一种液态金属运输罐的制作方法

本实用新型涉及液态金属技术领域，特别是一种液态金属运输罐。

背景技术：

液态金属因其熔点低、沸点高、导热率好成为新一代液态金属反应堆冷却剂的首选，如铅基反应堆中使用铅做冷却剂，加速器驱动次临界系统中使用铅铋合金作冷却剂，已经在世界范围内开展广泛研究。在液态金属反应堆或回路中，面临的一个重要的问题是液态金属铸锭的制备和熔化灌装过程中引入杂质，且铸锭的制备和熔化灌装过程会消耗大量的电力，浪费了大量的能源；另外，由于金属铸锭的熔化需要抽真空、加热，而熔化罐容积有限，需要多次重复进行熔化过程，导致液态金属的装载需要大量的时间。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的是，提供一种液态金属运输罐，以解决液态金属由制备到装载至液态金属回路的储藏罐的过程中引入杂质、消耗能源多以及花费时间多的问题。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种液态金属运输罐，包括筒体、浇注口、第一输送管、第二输送管、热电偶、加热丝、支架和万向轮；

所述筒体包括内筒和外壳体；所述热电偶和所述加热丝均可拆卸地安装在所述内筒的外壁上；所述内筒安装在所述外壳体的内部，所述内筒和所述外壳体之间填充有第一保温层；所述浇注口设置在所述筒体的上方并通过所述第一输送管连通所述内筒的内腔；所述第一输送管位于所述浇注口与所述筒体之间，所述第一输送管包括一根弯管和一根直管，所述弯管的一端连通所述浇注口，所述弯管的另一端连通所述直管的一端，所述直管的另一端连通所述内筒的内腔；所述弯管的两端之间至少弯成一个凹口朝上的凹形结构；所述筒体的上端设置有泄压气管，所述泄压气管的一端连通所述内筒的内腔，另一端设置有气体阀门；所述筒体上安装有液位计，所述液位计的液位感应部位安装在所述内筒的内腔，所述液位计的液位显示部位设于所述筒体外部；所述第二输送管位于所述筒体的下方，所述第二输送管的一端连通所述内筒的内腔，所述第二输送管的另一端设置有液体阀门；所述筒体的底部固定连接所述支架，所述支架的底部安装有所述万向轮。

优选地，所述弯管与所述直管通过第一法兰盘连接。

优选地，所述内筒外壁的上部和下部均设有所述热电偶。

优选地，所述第二输送管远离所述筒体一端的端面上设置有第二法兰盘。

优选地，所述内筒、第一输送管和第二输送管的材质为316L不锈钢或T91钢。

优选地，所述液位计为多点式液位计。

优选地，所述第一输送管和所述第二输送管的外部包裹有第二保温层。

优选地，所述第一保温层和所述第二保温层的保温材料为陶瓷纤维棉。

优选地，所述加热丝缠绕设置在所述内筒的外壁上。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型的内筒上设置有加热丝，加热丝能够将内筒加热到液态金属的熔点，液态金属由熔炼设备注入内筒的后，仍然保持液体形态；当本实用新型完成液态金属的装载后，将本实用新型移动至液态金属回路的储藏罐旁，并通过第二输送管连通储藏罐的内腔，然后打开液体阀门，使液态金属注入储藏罐中。这样，液态金属由制备到注入储藏罐的过程中，一直保持液体形态，避免了制备的液态金属先形成固态铸锭，再通过熔化固态铸锭形成液态金属注入储藏罐的过程，降低了杂质的引入途径，减少了中间固态到液态变化所需要的能源，而且大大缩短了灌装的时间。此外，第一输送管中设置有弯管，弯管的两端之间至少围成一个凹口朝上的凹形结构，当液态金属由浇注口注入内筒时，该凹形结构中储存了部分液态金属；当本实用新型装载液态金属完成后，凹形结构中储存的液态金属具密封作用，使内筒中的液态金属与外界空气隔绝，大大减小了液态金属被氧化的可能性。

2.第一法兰盘的设置，便于第一输送管的弯管与直管的分离，当弯管处因为杂质堵塞时，可以快速地更换弯管及浇注口，节省了大量的时间，提高本实用新型装载液态金属的效率。

3.热电偶设置在内筒外壁的上部以及下部，便于准确地监控内筒的温度，保证内筒的温度达到液态金属的熔点，使得液态金属注入内筒后一直保持液体形态。

4.第二法兰盘的设置，便于第二输送管与储藏罐的连接，节省了液态金属由本实用新型注入储藏罐的时间，提高了液态金属的传送效率。

5. 316L不锈钢和T91钢具有耐腐蚀性、耐高温及抗蠕变性能优秀的优点，通过316L不锈钢或者T91钢作为内筒、第一输送管、第二输送管的材料，提高了内筒、第一输送管、第二输送管的使用性能和使用寿命。

6.多点式液位计能够准确的显示出本实用新型内液态金属的液位，便于控制熔炼设备向本实用新型装载液态金属的装载量以及本实用新型向存储罐卸载液态金属的卸载量。

7.第二保温层的设置，有利于在熔炼设备向本实用新型装载液态金属以及本实用新型向存储罐卸载液态金属的过程中，保持液态金属的温度，防止热量的外泄，维持液态金属的液体形状，便于液态金属的装载和卸载。

8.陶瓷纤维是一种高效绝热材料，具有重量轻、强度高、抗氧化、导热率低、柔软性好、耐腐蚀及热容小等优点，因此，以通过陶瓷纤维作为第一保温层和第二保温层的保温材料，提高了保温效果，同时也对内筒起到了保护作用。

9.加热丝缠绕设置在内筒的四周，有助于增强其对内筒的加热效果，提高了加热丝的加热效率，同时使得内筒受热均匀，保证内筒内的液态金属一直保持液态形态。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的第一输送管与浇注口的连接示意图；

图中主要元件符号说明如下：

附图中，1-浇注口、2-第一输送管、21-弯管、211-第一竖管、212-第一横管、213-第二竖管、214-第二横管、215-第三竖管、22-直管、3-第一法兰盘、4-液位计、5-泄压气管、6-气体阀门、7-热电偶、8-第二输送管、9-液体阀门、10-第二法兰盘、11-加热丝、12-第一保温层、13-外壳体、14-内筒、15-支架、16-万向轮。

具体实施方式

以下结合附图对实用新型的具体实施进一步说明。

如图1所示，一种液态金属运输罐包括筒体、浇注口1、第一输送管2、第二输送管8、支架15、热电偶7、加热丝11和万向轮16，其中，内筒14、第一输送管2和第二输送管8的材质为316L不锈钢或T91钢。316L不锈钢和T91钢具有耐腐蚀性、耐高温及抗蠕变性能优秀的优点，通过316L不锈钢或者T91钢作为内筒14、第一输送管2、第二输送管8的材料，提高了内筒14、第一输送管2、第二输送管8的使用性能和使用寿命。

筒体包括内筒14和外壳体13，热电偶7和加热丝11均可拆卸地安装在内筒14的外壁上，且内筒14外壁的上部和下部均设有热电偶7，便于准确地监控内筒14的温度，保证内筒14的温度达到液态金属的熔点，使得液态金属注入内筒14后一直保持液体形态。加热丝11缠绕设置在内筒14的外壁上，有助于增强其对内筒14的加热效果，提高了加热丝11的加热效率，同时使得内筒14受热均匀，保证内筒14内的液态金属一直保持液态形态。内筒14安装在外壳体13的内部，内筒14和外壳体13之间填充有第一保温层12。浇注口1设置在筒体的上方并通过第一输送管2连通内筒14的内腔。第一输送管2位于浇注口1与筒体之间。

如图2所示，第一输送管2包括一根弯管21和一根直管22，弯管21的一端连通浇注口1，弯管21的另一端连通直管22的一端，直管22的另一端连通内筒14的内腔；弯管21的两端之间至少弯成一个凹口朝上的凹形结构。凹形结构低于浇注口1且高于筒体。弯管21与直管22通过第一法兰盘3连接；本实施例中，弯管21的两端之间弯成一个凹口朝上的凹形结构以及一个凹口朝下的凹形结构，弯管21包括第一竖管211、第一横管212、第二竖管213、第二横管214以及第三竖管215。第二横管214高于第一横管212且低于浇注口1，第一竖管211的上端连通浇注口1，第一竖管211的下端连通第一横管212的一端，第一横管212的另一端连通第二竖管213的下端，第二竖管213的上端连通第二横管214的一端，第二横管214的另一端连通第三竖管215的上端，第三竖管215的下端通过第一法兰盘3连通直管22的上端，直管22的下端与内筒14连通。其中，弯管21的第一竖管211、第一横管212以及第二竖管213围成的凹口朝上的凹形结构具有自密封的效果，当液态金属由浇注口1注入内筒14时，凹形管中储存了部分液态金属。当运输罐装载完成后，凹形管中储存的液态金属具密封的作用，使内筒14中的液态金属与外界空气隔绝，大大减小了液态金属被氧化的可能性。

如图1所示，筒体的上端设置有泄压气管5，泄压气管5的一端连通内筒14的内腔，泄压气管5的另一端设置有气体阀门6。筒体上安装有液位计4，液位计4的液位感应部位安装在内筒14的内腔，液位计4的液位显示部位设于筒体外部。其中，液位计4为多点式液位计4。多点式液位计4能够准确的显示出运输罐内液态金属的液位，便于控制熔炼设备向运输罐装载液态金属的装载量以及运输罐向存储罐卸载液态金属的卸载量。

第二输送管8位于筒体的下方，第二输送管8的一端连通内筒14的内腔，第二输送管8的另一端设置有液体阀门9。第二输送管8远离筒体一端的端面上设置有第二法兰盘10。第二法兰盘10的设置，便于第二输送管8与储藏罐的连接，节省了液态金属由运输罐注入储藏罐的时间，提高了液态金属的传送效率。

第一输送管2和第二输送管8的外部包裹有第二保温层。第二保温层的设置，有利于在熔炼设备向运输罐装载液态金属以及运输罐向存储罐卸载液态金属的过程中，保持液态金属的温度，防止热量的外泄，维持液态金属的液体形状，便于液态金属的装载和卸载。第一保温层12和第二保温层的保温材料为陶瓷纤维棉。陶瓷纤维是一种高效绝热材料，具有重量轻、强度高、抗氧化、导热率低、柔软性好、耐腐蚀及热容小等优点，因此，以通过陶瓷纤维作为第一保温层12和第二保温层的保温材料，提高了保温效果，同时也对内筒14起到了保护作用。筒体的底部固定连接支架15，支架15的底部安装有万向轮16。

本实用新型在装载液态金属到将液态金属输送至储藏罐的过程中，液态金属一直保持液体形态，避免了制备的液态金属先形成固态铸锭，再通过熔化固态铸锭形成液态金属注入储藏罐的过程，降低了杂质的引入途径，减少了中间固态到液态变化所需要的能源，而且大大缩短了灌装的时间。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。