本發(fā)明涉及二氧化鈾粉末和燃料芯塊的生產(chǎn)過程中含鈾廢料處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含鈾物料溶解過程控制方法。

背景技術(shù)：

在二氧化鈾粉末以及燃料芯塊的生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生各種形式的含鈾廢料，這些含鈾廢料經(jīng)回收處理后可以重新用于二氧化鈾粉末和燃料芯塊的制備，具有很高的使用價值。

在含鈾廢料的回收處理工序中，物料在氧化爐中經(jīng)高溫煅燒變成八氧化三鈾后，經(jīng)真空氣流輸送分裝至料斗內(nèi)，最后，被定量分裝至小料桶內(nèi)，送至溶解崗位。

在溶解崗位，無離子水、八氧化三鈾粉末和硝酸先后加入至溶解槽內(nèi)，在一定溫度條件下發(fā)生溶解反應生成硝酸鈾酰溶液。其間，有一定流量的壓縮空氣進入溶解槽內(nèi)進行氣流攪拌，保證溶解反應的順利進行。溶解反應生成的腐蝕性煙霧被水噴射機組生成的負壓吸收洗滌。溶解的產(chǎn)品——硝酸鈾酰溶液被輸送萃取崗位。

現(xiàn)有的溶解崗位采用手動控制方式，經(jīng)常出現(xiàn)溶解槽內(nèi)液體冒槽、酸性尾氣外泄以及由此引起的設(shè)備故障率高等嚴重制約生產(chǎn)的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明要提供一種含鈾物料溶解過程控制方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)常出現(xiàn)溶解槽內(nèi)液體冒槽、酸性尾氣外泄以及由此引起的設(shè)備故障率高等嚴重制約生產(chǎn)的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明一種含鈾物料溶解過程控制方法，包括以下步驟：

步驟一、啟動尾氣吸收系統(tǒng)，控制尾氣負壓的穩(wěn)定；

步驟二、當尾氣負壓達到工藝要求后，加入去離子水并對去離子水加熱，去離子水溫度達到指定溫度后再加入含鈾物料；

步驟三、含鈾物料添加完畢且進料閥關(guān)閉后，加入定量的硝酸；

步驟四、啟動壓空自動攪拌，對溶解槽內(nèi)的反應介質(zhì)進行氣體攪拌；

步驟五、溶解反應到達設(shè)定時間后，依次停止壓控攪拌和加熱器工作，plc模塊并發(fā)出反應完成指示。

進一步步驟一所述的尾氣負壓控制流程如下：壓力變送器檢測到尾氣負壓信號送至plc模塊的ai端口，plc模塊依據(jù)接收到的尾氣負壓信號，發(fā)出控制信號，控制信號通過信號隔離器、變頻器控制循環(huán)泵電機動作，對循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速進行控制，控制尾氣負壓的穩(wěn)定。

進一步步驟二所述的去離子水加入流程如下：當尾氣負壓達到工藝要求后，方可在溶解槽中定量加入去離子水；當流量計檢測到溶解槽中加入的無離子水水位達到控制值后，流量計將水位信號通過配電器送至plc模塊的ai端口，plc模塊依據(jù)接收到的水位信號，發(fā)出控制信號，控制信號通過中間繼電器控制電磁轉(zhuǎn)向閥，電磁轉(zhuǎn)向閥再控制氣動球閥關(guān)閉。

進一步步驟二所述的去離子水加入流程如下：外部控制開關(guān)發(fā)出的控制信號通過plc模塊，將控制信號送至中間繼電器，中間繼電器控制電磁轉(zhuǎn)向閥，電磁轉(zhuǎn)向閥再控制氣動球閥關(guān)閉。

進一步溶解槽水位到達控制值后關(guān)閉去離子水進水閥，啟動加熱器，溶解槽達到指定溫度后，打開進料閥，將含鈾物料加入到溶解槽槽內(nèi)，加料完畢后，關(guān)閉進料閥；溶解槽溫度的控制過程為：熱電阻實時檢測溶解槽溫度，并將溫度信號通過溫度變送器，送至plc模塊的ai端口，plc模塊依據(jù)接收到的溫度信號，發(fā)出控制信號，控制信號通過中間繼電器控制接觸器，接觸器再控制加熱器，實現(xiàn)溶解槽的溫度控制。

進一步步驟三所述的硝酸加入流程為：當物料添加完畢且進料閥關(guān)閉后，加入定量的硝酸，硝酸加入完成后，關(guān)閉硝酸進液閥，并且啟動定時器。

進一步當硝酸加入流程完成后，打開氣動調(diào)節(jié)閥的氣源閥，氣體調(diào)節(jié)閥按照設(shè)定的開度通入壓空氣體，對溶解槽內(nèi)的反應介質(zhì)進行氣體攪拌；流量計實時檢測壓空氣體的壓空流量，并將壓空流量信號傳輸至流量變送器，流量變送器通過配電器，將流量信號送至plc模塊的ai端口，plc模塊依據(jù)接收到的流量信號，發(fā)出控制信號，控制信號通過信號隔離器控制閥門定位器，閥門定位器再控制氣動調(diào)節(jié)閥。

進一步plc模塊發(fā)出控制信號通過中間繼電器控制電磁換向閥，電磁換向閥再控制氣動調(diào)節(jié)閥。

進一步氣動調(diào)節(jié)閥的控制通過外部控制開關(guān)發(fā)出控制信號控制，外部控制開關(guān)發(fā)出控制信號通過plc模塊送至信號隔離器，信號隔離器控制閥門定位器，閥門定位器再控制氣動調(diào)節(jié)閥；外部控制開關(guān)發(fā)出控制信號通過plc模塊送至 中間繼電器，中間繼電器控制電磁換向閥，電磁換向閥再控制氣動調(diào)節(jié)閥。

進一步當溶解反應定時器到達設(shè)定時間后，依次停止壓控攪拌和加熱器工作，plc模塊并發(fā)出反應完成指示；啟動出液泵，將溶解液送至下一個工序。

本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：

采用本發(fā)明方法，能夠嚴格按照工藝要求進行自動控制，可實現(xiàn)尾氣壓力、溶解物質(zhì)的定量投入、溶解槽溫度、壓空攪拌流量的自動順序控制，以及反應時間的自動控制，各個步驟之間具有嚴格的聯(lián)鎖保護功能。

本發(fā)明方法運用到生產(chǎn)中的實踐表明，溶解生產(chǎn)的連續(xù)性、穩(wěn)定性等大大提高，溶解液的鈾濃度、酸度等指標穩(wěn)定可控，工藝自動化程度大大提高，減輕了工藝人員的勞動強度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種含鈾物料溶解過程控制方法尾氣負壓控制結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明一種含鈾物料溶解過程控制方法溶解槽定量加水控制結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本發(fā)明一種含鈾物料溶解過程控制方法溶解槽溫度控制結(jié)構(gòu)框圖；

圖4為本發(fā)明一種含鈾物料溶解過程控制方法溶解槽壓空攪拌控制結(jié)構(gòu)框圖；

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作詳細說明。

如圖1至圖4所示，本發(fā)明一種含鈾物料溶解過程控制方法包括以下步驟：

步驟一、啟動尾氣吸收系統(tǒng)；如圖1所示，壓力變送器檢測到尾氣負壓信號送至plc模塊的ai端口，plc模塊依據(jù)接收到的尾氣負壓信號，發(fā)出控制信號，控制信號通過信號隔離器、變頻器控制循環(huán)泵電機動作，對循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速進行控制，控制尾氣負壓的穩(wěn)定，避免因尾氣負壓不足導致的酸性尾氣外泄污染環(huán)境，損壞設(shè)備；

步驟二、加入去離子水和物料；如圖2所示，當尾氣負壓達到工藝要求后，方可在溶解槽中定量加入去離子水；當流量計檢測到溶解槽中加入的無離子水水位達到控制值后，流量計將水位信號通過配電器送至plc模塊的ai端口，plc模塊依據(jù)接收到的水位信號，發(fā)出控制信號，控制信號通過中間繼電器控制電磁轉(zhuǎn)向閥，電磁轉(zhuǎn)向閥再控制氣動球閥(去離子水進水閥)關(guān)閉；氣動球閥(去離子水進水閥)的控制也可通過外部控制開關(guān)發(fā)出的控制信號控制，外部控制開關(guān)發(fā)出的控制信號通過plc模塊，將控制信號送至中間繼電器，中間繼電器控制電磁轉(zhuǎn)向閥，電磁轉(zhuǎn)向閥再控制氣動球閥(去離子水進水閥)關(guān)閉；

如圖3所示，溶解槽水位到達控制值后關(guān)閉去離子水進水閥，啟動加熱器，溶解槽達到指定溫度后，打開進料閥，將含鈾物料加入到溶解槽槽內(nèi)，加料完畢后，關(guān)閉進料閥；溶解槽溫度的控制過程為：熱電阻實時檢測溶解槽溫度，并將溫度信號通過溫度變送器，送至plc模塊的ai端口，plc模塊依據(jù)接收到的溫度信號，發(fā)出控制信號，控制信號通過中間繼電器控制接觸器，接觸器再控制加熱器，實現(xiàn)溶解槽的溫度控制；

步驟三、加入硝酸；待物料添加完畢且進料閥關(guān)閉后，加入定量的硝酸，硝酸加入完成后，關(guān)閉硝酸進液閥，并且啟動定時器；硝酸加入的控制流程與 去離子水加入的控制流程一致；

步驟四、啟動壓空自動攪拌；當硝酸加入流程完成后，打開氣動調(diào)節(jié)閥的氣源閥，氣體調(diào)節(jié)閥按照設(shè)定的開度通入壓空氣體，對溶解槽內(nèi)的反應介質(zhì)進行氣體攪拌，保證溶解過程的順利進行；

流量計實時檢測壓空氣體的壓空流量，并將壓空流量信號傳輸至流量變送器，流量變送器通過配電器，將流量信號送至plc模塊的ai端口，plc模塊依據(jù)接收到的流量信號，發(fā)出控制信號，控制信號通過信號隔離器控制閥門定位器，閥門定位器再控制氣動調(diào)節(jié)閥；plc模塊發(fā)出控制信號，還可通過中間繼電器控制電磁換向閥，電磁換向閥再控制氣動調(diào)節(jié)閥；氣動調(diào)節(jié)閥的控制還可通過外部控制開關(guān)發(fā)出控制信號控制，外部控制開關(guān)發(fā)出控制信號通過plc模塊送至信號隔離器，信號隔離器控制閥門定位器，閥門定位器再控制氣動調(diào)節(jié)閥；外部控制開關(guān)發(fā)出控制信號還可通過plc模塊送至中間繼電器，中間繼電器控制電磁換向閥，電磁換向閥再控制氣動調(diào)節(jié)閥；

壓空流量控制采用輸出定值控制模式，避免了加壓空瞬間的沖擊和波動的缺陷，并且由于攪拌停止時會切斷氣源，避免了閥門關(guān)閉狀態(tài)下的泄漏；

步驟五、溶解反應定時器到達設(shè)定時間后，依次停止壓控攪拌和加熱器工作，plc模塊并發(fā)出反應完成指示；啟動出液泵，將溶解液送至下一個工序。