釷熔鑄

釷熔鑄(melting and casting of thorium)是指將海綿釷或釷粉熔化製成緻密釷錠的過程。釷熔鑄的方法有真空感應熔鑄、非自耗電極電阻-電弧熔鑄、自耗電極電阻-電弧熔鑄及電子束熔鑄等。釷經過熔鑄還能進一步提純。熔鑄釷錠的純度一般為99.8%，布氏硬度達36，可加工成各種材料，用於核燃料試驗等。

基本介紹

• 中文名：釷熔鑄
• 外文名：melting and casting of thorium
• 學科：冶金工程
• 領域：能源
• 範圍：冶煉
• 釋義：將海綿釷或釷粉熔化製成緻密釷錠

簡介

釷熔鑄(melting and casting of thorium)是指將海綿釷或釷粉熔化製成緻密釷錠的過程。釷熔鑄的方法有真空感應熔鑄、非自耗電極電阻-電弧熔鑄、自耗電極電阻-電弧熔鑄及電子束熔鑄等。釷經過熔鑄還能進一步提純。熔鑄釷錠的純度一般為99.8%，布氏硬度達36，可加工成各種材料，用於核燃料試驗等。

發展簡史

釷熔鑄的研究及工業化是在發現釷的核用途以後發展起來的。前蘇聯、美國和英國從20世紀50年代起，開展了大規模的實驗研究工作，於60年代實現工業化。中國於1973年熔鑄出核純錠。

真空感應熔鑄

真空感應熔鑄是把海綿釷置於氧化鈹坩堝中，在真空下感應加熱至2173K進行熔化，然後由底部流入石墨模中鑄錠。

非自耗電極電阻-電弧熔鑄

非自耗電極電阻-電弧熔鑄是採用鎢電極在水冷銅坩堝中進行的，一般用於熔鑄少量金屬鈦及鈦合金。

自耗電極電阻-電弧熔鑄

自耗電極電阻-電弧熔鑄是採用冷壓鈦粉製成的自耗電極，在氬壓力1333Pa的氣氛下，用適當功率的電弧熔化此電極，可獲得無縮孔及表面良好的鑄件。經兩次電阻-電弧熔鑄，可把50. 8mm×50.8mm的鈦自耗電極熔鑄成直徑為101.6-127mm的釷錠。自耗電極電阻-電弧熔鑄法可除去釷中某些揮發性金屬雜質。例如把鈣含量降至30×10^-4%，鎂含量降至8×10^-4%。經兩次熔鑄鋅含量可降至128×10^-4%，熔鑄中揮發出來的鈣、鎂及228Ra、224Ra等，232Th衰變子體常沉積在爐子內壁。在生產過程中，要注意防火及防止放射性物料的擴散。

釷在熔點時的蒸氣壓很低，蒸發損失不顯著，適於電子束熔鑄。在熔鑄過程中，通過雜質的揮發和鈦的過熱，釷得到顯著提純。釷的電子束熔鑄操作平穩，所得釷錠純度高，側壁光滑。

用自耗電極電阻-電弧熔鑄及電子束熔鑄的鈦錠，其雜質含量及硬度列於表1。

表1