CN88103108A - 使熔化后的放射性玻璃铸入罐中的装置 - Google Patents

Abstract

一种能使熔化后的放射性玻璃从位于上层(1)的熔埚(2)浇铸到位于底层(3)的熔埚下方的罐(4)中的装置，装置的特征在于包括：由两根可互相滑动安装的管壳构成的可变形导管(11)，其内壁呈截头圆锥形，截圆锥的顶点位于导管下方，顶管壳固定在混凝土板(5)下面，底管壳有一端壁呈部分球形，两管壳由一金属波纹管连接，活动管(12)由一内壁向下延伸的封闭罩构成，以便能送入罐(4)的颈部，封闭罩的顶面呈截头圆锥状，该罩的外壁上有一根连接到抽气系统的管子。

Description

本发明涉及一种能使熔化后的放射性玻璃铸入罐中的装置。

对核燃料再处理为的是分离出核反应堆中已用过的燃料元件中存在的铀、钚及裂变产物。

公知的“玻璃化”处理法已发展成在透明状基体内含有一定数量的放射性元素（特别是裂变产物）。

玻璃原料和裂变产物的焙烧料同时在感应炉中被熔化以得到一种玻璃，然后将这种玻璃铸入不锈钢罐中。利用这一方法能非常安全地长时间贮放强放射性产物。此方法的全部操作已被广泛使用，说明和验证。特别是在马科尔（Marcoule）核中心（玻璃化车间）。

通常，装置包括由一块平（隔）板分隔开的两层。上层包含位于一炉中的熔埚，下层具有贮罐，该罐被垂直地配置在由熔埚开设的浇铸孔的下方。一个穿过平隔板的开口使浇铸得以进行。

于是产生下面的问题。

被熔化的玻璃湏被严格封闭，特别是在浇铸时，以便不发生放射性物质散布;

必须收集可能释放出的所有气体、尘埃及粒子;

贮存罐湏能随增加温度的作用下膨胀（指空罐与铸满热玻璃的罐之间的增加量）。

第一个问题进而包则避免在罐外部产生任何污染。

本发明主要描述了一种能将浇铸玻璃铸入贮存罐同时又解决了上述三个问题的装置;通过提供的装置解决上述问题，该装置具有在装置各部件间的静密封（材料密封），当这种静密封不可行时，还具有在进行浇铸时利用包围被熔化玻璃的空气（或气体）流呈现的动态密封。

发明的另一特征在于，借助上述动密封，使贮存罐顶部与浇铸孔之间不接触。

下面通过参阅附图举例说明本发明的一个实施例，其中：

图1是本发明装置整体在浇铸轴线上的垂直截面图;

图2是经过处于伸长位置的可变形导管的一个垂直截面图，而图3则表示经过该管处于夹紧位置的垂直截面图;

图3是经过处于收缩位置的可变形导管的一个垂直截面图;

图4是可变形导管底部的一半视图;

图5是相应的可变形导管的侧视图（带有图4和图5所示的连杆机构）;

图6是经过活动管的垂直截面图;

图7是表示用于移动可动汽室的系统的垂直截面图。

根据本发明的这一装置用来在由一混凝土平板分开的两个叠放单元之间输送熔化后的玻璃。顶部或熔化单元1含有熔埚2;底部或浇铸单元3含有贮存罐4，上述熔埚熔化后的放射性玻璃经过一块带开口6的水平混凝土板5，从一个单元到另一个单元，在罐内被浇铸。熔埚2，开口6和罐4关于一个垂直轴线7排列，该轴被称为“浇铸轴线”。

放射性玻璃在熔埚2中呈液体状态并通过一个固体玻璃塞使其保持在所述熔埚中，该固体玻璃塞堵住了所述熔埚的漏嘴8。围绕上述漏嘴设置一个感应元件9，用来在选定的时刻使塞状固体玻璃软化从而让容在熔埚内的熔化好的玻璃经上述漏嘴流出。感应元件9经连接线（未示出）联结到适当的能源（即电源）使上述感应元件和固体玻璃能被加热。

隔热垫10将熔埚2与混凝土平板5隔离开。

按照本发明的装置设置在围绕开口6的混凝土平板的正下方，装置由顺序向下的下列各项部件构成：一个可变形导管11，一个活动管12以及可动汽室13。

下面更详细地说明按照发明的装置的各部件。

图2和图3中更特别表示出了可变形导管。此可变形导管由两根可相互滑动的贯穿管壳构成，其底管壳插入顶管壳。

顶管壳14和底管壳15都是分别由内壁20，21，端壁18、19和外壁16、17组成，该外壁例如可以是竖直轴向圆筒的形式。

内壁20和21呈截头圆锥形，两管壳最好在其顶点具有相同角度，且它们的顶点位于上述可变形导管的下方。

两管壳是敞口的：顶管壳具有面朝下的开口，底管壳有面向上的开口。

如上所述，所述管壳的尺寸和布置能使其互相贯穿。

顶管壳的端壁18固定在混凝土平板的下方。底管壳的端壁19具有部分球形的外侧面22（底面）。一金属波纹管23，在所述两管壳相对的端壁上焊接，使两管壳互相连接。

连杆机构包括连杆24、25、26（见图4和图5）用来使管壳彼此相对运动。通过拉动连杆26（向箭头27方向），则连杆224和25彼此相对移动，因而使可变形导管沿轴线7-7的高度减小（向箭头28方向），同时压缩金属波纹管。连杆24通过一个基础螺栓被固定。连杆25被固定在底管壳绕一销子30的外圆筒壁上。三根连杆均由销子31使其互相连接。虽然仅表示了一组连杆机构，但为了防止两部分导管互相相对倾斜必需使用至少两组连杆机构。最好用四组连杆机构。两管壳的圆筒状竖直外壁彼此相对运动，而不产生接触而且也保护波纹管免受外来撞击的影响。

活动管表示于图6中。此活动管由一个封闭罩32构成，该罩主要由外壁35，顶壁34和圆筒形的内壁33构成，所述圆筒的直径最好与构成管壳14和15内壁的截锥体的最小直径相间。封闭罩的内壁33向下延伸以便能进入罐4的颈部。封闭罩32的顶壁34的外表面36呈一截头圆锥面，该表面成圆形地对称于浇铸轴线，以便与管壳15的球形底面22相合作在上述管壳15和上述活动管12之间提供密封。

封闭罩32的外壁35带有一根管37，该管经一个过滤器被连接到一抽气系统（未示出）。此过滤-抽气系统用来减低封闭罩32内部压力。

封闭罩32的内壁33上具有多个洞孔38。在抽气系统的作用下，这些洞孔用来在由内壁33内部和封闭罩32内部组成的容积内建立一股空气流（或气体流）。

穿过封闭罩32的外壁35和内壁33便于设置一根观察管39，以便利用适合的和通常的光学装置可以观察到被浇铸的玻璃。观察管39可用一块玻璃板40挡住，该玻璃板是透明的而且最好是用铈玻璃制成，这种玻璃适于承受放射性玻璃发出的辐射。

通过用图7中所示的可动汽室13方便地把活动管放入所需位置并固定就位。此可动汽室主要由两个叠放的环形腔室41和42构成。

环形室41是用来容纳作冷却上述汽室之用的水流的。环形室42在其前表面具有开口43，（该前表面即指最靠近浇铸轴线的面），它还包括一根能使空气射入上述腔室的管子44。

可动汽室可借助一个带有在导轨46上滑行的轮子45的装置使其位移，用于使可动汽室就位或移出，导轨46固定在混凝土平板5的下面。

下面简述按照本发明的装置各部件的装配及该装置的操作。

假定装置的整个顶部，即熔埚2，隔热垫10，以及感应元件9已安装就位，可变形导管11已被固定在混凝土平板5的下方。

通过对所述连杆机构（24，25，26，27）施加的作用力，上述可变形导管被置于高度最低的位置（图3）。然后，载有活动管12的可动汽室13被送入可变形导管11下方的位置，再使上述连杆机构动作，上述可变形导管被置于最大高度位置，即形成上述导管的底部外表面22与活动管的顶面36密封式接触。

利用滑架上的升降装置把罐4搬到滑架上定位。定位时，该罐的颈部47包围住向下延伸的由封闭罩32内壁构成的圆筒。

可以看出，利用隔热垫并根据采用可变形导管与活动管这一布局，在熔埚与活动管底部之间提供了完整的密封。

另外，借助连接在封闭罩32的抽气系统和连接到可动汽室中的腔室42的进气管44。在内壁33所限定的容积内建立起一股空气（或气体）流。

Claims (3)

1、一种能使熔化后的放射性玻璃从位于上层的一熔埚浇铸到位于所述熔埚下方的底层的一个贮存罐内的装置，放射性玻璃通过一个设在一混凝土平板上的开口、沿浇铸轴竖直朝下流动，该混凝土平板分隔出所述上下两层，所述装置的特征在于，包括连续向下排列的以下部件；

一个由两可互相滑动安装的管壳构成的可变形导管，其内壁呈截头圆锥形，所述截头圆锥形的顶点位于所述导管下方，顶管壳固定在所述混凝土平板的下面，底管壳具有部分球体形状的端壁，所述两管壳通过一金属波纹管互相连接；

一个活动管由封闭罩构成，该封闭罩的内侧壁向下延伸以便能进入罐的颈部，其顶部是截头圆锥形的表面，适于与底管壳的球形端面相配合，封闭罩的外壁带有一根连接到抽气系统的管子。

2、根据权利要求1所述的装置，其中，所述活动管由一可动汽室携载，可动汽室主要由两个叠放的环形腔室构成，所述腔室之一用来容纳冷却水，另一腔室的前表面设置有孔口，该室还设置一根供气管。

3、根据权利要求1或权利要求2的装置，其中所述活动管的封闭罩包括一根能看见所述活动管内部空间的浇铸玻璃的观察管。

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