CN109963663B - 用于废物处理的受控hip容器塌缩 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于固结材料(诸如包括含放射性废物的废物材料)的容器。容器包括外圆筒和包括内部压缩板的内圆筒，内部压缩板被设计成在固结期间抵抗塌缩，并因此将固结容器的大小控制到可预测的形状和尺寸。所述容器足以保持各种材料，包括危险的、有毒的、或放射性的废物，并且所述容器被配置成保持这种废物而不将其释放到环境中。还公开了一种使用本文所述的容器来固结此类材料的方法。

Description

用于废物处理的受控HIP容器塌缩

相关申请的交叉参考

本申请要求2016年11月18日提交的美国临时申请No.62/424,042的优先权，其全部内容以引用的方式并入本文中。

技术领域

本公开总体上涉及在热等静压(HIP)系统中的容器，其用于固结废物，诸如放射性废物。本公开还涉及通过使用具有受控塌缩特性的容器来固结此类废物的方法。

背景技术

将金属容器用于金属粉末的热等静压(HIP)是常见的工业实践。HIP容器可以是诸如圆柱形的规则的形状，或者是更复杂的形状，其中它们是最终产品的形状，仅更大以适应从金属粉末到最终致密产品的收缩。在处理非放射性材料时，金属粉末的颗粒尺寸和形状可以在其制造过程中受到精细控制，以便在填充到金属HIP容器中时提供高堆积密度。因此，HIP容器塌缩通常仅为30-40％的量级，这导致可以被一致预测的对称且受控的塌缩。因此，当使用金属粉末和非放射性材料进行操作时，可设想模仿HIP容器塌缩以防止容器变形。

应用HIP技术来处理放射性废物；然而，不可能对起始产品进行相同的控制。诸如颗粒尺寸和形状的粉末特性在很大程度上是不可预测的。堆积密度通常可以低至理论最终密度的15-25％，从而导致可能的体积减少75％或更多。另外，放射性废物形式的化学组成是高可变的。因此，建模和预测HIP容器塌缩对于包括放射性材料的大范围的废物(其中粉末表征很难(如果不是不可能的话))来说既不实际也不可行。

与上述HIP容器的塌缩特性的限制相结合的是与被加工的材料相关联的问题。当粉末废物填充HIP容器时，在低于理论最终密度的密度下，起始密度与最终密度之间的差意味着将需要适应容器收缩(体积变化)。

为了解决与由于堆积效率或不同粉末形态引起的起始填充密度的化相关联的前述问题，收缩量以及因此最终容器尺寸将是不同的。发明人已经开发了一种HIP容器，无论粉末的起始堆积密度如何，所述HIP容器每次都将塌缩到相同的直径。高度可能略有变化，但在外包装处置罐的公差范围内。发明人还已经开发了一种使用所公开的HIP容器来固结废物(包括核废物材料)的可预测方法。所公开的容器和方法旨在克服上述问题中的一个或多个问题和/或现有技术的其他问题。

发明内容

在一个实施例中，公开了用于固结废物材料(诸如含核废物材料)的容器，其包括：外圆筒；以及包括内部压缩板的内圆筒，所述内部压缩板被配置成在固结期间抵抗塌缩。所述的容器使得能够在热等静压时将固结容器的大小控制到可预测的形状和尺寸。如所指示，容器可以是足以保持并固结各种有毒的、危险的或放射性的液体或粉末废物材料而不释放放射性的容器。

在另一个实施例中，公开了生产固结制品的方法。在一个实施例中，所述方法包括用待固结的材料填充容器，所述容器包括外圆筒；以及包括内部压缩板的内圆筒，所述内部压缩板被配置成在固结期间抵抗塌缩。在一个实施例中，所述方法包括通过施加热量和/或压力使容器塌缩以将容器中的材料固结并产生具有可预测的形状和/或尺寸的固结制品。

除了上面讨论的主题之外，本公开还包括许多其他特征，诸如下文中解释的那些特征。前面的描述和以下描述两者都仅是示例性的。

附图说明

附图包含在本说明书中，并构成本说明书的一部分。

图1A至图1E是用于废物处理的HIP工艺步骤的示意图，包括填充容器(图1A)、容器的抽空和密封(图1B)、将容器装载到HIP中(图1C)、将热量和压力施加到容器(图1D)以及最终产品(图1E)。

图2A至图2B是根据现有技术的系统的示意图，包括在液压机中使用两个加热压板(图2A)和代表性系统的照片(图2B)。

图3A是在英国用于外包装和处置的3x3米箱的示意图。图3B是在美国使用的外包装容器的示意图。

图4A至图4E是用于根据本公开的受控塌缩HIP容器中的元件的示意图，包括外圆筒(图4A)和内圆筒(图4C)以及压缩板(图4B)。最终组装的产品(图4D)也以截面示出(图4E)。

图5A至图5B是图5D和图5E的实施例的示意图，带有端板和盖。图5C至图5E示出固结后的最终产品，并反映固结材料的收缩。图5F示出了在移除了根据本公开的受控塌缩HIP容器的情况下的最终固结材料。

图6A至图6D示出衬的静液压成形，用以适形在压力板周围，包括包含压力板的外圆筒(图6A)、衬(图6B)、还以截面(图6D)示出的最终组装产品(图6C)。

图7A和图7B示出包括容器的铸造体，包括在压缩板中的铸件。图7C示出在顶盖被焊接在其中之前插入的内衬。

图8A和图8B示出本文所述的内部压缩板的各种实施例。图8A是内部压缩板的示意图，所述内部压缩板弯曲以匹配内部容器和外部容器的半径。图8B是内部压缩板的示意图，所述内部压缩板被配置成在热等静压期间接触具体地包括直角边缘的至少一个其他压缩板。

具体实施方式

已经证明，新的HIP容器克服了现有技术引起的许多关键问题。参考图1A至图1E，示出用于废物处理的现有技术HIP工艺步骤的示意图。HIP罐可以填充有粉末废物(图1A)，并且随后被抽空并密封(图1B)。容器随后被装载到HIP中(图1C)，其中热量和压力施加到容器(图1D)以获得最终产品(图1E)。

如上所述，在放射性陶瓷和玻璃陶瓷废物形式的情况下，这是不可能的，因为它需要容器的壁厚为4”或更大以防止弯曲。因此，用于放射性废物的方法一直是设计允许大体积变化的HIP容器，已经采取了两种方法。这些由Larker作出的已经被称为“波纹管”设计(参见图2A)和由Ramm作出的已经被称为“哑铃”(参见图2B)。在PCT公开WO 90/03648中提供进一步的描述，其以引用方式并入本文。这两种设计都存在固有的局限性。

用于热等静压致密物的波纹管设计基于以下期望：容器塌缩主要是轴向的并且因此在最终直径方面更可预测。然而，有害和潜在的风险与HIP容器的针孔失效有关。容器的针孔失效是金属容器或焊接部(更可能)中的缺陷允许高压气体进入容器并且随后当容器和内容物的加热发生时，针孔完全关闭或减少。在HIP周期峰值温度和压力保持点结束时，压力随温度降低。气体从压力容器排出的速率将高于它从容器逸出的速率，并且如果孔被密封，则它完全无法逸出。所得的压力差导致容器膨胀，这种膨胀可能对炉造成损坏，并且在极端情况下可能损坏压力容器。

可替代地，“哑铃”设计减少针孔失效时的膨胀量，但并未消除该膨胀量。另外，最终尺寸根据内容物的起始堆积密度而变化很大。最终形状的高度与直径之比可以根据被加工的材料而显著变化。此外，“哑铃”形状在固结期间经受罐壁的显著变形或弯曲。这种可变性使得难以优化外包装的填充，因为这些往往是用于运输和处置的固定尺寸。例如，如果HIP容器尺寸过大，则它将不能配合到处置外包装容器的内径中，从而导致需要用于处置的替代容器，这可能是困难的或昂贵的。

可替代地，如果最终的热等静压的容器相当小，则其将不会有效地包装在外包装容器中，这可能增加处置成本，并且需要更多的外包装。另一种方法是允许HIP容器的起始尺寸配合到“外包装”中，因此假设最坏的情况并且不发生收缩。这导致通过HIP工艺使得放射性废物的体积减少的优点用于最终处置被否定。

与现有技术不同，所公开的HIP容器被设计成塌缩到预定尺寸或处于尺寸窗口内，所述尺寸窗口允许处置外包装的有效包装。这种设计的一个优点是它允许热等静压的放射性废物形式块的最终形状是直圆筒，使得它可以插入圆柱形的“外包装”处置罐中。例如，在美国，这些罐通常是两(2)英尺直径x十(10)英尺(或15英尺)长。如果产品的理想最终形状是直圆筒，并且金属粉末是非放射性的，则将以直圆筒开始并且随后能够计算收缩率和金属容器壁厚以防止变形。

图3A和图3B是包装系统的示意图，具有用于保持图3B所示的热等静压罐的箱(图3A)的非限制性示例。具体地，图3A示出在英国用于外包装和处置的3x3米箱的示意图。图3B是在美国使用的外包装容器(300)的示意图，其包括提升环(310)、任选的塞子(320)、垫环(330)、冲击板(340)、浅碟形封头(350)以及裙部(360)。在一个非限制性实施例中，美国容器在图3B中描绘。该实施例描述具有18英寸或24英寸的标称外径的容器。对于18英寸的容器，壁厚通常为约3/8英寸，并且对于直径为24英寸的容器，壁厚为约1/2英寸。在一个实施例中，图3B所描绘的容器与燃料一起可以具有5,000至10,000磅的最大重量。该重量通常与具有110至120英寸的外部长度(诸如118英寸(5,000磅))到175至185英寸的外部长度(诸如180英寸(10,000磅))的罐相关联。在一个实施例中，图3B所示的罐的主体由金属(诸如不锈钢(SS316 L)、镍、钛、低碳钢、铝或铜)制成。

在一个实施例中，描述了用于在升高的压力和温度条件下固结材料的容器。如本文所用，“在升高的压力和温度条件下”意味着诸如通过热等静压，高于标准的压力和温度条件。例如，在一个实施例中，此类条件包括800至1400℃的温度，诸如1000至1250℃、10至300MPa的压力，诸如50至200MPa、8至14小时的时间段，诸如10至12小时。可在本文中使用的HIP条件的更详细描述在美国专利No.8,754,282中提供，所述专利以引用的方式并入本文中。

在一个实施例中，容器可以包括外圆筒和内圆筒，所述内圆筒包括被配置成抵抗塌缩的内部压缩板。在一个实施例中，通过在轴向上、在径向上或在轴向和径向两个方向上成排且以预定间距地布置这些压缩板，这些压缩板被配置成在固结期间抵抗塌缩。

虽然本文所述的容器可用于固结任何类型的材料，但是在各种实施例中，所述材料包括固体或液体危险的、有毒的或放射性的废物，并且容器被配置成保持这种废物而不将其释放到环境中。在一个实施例中，材料包括固体废物，诸如包含危险的、有毒的或放射性的材料的颗粒材料。

在一个实施例中，待固结的材料包括液体废物，包括但不限于乏燃料池污泥、放射性污泥或其他有毒污泥或泥浆。所述的固体或液体材料可以包括通常在前述废物中发现的至少一种元素，诸如镁、钚、铝、石墨、铀，和其他核电厂退役废物、沸石材料和污染的土壤。

在一个实施例中，内圆筒和外圆筒由包括钢、镍、钛、铝、铜、其合金或其组合的金属制成。在一个实施例中，内圆筒具有与外圆筒不同的至少一种特性。例如，不同的特性可以包括延展性、耐腐蚀性或壁厚中的一种或多种。在一个实施例中，外圆筒具有比内圆筒厚的壁厚。

在一个实施例中，内圆筒包括与位于容器中的材料发生化学反应的层。例如，所述层可以包括足钛，所述钛的量足以(i)与从固结的废物材料中脱气的氧气反应，(ii)控制粉末状废物材料的氧化还原，或(iii)其组合。

在一个实施例中，内部压缩板包括具有比内圆筒、外圆筒或两者更高的强度的材料，使得其在热等静压条件下抵抗塌缩和变形，其中所述材料包括金属、陶瓷、石墨或其组合。

在一个实施例中，内部压缩板弯曲以匹配内部容器和外部容器的半径，并且定位在内圆筒与外圆筒之间。

在一个实施例中，内部压缩板被配置成在热等静压期间接触至少一个其他压缩板。例如，内部压缩板可以包括直角边缘。在相同或另一个实施例中，内部压缩板具有成角度的或凹入的边缘，以在热等静压期间引起互锁或引导板在彼此上滑动。

在一个实施例中，本文所述的容器可以包括围绕有助于将板锁定在适当位置的压缩板配置的衬。

还公开了使用本文所述的容器生产固结制品的方法。例如，在一个实施例中，所述方法包括用待固结的材料(诸如危险的、有毒的或放射性的废物)填充容器。如前所述，所述方法使用一种容器，所述容器包括：外圆筒、包括内部压缩板的内圆筒，所述内部压缩板被配置成在固结期间抵抗塌缩。所述方法还可以包括通过将热量和/或压力施加到容器(诸如通过热等静压)来使其塌缩。

在固结步骤期间，内部压缩板引起容器以可预测的方式塌缩，同时将容器中的材料固结以产生具有可预测的形状和/或尺寸的固结制品。如本文所用，“具有可预测的形状和/或尺寸”尤其意味着固结制品具有允许热等静压的罐更容易地插入处置罐中的直壁。

在一个实施例中，所述方法还包括在固结之前抽空并密封容器。

在一个实施例中，所述方法还包括配置板以在固结期间抵抗塌缩，所述板在轴向和径向两个方向上成排且以预定间距排列。

在一个实施例中，所述配置包括将压缩板定位在内圆筒与外圆筒之间。

在一个实施例中，所述方法还包括使待固结的材料与位于内圆筒上或内圆筒内的至少一种材料反应。例如，反应方法包括(i)与从固结的废物材料中脱气的氧气反应、(ii)控制粉末状废物材料的氧化还原、或(iii)其组合。

所公开的这种设计的元件被配置成包括外圆筒和内圆筒，其中内板在轴向和径向两个方向上成排且以预定间距排列，如图4所示。具体参考图4A至图4E，示出用于根据本公开的受控塌缩HIP容器中的元件的示意图，包括外圆筒(图4A)和内圆筒(图4C)以及压缩板(图4B)。图4B的压缩板在轴向和径向两个方向上成排且以预定间距排列。图4D是最终组装产品的描述，并且图4D描绘最终产品的剖视图。

在一个实施例中，内壳和外壳由金属(诸如不锈钢、镍、钛、低碳钢、铝、铜或其他金属)制成。根据潜在的意图或功能，它们可以是相同的组成或彼此不同。例如，内层可以用来与内容物的组成或多或少地反应，诸如由钛制成以与任何过量的氧反应或控制煅烧/粉末状内容物的氧化还原。外部可以由允许更大变形的更具延展性的合金制成，或者由更耐腐蚀的金属(诸如不锈钢)制成。

在一个实施例中，外层将通常具有比内衬更厚的壁厚，因为它是容器的主要结构构件，并且其功能是在处理和填充HIP容器期间维持其形状。如已经在可商购获得的HIP容器中观察到的那样，厚的外壁也将抵抗屈曲或折痕。在热等静压后，容器仍将是具有最小的屈曲和折痕的直圆筒。这将带来许多好处，包括：对称的形状，便于处理和装载到外包装中以便处置；和最小的折痕/屈曲，其将允许易于外部清洁和去污，如果需要的话。

在一个实施例中，如贯穿本公开所述，固结具有直壁的热等静压的罐允许热等静压的罐更容易地插入处置罐中。还公开了一个实施例，其中外部热等静压罐可以被设计成使得外罐成为最终的处置罐。在该实施例中，外罐壁可以被设计成使得外壁保持笔直，并且由于罐的高完整性，罐成为处置罐。不同于诸如上述的波纹管或哑铃的薄壁罐(其不会具有耐用性或结构完整性，不被认为是处置罐)，该实施例将不需要将其外包装到处置罐中。

内部压缩板将通常由较高强度的材料制成，所述材料在HIP压缩条件下抵抗塌缩和变形。压缩板可以弯曲以匹配内圆筒和外圆筒的半径。在一个实施例中，它们可以由金属、轻质陶瓷、石墨或这些的组合制成。

在一个实施例中，内部压缩板夹在内壳与外壳之间。它们的位置可以通过焊接、粘附或使用网格来布置以对齐和定位它们的位置。这在制造期间维持空间布置。在一个实施例中，将组件放在一起，从而得到图6所示的分层结构。随后所述层将具有端盖，所述端盖被附接以形成封闭容器。这些端盖或盖可以通过如变型中所述的不同方式焊接或附接。

根据本公开的HIP容器被设计成使得当在HIP周期期间压缩板在容器的主体的收缩期间接触时，它们将抵抗任何进一步的塌缩并因此将HIP容器的大小控制到可预测的形状和尺寸。其代表例在图5中示出。

图5A和图5B是图4D和图4E的实施例的示意图，带有端板和盖。图5C至图5E描绘本发明的最终产品并反映在热等静压之后固结材料的收缩。图5E描绘图4B的压缩板在热等静压之后将如何塌缩。在该过程中，图4B的压缩板塌缩以如图5E所描绘接触或互锁，但它们相互作用以防止整个罐的任何进一步的塌缩。图5F中示出了本公开的受控塌缩HIP容器外的成品固结材料。

在各种实施例中，压缩板可以具有直角边缘以使得当它们接触时它们彼此对接或者它们可以成角度或凹陷以引起互锁或引导以便以规定的方式在彼此上滑动。

变型：液压成形变型

采用上述制造方法，一旦组装，就可以将流体静压施加到内衬。在一个实施例中，该流体静压将导致衬形成在压缩板周围，从而有助于将板锁定在适当位置。由于衬相对于外衬相对较薄，所以所施加的压力使得其将仅引起内衬形成在板周围。这种设计的好处是提供允许内衬在轴向方向和径向方向两者上变形的起始点。

在一个实施例中，在原位流体静力地形成以符合板的衬在图6中示出。具体地，图6A至图6D示出根据本发明的实施例的衬的流体静力成形以适形在压力板周围，包括包含压力板的外圆筒(图6A)、衬(图6B)、以及最终组装产品(图6C)。图6D描绘该实施例的横截面。

可替代地，流体静压可以施加到内壳和外壳的两侧，从而引起它们围绕板模制。在某些情况下，这可以提供一些好处以在热等静压期间引发容器的收缩。

在一个实施例中，HIP容器可以包括“哑铃形”，但还包括内壳板和外壳板，所述内壳板和所述外壳板围绕直径以规则间距放置。在一个实施例中，内壳板和外壳板围绕哑铃容器的直径放置作为连续环。

铸造变型

在另一个实施例中，外衬和压缩板不是使用先前描述的液压成形技术而是通过铸造制成的。外衬和压缩板作为一个单元的铸造具有优于上述方法的若干优点。一个这种优点是它不需要在插入内衬之前将压缩板定位在阵列中。缺点是板和外部限于相同的材料。

此外，可以在基座或顶盖或两者中铸造。在两个盖中的铸造将排除内衬的使用，但这对于所有废物类型可能不需要。图7示出铸造体和板的概念。具体地，图7A和图7B示出包括在压缩板中铸造的容器的铸造体。图7C示出在顶盖被焊入之前插入的内衬。

无论如何制造它们，在各种实施例中，本文所述的内部压缩板可以被配置成匹配容器的形状。例如，图8A是内部压缩板的示意图，所述内部压缩板弯曲以匹配内部容器和外部容器的半径。图8B是内部压缩板的示意图，所述内部压缩板被配置成在热等静压期间接触具体地包括直角边缘的至少一个其他压缩板。

压力释放的变型：

如前所述，现有技术中描述的可商购获得的HIP容器的一个限制与俘获的气体有关。HIP容器内气体的俘获可能导致不受控制的膨胀，并且如波纹管HIP容器的示例所示，具有灾难性故障。为了避免这种问题，公开了可以结合到HIP容器的主体中的压力释放系统。期望压力释放系统将允许气体逸出，但不会导致放射性内容物的释放。

在一个实施例中，本文所述的压力释放系统将采用由薄金属膜或陶瓷膜覆盖的烧结金属或陶瓷过滤器的形式。多孔烧结过滤器将面向HIP容器的内部，并且膜将位于容器的外表面上。在填充和抽空HIP容器时，膜提供由下面的多孔过滤器支撑的密封。在热等静压过程中如果存在气体，则膜将防止多孔金属或陶瓷过滤器塌缩。另外，如果压力升高到膜的设计压力以上，则膜将破裂，从而释放过量的气体。在一个实施例中，破裂压力被设计成防止HIP容器的任何变形。此外，过滤器将防止任何放射性颗粒材料逸出到HIP中。

如果本文所述的HIP容器内不存在气体，则烧结金属或陶瓷过滤器可以被选择成使得其将致密以形成固体塞。在另一个实施例中，不是选择在所用的HIP条件下将致密的材料，而是可以具体选择在热等静压压力和温度下不致密的材料。

对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对所公开的合金和将合金形成成品部件的方法进行各种修改和变型。考虑到本文所公开的说明书和实践，替代实施方式对于本领域技术人员而言将显而易见。说明书和示例旨在仅被视为示例性的，其中本公开的真实范围由以下权利要求及其等同物指示。

Claims (21)

1.一种用于在升高的压力和温度条件下固结材料的容器，所述容器包括：

外圆筒；以及

包括内部压缩板的内圆筒，所述内部压缩板定位在内圆筒和外圆筒之间并且弯曲以匹配内圆筒和外圆筒的半径，其中所述内部压缩板以在轴向、径向、或轴向和径向两个方向上的预定间距成排地布置。

2.根据权利要求1所述的容器，其中，所述材料包括危险的、有毒的或放射性的废物，并且所述容器被配置成保持这种废物而不将该废物释放到环境中。

3.根据权利要求1所述的容器，其中，所述内圆筒和所述外圆筒由包括钢的金属制成，其中所述内圆筒具有与所述外圆筒不同的至少一种特性，所述特性包括延展性、耐腐蚀性或壁厚。

4.根据权利要求1所述的容器，其中，所述内圆筒和所述外圆筒由包括镍、钛、铝、铜、其合金或其组合的金属制成，其中所述内圆筒具有与所述外圆筒不同的至少一种特性，所述特性包括延展性、耐腐蚀性或壁厚。

5.根据权利要求1所述的容器，其中，所述内圆筒包括与位于容器中的材料发生化学反应的层。

6.根据权利要求5所述的容器，其中，所述层包括钛，所述钛的量足以(i)与从固结的废物材料中脱气的氧气反应，(ii)控制粉末状废物材料的氧化还原，或(iii)其组合。

7.根据权利要求1所述的容器，其中，所述外圆筒具有比所述内圆筒厚的壁厚。

8.根据权利要求1所述的容器，其中，所述内部压缩板包括具有比所述内圆筒、所述外圆筒或两者更高的强度的材料，使得所述内部压缩板在热等静压条件下抵抗塌缩和变形，其中所述内部压缩板的材料包括金属、陶瓷、石墨或其组合。

9.根据权利要求8所述的容器，其中，所述内部压缩板被配置成在热等静压期间接触至少一个其他内部压缩板。

10.根据权利要求9所述的容器，其中，所述内部压缩板包括直角边缘。

11.根据权利要求7所述的容器，其中，所述内部压缩板具有成角度的或凹入的边缘，以在热等静压期间引起互锁或引导所述内部压缩板在彼此上滑动。

12.根据权利要求1所述的容器，还包括在所述压缩板周围配置的衬，所述衬有助于将所述压缩板锁定在适当位置。

13.根据权利要求1所述的容器，其中，所述外圆筒包括壁，所述壁具有的厚度足以允许所述壁在暴露于所述升高的压力和温度条件之后保持笔直。

14.一种生产固结制品的方法，所述方法包括：

用待固结的材料填充容器，所述容器包括：

外圆筒；

包括内部压缩板的内圆筒，所述内部压缩板弯曲以匹配所述内圆筒和所述外圆筒的半径并且被配置成在固结期间抵抗塌缩；以及

通过将热量和/或压力施加到所述容器而使所述容器塌缩，使得所述内部压缩板引起所述容器以可预测的方式塌缩，同时将所述容器中的材料固结以产生具有可预测的形状和/或尺寸的固结制品。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括在固结之前抽空并密封所述容器。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述材料包括危险的、有毒的或放射性的废物，并且所述容器被配置成保持这种废物而不将其释放到环境中。

17.根据权利要求14所述的方法，还包括配置所述内部压缩板以在固结期间抵抗塌缩，所述内部压缩板在轴向和径向上都以预定间距成排地排列。

18.根据权利要求14所述的方法，其中，配置包括将所述内部压缩板定位在所述内圆筒与所述外圆筒之间。

19.根据权利要求14所述的方法，还包括使待固结的材料与位于所述内圆筒上或位于所述内圆筒内的至少一种材料反应。

20.根据权利要求19所述的方法，其中位于所述内圆筒上或位于所述内圆筒内的材料包括钛，并且所述反应包括(i)与从固结的废物材料中脱气的氧气反应、(ii)控制粉末状废物材料的氧化还原、或(iii)其组合。

21.根据权利要求14所述的方法，其中通过将热量和/或压力施加到所述容器而使所述容器塌缩包括在800℃至1400℃的温度和10MPa至300MPa的压力下持续8小时至14小时热等静压。

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