Патент №2210821 - Способ изготовления таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов и устройство для его осуществления

Изобретение относится к атомной промышленности и может найти применение на предприятиях изготовления таблетированного топлива из диоксида урана. Способ изготовления таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов включает подготовку пресс-порошка диоксида урана UO2, обогащенного ураном 235 до 5%. Затем проводят постадийное смешение с сухим связующим - стеаратом цинка {Zr(C17H35COO)2} и с порошком оксида урана U3O8. Прессуют со смазкой в виде введенного в порошок стеарата цинка в матрице. Термически удаляют связующее. Спекают таблетированное топливо в газообразной восстановительной среде. Проводят мокрое шлифование таблетированного топлива алмазным кругом, сушку и отбраковку бракованного таблетированного топлива. Используют исходный порошок диоксида урана с содержанием мелкой фракции до 0,071 мм не более 0,1 мас.%. Порошок стеарата цинка предварительно протирают через сито с размером ячейки 0,04-0,1 мм. Заполняют биконусный контейнер-смеситель исходными порошками не более чем на 70% от его объема. Процесс смешения диоксида урана и стеарата цинка совмещают с скатыванием частиц диоксида и оксида урана из дендридной в сферическую структуру. При этом соотношение число оборотов вращения биконусного контейнера-смесителя в двух плоскостях вокруг своей оси и перпендикулярно ей в вертикальном направлении за цикл вращения составляет не более чем 70 к 1 соответственно. В устройстве для осуществления заявленного способа съемные биконусные контейнеры-смесители агрегата смешения выполнены из нержавеющей стали с полированной внутренней поверхностью. Углы при вершинах конусов не выше 54o. В агрегате прессования таблетированного топлива цилиндрическая часть нижнего пуансона и соприкасающаяся с ней нижняя часть матрицы выполнены по посадке скольжения. Длина цилиндрической рабочей части нижнего пуансона не менее шести диаметров цилиндрической рабочей части нижнего пуансона. В результате использования изобретения повышается выход годных таблеток, качество таблетированного топлива и износостойкость пресс-инструмента. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.