut. According to the method of the invention, the process stability is good and the quality of the finished product is stable and excellent.

【技術實現步驟摘要】
一種超長、高精密含硼玻璃管的制備方法
本專利技術涉及玻璃管的制備工藝，尤其涉及一種超長、高精密含硼玻璃管的制備方法。
技術介紹
核反應堆卸出的乏燃料具有極強的放射性，并伴有一定的中子發射率，同時放出熱量。為防止可能出現的意外事件，在反應堆壓力容器內運用中子吸收材料來提高安全性與可靠性。用作中子吸收材料的主要有含硼不銹鋼、含硼玻璃管等。其中，含硼不銹鋼的塑性與韌性隨著硼含量的增加急劇下降，其可加工性差。目前大部分已采用含硼玻璃管進行了取代，但目前制備含硼玻璃管的廠家制品參差不齊，無論在產品質量、中子吸收能力上，還是產品的尺寸精度上，均存在著一定的問題，不能滿足需要。
技術實現思路
本專利技術通過原料的優選，配料、混料、熔制、垂直引下拉管、退火及切斷、外圓磨、精密切割等工序制得的含硼玻璃管，能夠有效的吸收中子，同時玻璃管尺寸公差可以控制在±0.1mm，進而高效的保證了含硼玻璃管作為可燃毒物在堆芯中的高可靠性工作。為解決現有技術中的問題，一種超長、高精密含硼玻璃管的制備方法，包括如下步驟，1)原料配制：將原料按照重量配比為：氧化鈉3-5份，氧化鉀0-2份，氧化硼12.5-12.9份，氧化鋁1.5-3份，二氧化硅81.1-85.5份，進行混合，得到配合料；2)玻璃熔制：將配合料裝入氧化鋁坩堝中在電熔爐中熔制，以300-500℃/小時的升溫速度升至1700±10℃，保溫120-360分鐘得到玻璃液，出料到料盆中；3)拉制成型：料盆底部設有料碗，玻璃液通過底部料碗流出，流料量速度為0.5-2kg/min；壓縮空氣從料盆中心的供氣管通入(所用設備為垂直引下拉管機，供氣管是拉管機中的一個部位)，進氣量為0.5-2m3/h，把玻璃液吹成管狀，由牽引機牽引向下拉制成型玻璃管，牽引速度為10-20m/min；玻璃管的規格通過調節流料量、進氣量、料碗出料口和牽引機的牽引速度來控制，在拉制過程中保證現場無粉塵污染、溫度均衡保證產品質量。4)退火：將拉制成型的玻璃管進入保溫跑道退火，退火溫度400-600℃，切斷采用機械撞擊方式，端口平滑無延展式裂紋。5)外圓磨：采用機械式研磨加工方式，將需要加工的玻璃管樣品裝配到工作臺后進行外徑加工。加工參數為：導輪輪速度40-80rpm/min，進刀量0.005-0.02mm。使產品的外徑達到設定值范圍內。6)精密切割：采用玻璃管切割裝置進行切割制成。進一步地，步驟6)中切割裝置選用劃片切割機，切片選用金剛石切片，加工參數1-5mm/min，轉數1000-3000轉/min，每工作兩小時更換金剛石切片。進一步地，步驟1)原料配制中對原料進行混合時，通過球磨機混合均勻，球磨機轉速5-20轉/分，混料時間20-60分鐘，得到混合料。進一步地，步驟1)原料配制：將原料按照重量配比為：氧化鈉3份，氧化鉀0份，氧化硼12.5份，氧化鋁1.5份，二氧化硅81.1份，進行混合，得到配合料；進一步地，步驟1)原料配制：將原料按照重量配比為：氧化鈉5份，氧化鉀2份，氧化硼12.9份，氧化鋁3份，二氧化硅85.5份，進行混合，得到配合料；進一步地，步驟1)原料配制：將原料按照重量配比為：氧化鈉4份，氧化鉀1份，氧化硼12.7份，氧化鋁2份，二氧化硅83份，進行混合，得到配合料；有益效果：本專利技術的優勢在于有效地解決了現有核動力反應堆芯用硼硅玻璃管的制作工藝技術問題。它與現有技術相比，具有制作方法簡單可行，技術水平先進，適于規模化生產制作，所制備的硼硅玻璃管性能好，能有效的吸收中子。其氧化硼含量的范圍及玻璃管的尺寸精度等得到了精準的控制，采用該方法制備的硼硅玻璃管可以安全可靠的作為可燃毒物棒應用于核動力反應堆芯中。具體實施方式為了使本專利技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。本專利技術提供了一種超長、高精密含硼玻璃管的制備方法，包括如下步驟，1)原料配制：將原料按照重量配比為：氧化鈉3-5份，氧化鉀0-2份，氧化硼12.5-12.9份，氧化鋁1.5-3份，二氧化硅81.1-85.5-份，進行混合，通過球磨機混合均勻，球磨機轉速5-20轉/分，混料時間20-60分鐘，得到配合料；2)玻璃熔制：將配合料裝入氧化鋁坩堝中在電熔爐中熔制，以300-500℃/小時的升溫速度升至1700±10℃，保溫120-360分鐘得到玻璃液，出料到料盆中；3)拉制成型：料盆底部設有料碗，玻璃液通過底部料碗流出，流料量速度為0.5-2kg/min；壓縮空氣從料盆中心的供氣管通入，進氣量為0.5-2m3/h，把玻璃液吹成管狀，由牽引機牽引向下拉制成型玻璃管，牽引速度為10-20m/min；玻璃管的規格通過調節流料量、進氣量、料碗出料口和牽引機的牽引速度來控制。在拉制過程中保證現場無粉塵污染、溫度均衡保證產品質量。4)退火：將拉制成型的玻璃管進入保溫跑道退火，退火溫度400-600℃，切斷采用機械撞擊方式，端口平滑無延展式裂紋。5)外圓磨：采用機械式研磨加工方式，將需要加工的玻璃管樣品裝配到工作臺后進行外徑加工。加工參數為：導輪輪速度40-80rpm/min，進刀量0.005-0.02mm。使產品的外徑達到設定值范圍內。6)精密切割：采用玻璃管切割裝置進行切割制成。作為方案的改進，步驟6)中切割裝置選用劃片切割機，切片選用金剛石切片，加工參數1-5mm/min，轉數1000-3000轉/min，每工作兩小時更換金剛石切片。作為方案的改進，步驟1)原料配制中對原料進行混合時，通過球磨機混合均勻，球磨機轉速5-20轉/分，混料時間20-60分鐘，得到混合料。作為方案的改進，步驟1)原料配制：將原料按照重量配比為：氧化鈉3份，氧化鉀0份，氧化硼12.5份，氧化鋁1.5份，二氧化硅81.1份，進行混合，通過球磨機混合均勻，球磨機轉速5-20轉/分，混料時間20-60分鐘，得到配合料；作為方案的改進，步驟1)原料配制：將原料按照重量配比為：氧化鈉5份，氧化鉀2份，氧化硼12.9份，氧化鋁3份，二氧化硅85.5份，進行混合，通過球磨機混合均勻，球磨機轉速5-20轉/分，混料時間20-60分鐘，得到配合料；作為方案的改進，步驟1)原料配制：將原料按照重量配比為：氧化鈉4份，氧化鉀1份，氧化硼12.7份，氧化鋁2份，二氧化硅83份，進行混合，得到配合料；以上方案，在實際生產中，氧化鈉、氧化鉀分別選用碳酸鈉與碳酸鉀原料，氧化硼選用硼酸。由于硼酸在高溫下揮發，在配料過程中多添加10-20％的硼酸。下面結合實踐生產，提供具體實施例如下：實施例1將原料按照重量配比為：氧化鈉3份，氧化鉀0份，氧化硼12.5份，氧化鋁1.5份，二氧化硅81.1份，進行混合，通過球磨機混合均勻，球磨機轉速20轉/分，混料時間40分鐘；后進行玻璃熔制，采用自制冷頂電熔爐，將配合料裝入氧化鋁坩堝中在電熔爐中熔制，以500℃/小時的升溫速度升至1710℃，保溫360分鐘出料。進行垂直引下拉管，料盆中的玻璃液通過底部料碗流出，流料量由料筒控制速度為0.5kg/min，壓縮空氣從料盆中心的供氣管通入進氣量為0.8m3/h，把玻璃吹成管狀，由牽引機牽引向下，牽引速度為12m/min，玻璃管直本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種超長、高精密含硼玻璃管的制備方法，其特征在于：包括如下步驟，1)

【技術特征摘要】
1.一種超長、高精密含硼玻璃管的制備方法，其特征在于：包括如下步驟，1)原料配制：將原料按照重量配比為：氧化鈉3-5份，氧化鉀0-2份，氧化硼12.5-12.9份，氧化鋁1.5-3份，二氧化硅81.1-85.5份，進行混合得到配合料；2)玻璃熔制：將配合料裝入氧化鋁坩堝中在電熔爐中熔制，以300-500℃/小時的升溫速度升至1700±10℃，保溫120-360分鐘得到玻璃液，出料到料盆中；3)拉制成型：料盆底部設有料碗，玻璃液通過底部料碗流出，流料量速度為0.5-2kg/min；通入壓縮空氣，進氣量為0.5-2m3/h，把玻璃液吹成管狀，由牽引機牽引向下拉制成型玻璃管，牽引速度為10-20m/min；4)退火：將拉制成型的玻璃管進入保溫跑道退火，退火溫度400-600℃，切斷采用機械撞擊方式，使得端口平滑無延展式裂紋；5)外圓磨：采用機械式研磨加工方式，將需要加工的玻璃管樣品裝配到工作臺后進行外徑加工；加工參數為：導輪輪速度40-80rpm/min，進刀量0.005-0.02mm；使產品的外徑達到設定值范圍內；6)精密切割：采用玻璃管切割裝置進行切割制成。2.如權利要求1所述的一種超長...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張瑩瑩，楊殿來，許壯志，薛健，金龍峰，
申請(專利權)人：遼寧省輕工科學研究院，
類型：發明
國別省市：遼寧,21