專利名稱：一種鈉鉀合金的制備方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合金的制備領(lǐng)域，特別涉及一種鈉鉀合金的制備方法及裝置。
背景技術(shù)：
目前，少量鈉鉀合金的配制是在石蠟油的覆蓋條件下，將塊狀的鈉和鉀各 自稱重后，放在鋼制容器中加熱融化而成；或在惰性氣體手套箱內(nèi)，將鈉和鉀各 自稱重后，放在鋼制容器中加熱熔化而成。這兩種方法，適合少量鈉鉀合金的制 備，不適宜配制大量的鈉鉀合金，而鈉冷快堆一回路鈉冷阱用鈉鉀合金需要在惰 性氣體保護(hù)下，配制數(shù)以噸計的鈉鉀合金。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、操作安全并能在線 連續(xù)稱取鈉和鉀的重量且大量的合成鈉鉀合金的制備方法及裝置。 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的 一種鈉鉀合金的制備方法，它包括以下步驟
(1) 抽真空、氬氣置換；
(2) 將貯鈉罐、忙鉀罐、鈉鉀合金罐及管道加熱至100°C 300°C;
(3) 向鈉鉀合金罐充鉀的同時在線稱重；
(4) 向鈉鉀合金罐充鈉的同時在線稱重；
重復(fù)步驟(3)、 (4)，直至滿足所需的鈉鉀合金量。
為了使鈉鉀合金在制備過程中能夠充分的混合，進(jìn)一步保證制備過程中的
安全，本發(fā)明還可以所述步驟(l)為將裝置中的設(shè)備及管道抽真空至5 15Pa， 充氬氣，重復(fù)操作直至滿足H20、 02的純度《50ppm。所述的步驟(2)中將貯
鈉罐、鈉鉀合金罐及之間的管道加熱120°C。將fc鉀罐、貯鉀罐與鈉鉀合金罐之 間的管道加熱到IOO'C。
根據(jù)該方法所設(shè)計的裝置，它包括貯鈉罐、貯鉀罐、鈉鉀合金罐、真空泵、 氬氣鋼瓶等通過管道連接組成，所述的貯鈉罐與鈉鉀合金罐通過金屬軟管連通， 貝i鉀罐與鈉鉀合金罐通過金屬軟管連通，所述的鈉鉀合金罐置于電子臺秤上，真 空泵、氬氣鋼瓶與裝置中的管道及設(shè)備連通。
為了保證鈉和鉀的純度，本發(fā)明還可以貯鈉罐、貯鉀罐與鈉鉀合金罐之 間分別連接有過濾器。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是該發(fā)明通過在氬氣環(huán)境的保護(hù)下， 通過該裝置在線的測定及稱取鈉和鉀的重量，控制鈉、鉀的比例，可以數(shù)以噸計 的制備鈉鉀合金，且制備過程安全可靠。并通過對貯鈉罐、貯鉀罐、鈉鉀合金罐 及管道加熱，利用液體金屬鈉和鉀能夠融合在一起形成鈉鉀合金，操作方便、簡 單。


圖1裝置結(jié)構(gòu)示意圖
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述 該裝置包括貯鈉罐1通過管道與過濾器6連接，過濾器6再通過管道與鈉
鉀合金罐3連接，貯鉀罐2通過管道與過濾器6連接，過濾器6再通過管道與鈉 鉀合金罐3連接，所述的鈉鉀合金罐3置于電子臺秤4上，真空泵5、氬氣鋼瓶 7分別與裝置中的管道及設(shè)備連通，其中與鈉鉀合金罐3連通的回路通過金屬軟 管連接。
利用該裝置制備鈉鉀合金的步驟如下
本實施例以金屬鈉與鉀的比例為45: 55，制備50kg的鈉鉀合金為例說明。 首先開啟真空泵5分別對貯鈉罐1、貯鉀罐2、鈉鉀合金罐3、過濾器6等 設(shè)備及回路進(jìn)行抽真空至5 15Pa，打開氬氣鋼瓶7對回路及設(shè)備充氬氣進(jìn)行置 換，重復(fù)抽真空、氬氣置換操作，直至鈉回路及鈉設(shè)備中雜質(zhì)H20、 02的純度《50ppm的要求。
然后對裝置進(jìn)行預(yù)處理分別對貯鈉罐l、貯鉀罐2、鈉鉀合金罐3、過濾
器6進(jìn)行加熱，并根據(jù)系統(tǒng)狀況對其管道加熱，其中將貯鈉罐l、鈉鉀合金罐3， 貯鈉罐1與鈉鉀合金罐3之間的過濾器6及管道加熱到120°C，將fc鉀罐2、 DC 鉀罐2與鈉鉀合金罐3之間的過濾器6及管道加熱到IO(TC。加熱的同時時刻監(jiān) 視著回路的壓力變化。
利用壓差法從貯鉀罐2向鈉鉀合金罐3充鉀先向!C鉀罐2充氬氣至 O.lOMPa，并保持鈉鉀合金罐3內(nèi)的壓力為0.02MPa。打開電子臺秤4，將電子 臺秤4歸零。打開相應(yīng)閥門，通過壓差法將經(jīng)過過濾器6過濾后的純鉀送入鈉鉀 合金罐3中，當(dāng)電子臺秤4顯示凈重為llkg時，關(guān)閉相應(yīng)閥門。
同理，利用壓差法向鈉鉀合金罐3充鈉先向貯鈉罐1充氬氣至O.lOMPa， 并保持鈉鉀合金罐3內(nèi)的壓力為0.02MPa。打開相應(yīng)閥門，將經(jīng)過過濾的鈉充入 到鈉鉀合金罐3中，當(dāng)電子臺秤4顯示凈重為20kg時，關(guān)閉相應(yīng)閥門。
同樣，可以根據(jù)上面的方法再利用壓差法向鈉鉀合金罐3中壓入llkg鉀和 9kg鈉，再按照相同的方法壓入5.5kg鉀和4.5kg鈉，直到鈉鉀合金罐3中鈉鉀 合金的凈重為50kg時，停止該鈉鉀合金的制備，關(guān)閉所有相應(yīng)設(shè)備及管道閥門， 停止加熱。
權(quán)利要求
1.一種鈉鉀合金的制備方法，其特征在于，它包括以下步驟(1)抽真空、氬氣置換；(2)將貯鈉罐、貯鉀罐、鈉鉀合金罐及管道加熱至100℃～300℃；(3)向鈉鉀合金罐充鉀的同時在線稱重；(4)向鈉鉀合金罐充鈉的同時在線稱重；重復(fù)步驟(3)、(4)，直至滿足所需的鈉鉀合金量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈉鉀合金的制備方法，其特征在于，所述步驟(l) 為將裝置中的設(shè)備及管道抽真空至5 15Pa，充氬氣，重復(fù)操作直至滿足H20、 02的純度《50ppm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈉鉀合金的制備方法，其特征在于，所述的步驟 (2)中將貯鈉罐、鈉鉀合金罐及之間的管道加熱到120°C。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈉鉀合金的制備方法，其特征在于，所述的步驟 (2)中將C鉀罐、li鉀罐與鈉鉀合金罐之間的管道加熱到100°C。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈉鉀合金的制備方法所使用的裝置，它包括貯鈉 罐、貯鉀罐、鈉鉀合金罐、真空泵、氬氣鋼瓶等通過管道連接組成，其特征在于，所述的貯鈉罐與鈉鉀合金罐通過金屬軟管連通，r:鉀罐與鈉鉀合金罐通過金屬軟管連通，所述的鈉鉀合金罐置于電子臺秤上，真空泵、氬氣鋼瓶與裝置中的管道 及設(shè)備連通。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述的貯鈉罐與鈉鉀合金罐 之間、貯鉀罐與鈉鉀合金罐之間分別連接有過濾器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鈉鉀合金的制備方法及裝置，包括以下步驟(1)抽真空、氬氣置換；(2)將貯鈉罐、貯鉀罐、鈉鉀合金罐及管道加熱至100℃～300℃；(3)向鈉鉀合金罐充鉀的同時在線稱重；(4)向鈉鉀合金罐充鈉的同時在線稱重；重復(fù)步驟(3)、(4)，直至滿足所需的鈉鉀合金量。實現(xiàn)該方法的裝置包括貯鈉罐、貯鉀罐、鈉鉀合金罐、真空泵、氬氣鋼瓶通過管道連接組成，貯鈉罐與鈉鉀合金罐通過金屬軟管連通，貯鉀罐與鈉鉀合金罐通過金屬軟管連通，鈉鉀合金罐置于電子臺秤上，真空泵、氬氣鋼瓶與裝置中的管道及設(shè)備連通。該發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、操作安全并在線連續(xù)稱取鈉和鉀的重量且大量的合成鈉鉀合金的制備方法及裝置。
文檔編號C22C1/02GK101195878SQ20071030697
公開日2008年6月11日 申請日期2007年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日
發(fā)明者杰 吳, 杜海鷗, 洪順章 申請人:中國原子能科學(xué)研究院