Шаровые твэлы

Для отечественных высокотемпературных реакторов с газовым охлаждением ВГР-50 и ВГ-400 была предложена шаровая конструкция твэлов с диаметром 60 мм и толщиной пироуглеродного покрытия 5 мм, рис.8. Изготовление таких твэлов осуществляется двумя методами: прессованием предварительно сформированной шихты и химическим связыванием предварительно сформированной шаровой заготовки пироуглеродом.

Первый процесс базируется на методах порошковой металлургии и включает измельчение графита, смешивание порошка графита с микросферами и со связующим, пластифицирование пресс-массы, прессование шаровых заготовок, термическую обработку сформованных шаровых твэлов.

В качестве наполнителей матричной композиции используют искусственные графиты на основе прокаленного (графит 30ПГ) и непрокаленного (графит МПГ-6) нефтяных коксов, обладающих низким содержанием нейтронопоглощающих примесей.

Пресс-порошки для шаровых твэлов изготавливают из графитов 30ПГ или МПГ-6 в качестве наполнителя дискретного гранулометрического состава и каменноугольного пека в качестве связующего (массовая доля 18-20%). Затем проводят прессование шаровых заготовок твэлов и двухстадийную термообработку: карбонизацию при 600-800°С и спекание в вакууме при 1600-1900°С. Такая обработка позволяет сблизить свойства графита и связующего пека.

Рис. 8. Шаровые твэлы ВТГР.

1 – Оболочка графита; 2 – шаровые микротвэлы; 3 – графитовая матрица;

Исследование таких шаровых твэлов в условиях высокотемпературных потоков газа показало их высокую прочность и работоспособность. Характеристики шаровых твэлов на основе графита 30ПГ представлены в табл.5.

Таблица 5.

Дата добавления: 2014-01-04