第53章 核級鋯粉研製成功
這一刻,陳序年忽然直觀感受到了老科學家的厲害,現成答案隨手可查,但科研的道路只能靠科研人一步步摸索跋涉,錢忠國摸索出的路徑,恰好和成熟工藝完全契合。
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「國內能採購到 MIBK嗎?」錢忠國問道。
陳序年從容應答:「貨源充足,上海溶劑廠量產該產品,此前幫謝長風調配溶劑時,我查閱過廠家供貨目錄。」
「立刻通知周明德調撥原料。」
「我馬上對接。」
錢忠國收攏桌面所有草稿,在首頁方框內敲定整套工藝參數:相比 1:1,硝酸酸度 6mol/L,常溫 25℃,四級 TBP主萃取+一級 MIBK精製。
「溫度選定 25℃的緣由?」陳序年追問最後一項參數。
「整套萃取反應焓變偏低,升溫很難提升分配係數,而且剛才我們提到,高溫會加快 TBP水解,室溫生產操作簡便、試劑穩定性可控,沒必要額外升溫增加成本。」
他加重筆跡重描方框內參數:「工藝就此敲定,首輪小試我親自上手操作,你在一旁記錄試驗數據。」
「沒問題。」
小試依託分液漏斗在化學實驗室開展,單次投料五十毫升。
錢忠國親自配液、添加 TBP溶劑,搖晃分液漏斗靜置分層,逐一分離有機相與水相。
年過六旬的他手部帶有生理性震顫,卻絲毫沒有影響操作精度,量取試劑時雙目緊貼刻度線,讀數平穩精準。
「您的手,身體扛得住嗎?」陳序年忍不住發問。
「陳年舊疾,不影響試驗,專心記錄數據就行。」錢忠國頭也不回地繼續操作。
首段單級萃取完成,水相取樣送檢化驗。
等候結果的半小時裡,二人留守實驗室,錢忠國翻看配套技術文件,陳序年整理原始操作記錄,室內一片安靜。
半小時後化驗報告單送達。
一級萃取鉿脫除率:76%。
錢忠國掃過報告單,此前理論預判區間正是 75%~80%。
「實測數據和推演吻合。」
短短四字語氣平淡,放下單據時,他指尖不自覺輕叩桌面兩下。
陳序年盡收眼底,並未出聲。
後續籌備整套連續萃取裝置,陳序年找到劉大壯,委託加工串聯式多級錯流萃取設備,五組玻璃萃取槽依靠虹吸管首尾連通。
劉大壯對照加工圖紙詢問:「五個萃取槽統一規格?」
「全部尺寸一致。」
「沒問題,兩天半完工交貨。」
裝置按期落地,陳序年全程跟進試生產,配液、溫控、取樣、核算單級物料轉移率全程盯守。
錢忠國統籌整套試驗,現場臨時兩處微調:第三級攪拌時長由十分鐘延長至十二分鐘,第五級 MIBK投料量上浮 5%。
「你看第三級料液。」錢忠國蹲在萃取槽旁觀察許久,起身對陳序年說道,「分層速率低於預期,存在乳化隱患,延長攪拌時長保障萃取充分。」
「末級增加萃取劑用量是什麼考量?」陳序年落筆記錄。
「最後一級負責深度精製,料液鉿殘餘濃度極低,不能吝嗇 MIBK投料,富餘 5%投料餘量,最大限度萃取殘餘鉿雜質。」
陳序年仔細記下兩處現場優化細節,參考資料里的定型工藝沒有這類實操調整,全是錢忠國依託現場工況臨場優化,屬於書本沒有的實戰經驗。
五級全流程萃取結束,成品取樣送檢。
等待檢測報告的當天下午,錢忠國在辦公室枯坐三小時,草稿紙攤在桌面,全程沒有提筆演算。
陳序年中途進屋送來溫水:「錢老,喝點水歇一歇。」
「放在桌邊就好。」
那杯水自始至終原封未動。
下午五點,檢測報告送到辦公室。
錢忠國拆信的手穩如常態,抽出報告單定睛查看:「鉿含量:0.008%。」
核級鋯成品國標要求鉿雜質低於 0.01%,樣品順利達標。
他凝望著化驗數值,沉默整整一分鐘。
陳序年立於一旁,默然相伴。
片刻後錢忠國提筆簽字,摺疊報告單鎖入保險柜,鎖扣咔嗒落定。
「成了。」
短短兩個字宣告鋯鉿分離攻關圓滿落地,合格核級鋯粉研製成功,下一步進入熔煉工序。
提純鋯粉熔鑄鋯錠,再深加工成反應堆燃料包殼管,是整套產業鏈的關鍵前置環節。
鋯單質熔點 1852℃,摻入合金組分後熔煉溫度還要繼續抬升,真空電弧爐需要穩定維持 1862℃以上爐溫,連續恆溫熔煉不少於六小時,溫度管控是熔煉工序的重中之重。
陳序年主動攬下溫控值守工作。
錢忠國抬眸打量他:「你確定?連續六小時盯控爐溫,工作量不小。」
「我確定。」
「憑什麼由你牽頭值守?」
「此前紅旗廠催化塔項目,我連續四小時實時測溫,四十八組讀數誤差全部控制在±2℃以內,這類恆溫盯控的工作我熟。」
錢忠國聽罷點頭,不再繼續追問。
除承接測溫任務外,陳序年同步提出測溫優化方案:採用三點測溫法,爐膛上、中、下三個點位分別加裝熱電偶,任意點位溫度偏離閾值立刻觸發報警。
「單點測溫存在測溫盲區。」他向錢忠國解釋方案,「熔池上下溫差最高可達三四十攝氏度,單點測溫容易誤判爐內整體溫度,上部參數達標不代表底部熔煉合格。」
錢忠國思索後問詢:「庫房現有熱電偶儲備夠配齊三套嗎?」
「存量不足,我去找劉大壯加急加工定製。」
「抓緊落實。」
陳序年攜帶加工圖紙趕往車間,彼時劉大壯正帶著徒弟小趙打磨閥座,雙手沾滿機油,接過圖紙快速瀏覽。
「三套測溫探頭,規格統一?」
「尺寸完全一致,精度沿用上次加工標準。」
「交貨時限?」
「越快越好,兩天能不能完工?」
劉大壯核算加工工時與零件尺寸:「可行,兩天交付。」
「辛苦劉師傅。」
「少說客套話,等成品就行。」
劉大壯向來守時,第三天一早陳序年抵達車間,三支精加工熱電偶探頭整齊擺放在操作台,不鏽鋼外殼擦拭潔淨,焊點打磨順滑無毛刺。
「過來驗收。」劉大壯遞出遊標卡尺。