防辐射屏蔽板及制备设备和方法与流程

本发明涉及核污染防治、医院及科研单位防辐射技术和工业废弃物资源化利用，尤其是涉及一种防辐射屏蔽板及制备设备和方法。

背景技术：

1、辐射技术在为人类带来巨大便利的同时，也有着一些令人担忧的方面，其中最广为人们所关心的就是电磁辐射影响人体健康的问题。常见的辐射种类主要包括α（阿尔法）、β（贝塔）、γ（伽玛）、x射线辐射以及中子辐射，其中α粒子实际上是一个高速运动的氦原子核，β粒子就是电子，它们在物质中的穿透能力较弱。γ（伽玛）、x射线辐射为波长极短、频率极高且能量非常大的电磁波。中子辐射为高速移动的中子流，能对生物组织造成直接损伤，还可以通过与原子核相互作用转化为其他形式的辐射，如γ射线，间接造成损害。在核电厂、医院、工厂、科研等场所都会采用在人与辐射源之间加一层足够厚的屏蔽物比如防辐射板来屏蔽辐射。目前，现有的防辐射板都采用内部添加铅来起到防x射线辐射的目的，但是，由于铅的质量较大，从而，大幅增加了防辐射板的重量；另外，在防辐射板内加入铅会显明增加防辐射板的制造成本，使得现有的具有防x射线功能的防辐射板价格昂，难以推广应用。现在还有一些重金属元素化合物如硫酸钡，具有较大的内核质量，当射线与这些重金属的内核发生碰撞时，射线的能量容易被吸收，从而阻止了射线的穿透，并且其相对于铅具有无毒无害的特点，因此，被用作防辐射板的重要材料之一，但是其性能还有待提高。

2、另外，传统的防辐射板成型主要是通过环形的成型筒缠绕薄毛毯，吸附料浆进行挤压成型为料坯，再将料坯拆下堆垛压实。由于料浆中的水分在压合过程中受热气化形成空隙，导致板材在整体上密度不大，粒子容易穿透。另外，及时浆料中加入了如金属粉末，由于粉末占比小，且颗粒之间存在间隙，难以形成有效的电磁屏蔽层。因此此种方法制成的板材，防辐射效果有限。

技术实现思路

1、本发明提供了一种防辐射屏蔽板及制备设备和方法，解决了传统的板材成型方法制成的板材防辐射性能有限的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

3、一种防辐射屏蔽板，防辐射屏蔽板包括下述重量份计的原料，石英粉1-5份，粉煤灰2-8份、增强纤维3-10份、硫铝酸盐水泥6-10份、硫酸钡65-80份、锌粉5-10份、硅酸钠3-5份、磷石膏5-8份，水玻璃0.12-0.48份，沸石粉0.3-1.2份。

4、所述防辐射屏蔽板的制备设备，包括对称布置的第一单元片成型装置和第二单元片成型装置，单元片成型装置包括第一织物蘸浆装置和第二织物蘸浆装置，第一织物蘸浆装置和第二织物蘸浆装置之间还设有金属网放卷装置，单元片成型装置还包括第二对辊装置，第二对辊装置用于将织物和金属网压合成单元片，还设有第三对辊装置，第三对辊装置一侧设有裁剪机，第三对辊装置用于将第一单元片成型装置和第二单元片成型装置制作的单元片压合成复合料坯，裁剪机用于裁剪复合料坯，还设有压合装置，压合装置用于压合多个叠放的复合料坯。

5、优选的方案中，织物蘸浆装置包括浆料池、织物放卷装置和第一对辊装置，织物放卷装置和蘸浆导轮可转动，浆料池内设有蘸浆导轮，第一对辊装置设在靠近第二对辊装置的的一侧，第一对辊装置两个平行间隔布置的压辊，织物从下方绕过蘸浆导轮以浸泡在浆料池内，织物一端穿过第一对辊装置的压辊之间的间隙。

6、优选的方案中，第二对辊装置包括两排平行间隔布置的压辊，金属网设在两层织物之间并穿过压辊之间的间隙以被压合成单元片。

7、优选的方案中，单元片成型装置靠近第三对辊装置的一端设有第一引导滚筒装置，引导滚筒装置为空腔结构，引导滚筒装置包括可转动的外筒，外筒上设有通气孔，单元片绕过第一引导滚筒装置以使单元片第一面贴合第一引导滚筒装置的外筒外壁，引导滚筒装置内设有贴合外筒内壁的第一罩体和第二罩体，第一罩体和第二罩体设有通气端口，第一罩体内设有第一加热装置，第一引导滚筒装置外侧设有弧形板，弧形板内侧设有可滚动的连续压辊，弧形板内设有第二加热装置。

8、优选的方案中，第一引导滚筒装置和第二引导滚筒装置之间设有排式喷嘴，排式喷嘴用于向单元片第一面喷涂填充胶，第一引导滚筒装置一侧还设有第二引导滚筒装置，单元片依次绕过第一引导滚筒装置和第二引导滚筒装置，单元片第二面贴合第二引导滚筒装置的外筒外壁，第二引导滚筒装置的单元片与外筒的贴合处内侧设有第二罩体，第二罩体贴合第二引导滚筒装置的外筒内壁。

9、优选的方案中，第一引导滚筒装置还包括筒架，筒架外壁套有多个滑环，滑环与外筒内壁滑动套接，筒架沿周向设有多个镂空槽，第一罩体和第二罩体设在镂空槽中，外筒一端内壁设有齿环，筒架一端侧壁设有通槽，筒架一端还设有驱动电机，驱动电机轴端设有齿轮，齿轮穿过通槽以与齿环啮合。

10、优选的方案中，外筒外壁贴合有多个分气片，多个分气片首尾连接成整圆结构，分气片为硬质多孔隙结构，外筒外壁沿周向设有多个平行间隔布置的气槽，气槽连通各通气孔。

11、优选的方案中，压合装置包括架体，架体下端设有容纳箱，还设有压板，压板上端设有导杆，导杆与架体滑动连接，架体上端还设有直线驱动装置，直线驱动装置驱动压板上下移动。

12、优选的方案中，

13、将织物输送至浆料池中浸泡浆料，通过第一对辊装置初步压实并挤出多余浆料；

14、利用第二对辊装置在金属网双面压合织物，组成单元片，第二对辊装置预热单元片；

15、单元片传输至第一引导滚筒装置上并绕过第一引导滚筒装置，使单元片第一面贴合第一引导滚筒装置外侧面，外筒转动，第一罩体内的第一加热装置和弧形板从内外两侧加热外筒，外筒将热量传递到单元片上，第二罩体内通入负压并吸附单元片第一面，对单元片进行单侧真空脱水，连续压辊进一步压实单元片；

16、向第一罩体中通入脉冲正压气，向外吹出吸入的浆料和胶水，同时，清洗滚刷刷洗第一引导滚筒装置外壁；

17、排式喷嘴对单元片第一面喷涂填充胶；

18、单元片绕过第二引导滚筒装置，使单元片第二面贴合第二引导滚筒装置外侧面，第二罩体吸附单元片第二面，对单元片进行单侧真空脱水，并将填充胶吸入裂纹空隙；

19、第三对辊装置对第一单元片成型装置和第二单元片成型装置上的单元片进行进一步压合，组成复合料坯；

20、按照预定形状裁剪复合料坯；

21、将多个复合料坯双面喷涂填充胶后堆叠放置，压合装置对复合料坯进行最终压合，形成屏蔽板。

22、本发明的有益效果为：

23、1、原料大量采用工业废弃物磷石膏、粉煤灰，变废为宝。磷石膏和粉煤灰在水泥熟料、水玻璃和硫酸钡激发的双重作用下，持续生成具有膨胀性能的钙矾石，有利于增强纤维（采用石棉纤维）与原料中的组分融合，从而提高后期的密度，提高其辐射性能。

24、2、在织物层中嵌入金属网，相比于金属粉末，电磁屏蔽效果更好，并且覆盖范围全面、均匀，没有漏洞，并且金属网本身提高了单层板材的结构强度；采用多层压合式的成型方式，最终成型的板材，带有多层金属网，屏蔽层数量以及密度均大大提升；在单元片连续传输过程中进行双面真空脱水，无须停线，提高了生产效率；利用负压将胶水渗入气化空隙中，不仅增加了板材密度，同时立体网状的胶层使得织物与金属网之间、单元片之间、料坯之间牢牢粘接一体，大大减小了板材之间分层脱落的可能。

25、3、本发明制作的板材应用范围较广，可以是核污染防治、也可以是医院放射检测和科研单位的放射防治。