Rosatom đã làm chủ việc sản xuất bọt biển zirconium (zirconium sponge) để làm nhiên liệu hạt nhân
View attachment 6559096
Vào ngày 5 tháng 10, tại Udmurtia, tại Nhà máy Cơ khí Chepetsk - Chepetsk Mechanical Plant (Công ty cổ phần ChMP, một doanh nghiệp của Công ty Nhiên liệu TVEL của Rosatom), sản xuất bọt biển zirconium mới đã được khởi động.
Cho đến nay, ChMP, nhà máy duy nhất ở Nga sản xuất các sản phẩm từ zirconi, chỉ sản xuất bột zirconi điện phân sử dụng công nghệ florua làm nguyên liệu cho các sản phẩm của mình. Việc sản xuất mới liên quan đến các hoạt động công nghệ ít hơn hai lần, tiêu thụ nguyên liệu, vật liệu, tài nguyên năng lượng giảm, khối lượng chất thải giảm đáng kể, đồng thời đảm bảo độ tinh khiết cao của zirconi (về hàm lượng hafni).
“
Làm chủ việc sản xuất bọt biển zirconium là một cột mốc quan trọng cho sự phát triển của sản xuất zirconium trong bộ phận nhiên liệu của Rosatom. Việc tạo ra công nghệ của Nga từ đầu và xây dựng một nền sản xuất mới là thành tựu to lớn của các nhà khoa học và công nhân sản xuất, một kỳ tích lao động thực sự, góp phần quan trọng vào việc tăng khả năng cạnh tranh toàn cầu của chúng ta. Bọt biển Zirconium có thể được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nhiên liệu cho tất cả các lò phản ứng công suất lớn, cả thiết kế của Nga và nước ngoài, ”Natalya Nikipelova, Chủ tịch của TVEL JSC lưu ý.
Việc khởi động sản xuất mới tại Nhà máy Cơ khí Chepetsk là kết quả của quá trình làm việc lâu dài trên quy mô lớn và sự hợp tác rộng rãi trong ngành. Con đường tạo ra sản phẩm bọt biển zirconium của riêng chúng tôi đòi hỏi phải giải quyết nhiều vấn đề mà các nhà khoa học, nhà thiết kế và ngành công nghiệp Nga lần đầu tiên phải đối mặt.
Chu trình công nghệ hoàn chỉnh (complete technological cycle) và tất cả các thiết bị sản xuất bọt biển zirconium ( all equipment for the production of zirconium sponge) đều do các tổ chức của Nga thiết kế và chế tạo. Trong quá trình làm chủ công nghệ, hơn 100 giải pháp kỹ thuật mới được phát triển, 17 phát minh, sáng chế được đăng ký.
Giai đoạn quan trọng nhất của dự án là sự phát triển của chuyển đổi công nghệ cuối cùng - thứ mười hai - tách chỉnh lưu của zirconi và hafni clorua. Tại địa điểm ChMP, một cơ sở sản xuất duy nhất của Nga đã được xây dựng và đi vào hoạt động - một đơn vị tách zirconium và hafnium clorua.
Chiều cao lắp đặt hơn 80 mét, việc lắp đặt bao gồm 147 phần thiết bị, hơn 2.000 cảm biến, thiết bị đo đạc và tự động hóa, đường ống xử lý gia nhiệt với tổng chiều dài hơn 2.000 mét. Thiết bị này có thể thu được tetraclorua zirconium có độ tinh khiết cực cao (với hàm lượng hafnium dưới 100 ppm), đây là một thông số quan trọng để vận hành hiệu quả nhiên liệu hạt nhân.
Росатом Госкорпорация «Росатом» ядерные технологии атомная энергетика АЭС ядерная медицина ядерное машиностроение ядерное топливо атомный ледокол добыча урана ветроэнергетика цифровизация
www.rosatom.ru
Nhà máy Cơ khí ChMP - Chepetsk Mechanical Plant (Công ty cổ phần ChMP, một doanh nghiệp của Công ty Nhiên liệu TVEL của Rosatom) của Nga, nơi sản xuất chất siêu dẫn cho dự án nhiệt hạch quốc tế khổng lồ ITER với hơn 200 tấn chất siêu dẫn đã được sản xuất tại đây (đã đưa tin và chi tiết về việc này từ những vol trước),
ChMP được ITER gọi là thánh địa của siêu dẫn (mecca of superconductors)
IN RUSSIA, A MECCA OF SUPERCONDUCTORS
The superconducting wires that ensure continuous circulation of the high intensity electrical current necessary for operation are one of the key systems of the[...]
www.iter.org
Cốt lõi của ITER là cái buồng giam plasma với cái nam châm siêu dẫn của ITER, lực từ của nó đủ mạnh để nâng một tàu sân bay Mỹ lên cao 2 mét (6 feet). Ở lõi của nó, đạt cường độ từ trường 13 Tesla, mạnh hơn từ trường trái đất khoảng 280.000 lần.
Mười nghìn tấn nam châm siêu dẫn, sẽ tạo ra từ trường khởi động, giam giữ, định hình và điều khiển plasma ITER, tóm lại là để giam plasma, chính là từ các chất siêu dẫn hiệu suất cao, được làm mát bên trong được gọi là "dây dẫn cáp trong ống", trong đó các sợi siêu dẫn được gói lại — trộn với đồng — được nối với nhau và chứa trong một lớp vỏ thép kết cấu.
Dĩ nhiên cả 6 thành viên của ITER, ngoại trừ Ấn đều tham gia vào việc chế tạo cái nam châm này, tức là TQ, Nhật, Nga, Hàn Quốc, Mỹ, EU, nhưng cái chất siêu dẫn đó đến từ ChMP, công ty con của tập đoàn TVEL, và TVEL là công ty con của Rosatom.
Dĩ nhiên đây không phải là đóng góp duy nhất của Nga cho ITER, cho dù chưa tính đến tạm chưa nói đến phát triển, thiết kế lò nhiệt hạch Tokamak cũng là Nga, nhưng cái này không nói
Những thông tin này đều đã được nói ở những vol trước, còn ở bài này, cần biết rằng ChMP cũng là nơi sản xuất ra bọt biển zirconium (zirconium sponge) để làm nhiên liệu hạt nhân, như đoạn trích trên, và bài viết dưới này
Hà Tam A98
Một chiến thắng mới cho Nga. Thị trấn Udmurt trở thành thủ đô zirconium của Trái đất
Trong xưởng của Nhà máy Cơ khí Chepetsk (ChMP - Chepetsk Mechanical Plant )
Thoạt nhìn, tại Nhà máy Cơ khí Chepetsk, công nghệ sản xuất zirconium cho ngành công nghiệp hạt nhân mới được cải tiến. Và sự ồn ào nhân từ được báo chí nêu ra xung quanh chủ đề này chỉ là do thái độ chuyên nghiệp truyền thống đối với giới truyền thông của bộ phận dịch vụ báo chí của Rosatom. Trên thực tế, mọi thứ vừa đơn giản lại vừa phức tạp hơn. Công nghệ sản xuất bọt biển zirconium đã được biết đến từ lâu. Nhưng Nga đã đi theo con đường riêng của mình. Và ngay từ đầu, cô đã tạo ra công nghệ nội địa của riêng mình và xây dựng một nền sản xuất công nghệ cao mới.
Thủ đô zirconium của Nga trông thật ấm cúng. Glazov cổ kính đó, nơi phong cách Đế chế Stalin xen lẫn với những tòa nhà ba tầng thời hậu chiến và những ngôi nhà truyền thống của thương nhân Nga thời xưa, Glazov hiện đại với những tòa nhà năm và chín tầng.
Thành phố được chăm chút kỹ lưỡng. Và trước hết, như tất cả mọi người ở đây đều thừa nhận, đó là công ơn của “người hùng thời nay” là doanh nghiệp Công ty TNHH MTV Nhiên liệu “Rosatom” “TVEL” JSC “ChMP”. Nó là một doanh nghiệp hình thành thành phố, mặc dù Glazov đã trở thành một thành phố ngay cả dưới thời trị vì của Catherine II, và ChMZ chỉ bắt đầu sau chiến tranh như một dự phòng cho nhà máy số 12 của Vùng Moscow để sản xuất uranium cấp vũ khí.
Ngày nay, xí nghiệp được xây dựng trên cơ sở nhà máy hộp mực số 544, đã làm chủ được việc sản xuất zirconium xốp. Cùng với loại được sản xuất ở đây ở dạng bột.
Tại sao nó quan trọng? Đặc biệt là khi bạn xem xét rằng miếng bọt biển zirconium đã được sản xuất trong vài thập kỷ ở một số quốc gia.
Zirconium là một chất chịu lửa (điểm nóng chảy gần 2.000 độ), nhưng đồng thời trong suốt đối với neutron nhiệt, một kim loại đóng vai trò như một vật liệu gần như lý tưởng cho ngành công nghiệp hạt nhân. Chính xác hơn, vỏ ống lý tưởng cho các tổ hợp nhiên liệu trong lò phản ứng hạt nhân thu được từ nó: neutron được phép đi qua, nhưng nhiệt thì không. Một loại "xúc xích" mà các viên uranium được nạp vào.
Khó khăn chính
Đó là lý do tại sao việc sản xuất zirconium cho nhu cầu nguyên tử tự nó không có gì mới. Người Mỹ đã từng chế tạo toàn bộ lò phản ứng cho tàu ngầm hạt nhân từ đó. Và Glazov đã sản xuất kim loại này trong nhiều thập kỷ. Nhà máy cơ khí Chepetsk tại địa phương ngày nay là doanh nghiệp duy nhất trên thế giới tiếp nhận bột zirconium thông qua quá trình điện phân.
Theo đó, thành phố dễ thương Glazov thực sự là một thủ đô zirconium chứa đầy đồ lưu niệm làm từ kim loại này. Họ nói rằng uống vodka từ cốc zirconium rất hữu ích. Đặc biệt là ở mức độ vừa phải và đặc biệt là cục bộ. Dưới thương hiệu Kalashnikov. Và ngày xưa, các đơn tinh thể zirconium thường được coi là một viên ngọc quý tương tự như kim cương.
Nhưng nếu chúng ta không nói về quà lưu niệm, thì khó khăn chính trong quá trình sản xuất từ quặng là sự phức tạp và tốn công sức của quy trình. Như với tất cả các kim loại, trong zirconi các đặc tính của nó phụ thuộc rất nhiều vào độ tinh khiết của nó và do đó, thành phần của các tạp chất. Tùy thuộc vào các đặc tính này, kim loại được gửi đến các lĩnh vực khác nhau, cho đến nha khoa. Nhưng đối với ngành công nghiệp hạt nhân, đặc biệt là cần có zirconium tinh khiết.
Đây là nơi mà Nga đã đi theo con đường riêng của mình, khác với Hoa Kỳ, nơi bọt biển zirconium, hay zirconium bọt biển, bắt đầu được sản xuất từ những năm 1940. Tại Nga, trên cơ sở của Viện Giredmet ở Bolshoy Tolmachevsky Lane ở Moscow, người ta đã quyết định thu được zirconium đặc biệt tinh khiết ở dạng bột là kết quả của quá trình điện phân. Điều gì đã gây ra sự lựa chọn này, ý kiến khác nhau. Nhưng thực tế là zirconi kim loại ở dạng bọt biển không thích hợp để sản xuất trực tiếp các sản phẩm, do đó nó phải được nấu chảy thành que. Và từ bột, cả nấu chảy và ép nóng đều mang tính công nghệ cao hơn. Bột điện phân đơn giản là phù hợp hơn với các hợp kim zirconi được sử dụng trong xây dựng lò phản ứng.
Ngoài ra, quy trình sản xuất miếng bọt biển tinh khiết zirconium rất tốn thời gian: nó phải trải qua 23 công đoạn và sử dụng 17 thiết bị công nghệ khác nhau.
Một khó khăn khác - và cũng là khó khăn chính - là trong việc tinh chế zirconium khỏi tạp chất của hafnium. Chỉ một phần trăm rưỡi hafnium làm tăng khả năng bắt giữ neutron của zirconium lên hệ số 20. Để loại bỏ "dịch hại", người ta sử dụng phương pháp làm sạch nhiều giai đoạn và tốn kém.
Lợi ích chính
Và tất cả sẽ ổn thôi, nhưng ngày nay "Rosatom" đã phát triển quá mức với các đơn đặt hàng nước ngoài. Điều đó một mặt rất dễ chịu nhưng mặt khác lại đặt ra yêu cầu cao về cụm nhiên liệu đối với các NPP thế hệ mới. Các cụm nhiên liệu giống nhau (TVSA) phải có cấu trúc được gia cố độ cứng và độ an toàn cao. Và đương nhiên, các cơ quan chức năng của bất kỳ quốc gia nào mà Rosatom làm việc đều không ngừng cố gắng chứng nhận mọi thứ. Không có gì cá nhân, chỉ có lợi từ đầu (from scratch)
Do đó, khoảng 15 năm trước, Glazov đã bắt đầu phát triển một công nghệ trong nước để sản xuất bọt biển zirconium cấp hạt nhân. Phương pháp sản xuất zirconium xốp của Nga khác với các phương pháp phương Tây ở chỗ tiêu thụ ít năng lượng hơn và chi tiết ở phương pháp khử trùng bằng clo và phương pháp tinh chế (less energy consumption and in details in chlorination methods and purification methods). Sản phẩm được tinh chế từ hafnium bằng phương pháp chiết xuất chỉnh lưu trong cột chỉnh lưu, cột này hiện cao hơn ChMP 80 mét.
Và bây giờ việc sản xuất bọt biển zirconium cuối cùng đã bắt đầu.
Thành thạo việc sản xuất bọt biển zirconium là một cột mốc quan trọng cho sự phát triển của sản xuất zirconium trong bộ phận nhiên liệu của Rosatom. Việc tạo ra công nghệ của Nga từ đầu (from scratch) và xây dựng cơ sở sản xuất mới (production facility ) là thành tựu to lớn của các nhà khoa học và công nhân sản xuất của chúng tôi, một kỳ tích lao động thực sự, góp phần quan trọng vào việc tăng khả năng cạnh tranh toàn cầu của chúng tôi. Natalya Nikipelova, Chủ tịch TVEL, cho biết
Đồng thời, bà nhấn mạnh rằng miếng bọt biển zirconium có thể được sử dụng rộng rãi cho "tất cả các lò phản ứng công suất lớn có thiết kế của cả Nga và nước ngoài." Đây chính xác là câu hỏi về khả năng cạnh tranh toàn cầu.
Lễ ra quân sản xuất công nghiệp mới long trọng diễn ra vào ngày 5/10/2021 với sự tham dự của Tổng Giám đốc Tổng Công ty Năng lượng Nguyên tử Nhà nước Rosatom Alexey Likhachev và Chủ tịch Công ty CP TVEL Natalia Nikipelova.
Các báo cáo chính thức cũng nhấn mạnh rằng công nghệ của chúng ta không lặp lại những công nghệ của nước ngoài. Và nói chung, trong quá trình phát triển của nó, "khoảng một trăm giải pháp kỹ thuật đã được thực hiện, 17 giải pháp trong số đó được bảo hộ bằng các bằng sáng chế và chứng chỉ cho các phát minh." Kết quả là,
một sản phẩm mới về cơ bản đã được tạo ra và đưa ra. Nó đòi hỏi một nửa số hoạt động công nghệ, giúp giảm tiêu thụ nguyên liệu, vật liệu và tài nguyên năng lượng.
Không chỉ zirconium
Điều gì khác là đáng chú ý? Thị trấn "dưới đáy sâu của quặng Udmurt" cũng là thủ phủ của các chất siêu dẫn. Hơn nữa, trên phạm vi toàn cầu.
Ở đây, tại ChMP, việc sản xuất chất siêu dẫn (superconductors) cho dự án quốc tế tạo ra một lò phản ứng nhiệt hạch ITER đang được tiến hành. Tất cả các quốc gia khoa học hàng đầu của thế giới đều tham gia vào đó; về độ phức tạp và chi phí, ngay cả Trạm vũ trụ quốc tế cũng không phù hợp với dự án này.
Trong trường hợp thành công, triển vọng là vô hạn - nhận được một nguồn năng lượng gần như vô hạn cho toàn nhân loại. Và đối với một dự án lịch sử như vậy, vật liệu siêu dẫn đặc biệt được sản xuất tại một nhà máy của Nga.
Không có ai tốt hơn trên toàn thế giới, và đây không phải là một cụm từ châm biếm. Bởi vì xưởng mới, được xây dựng tại ChMP, được trang bị những thiết bị độc nhất vô nhị trị giá hơn hai tỷ rúp.
Và ngày nay việc sản xuất vật liệu tổng hợp siêu dẫn nhiệt độ thấp cho các nhu cầu khác nhau trong nước và các ngành công nghiệp đã được đưa vào hoạt động.
Và đối với riêng ITER, hơn 200 tấn chất siêu dẫn đã được sản xuất tại đây. Đây là những sợi được gọi là dài hàng chục nghìn km - dây trông giống như đồng, bên trong có hàng nghìn sợi được nén lại ( thousands of kilometers of so-called strands - copper-looking wire, inside which thousands of fibers are compressed.)
Vậy thì sao?
Một lần nữa, chúng ta đã có bằng chứng về sự trung thực dày đặc của khẩu hiệu “Nước Nga tự làm
. ” Tất nhiên, vào những năm 1990, người ta đã đọc và thấm nhuần rằng khẩu hiệu này thật nực cười, rằng mọi thứ chúng ta cần đều có thể dễ dàng mua được ở nước ngoài. Phần lớn đã bị phá hủy theo ý tưởng này, từ chế tạo máy công cụ đến sản xuất thực phẩm.
Nhưng lịch sử đã chứng minh rằng kiểu cười này thường biến thành nước mắt. Và quay đầu lại trong trường hợp của Nga. Nhưng nó vẫn chỉ để cảm ơn Chúa và cha ông chúng ta rằng một ngành công nghiệp hạt nhân hùng mạnh đã được tạo ra trên đất nước. Nó không thể bị phá hủy dễ dàng như vậy, nó không thể bị cắt thành sắt vụn, như đã từng xảy ra trong rất nhiều ngành công nghiệp khác. Và chính trên cơ sở được bảo tồn, lưu giữ, như ChMZ và Glazov ấm cúng, sản xuất công nghệ cao trong nước đang được hồi sinh ngày nay. Và khoa học và công nghệ đang phát triển, điều mà Nga lại đang tự mình làm.
На первый взгляд, на Чепецком механическом заводе была всего лишь усовершенствована технология производства циркония для атомной промышленности. И благожелательный шум, поднятый вокруг этой темы прессой, вызван лишь традиционно профессиональным отношением к СМИ со стороны пресс-службы...
tsargrad.tv
На первый взгляд, на Чепецком механическом заводе была всего лишь усовершенствована технология производства циркония для атомной промышленности. И благожелательный шум, поднятый вокруг этой темы прессой, вызван лишь традиционно профессиональным отношением к СМИ со стороны пресс-службы...
m.zen.yandex.ru
