CS218792B1

CS218792B1 - Method of protection of the surface metal melting crucible before contamination by radioactive contaminants

Info

Publication number: CS218792B1
Application number: CS781480A
Authority: CS
Inventors: Jiri Alexa
Original assignee: Jiri Alexa
Priority date: 1980-11-18
Filing date: 1980-11-18
Publication date: 1983-02-25

Description

(54) Způsob ochrany povrchu kovového tavícího kelímku před kontaminací radioaktivními kontaminanty(54) Method of protecting the surface of a metal crucible from contamination by radioactive contaminants

22

Vynález se týká způsobu ochrany povrchu kovového tavicího kelímku před kontaminací radioaktivními kontaminanty. Podstatou vynálezu je, že kovový tavící kelímek se opatří nátěrem emailu, který obsahuje jako pigment sklotvorné kysličníky jako je kysličník draselný, boritý a olovnatý, přičemž se·' na kovový taviči kelímek nanese email, obsahující 40 až 75 % hmotnostních pigmentu, obsahujícího 37 až 55 % hmotnostních kysličníku křemičitého, 2 až 5 % hmotnostních kysličníku hlinitého a kysličník vápenatý, přičemž hmotnostní poměr kysličníku hlinitého ku kysličníku vápenatému je v rozmezí 1: 4,3 až 3 : 2 a dále 18 až 60% hmotnostních sklotvorných kysličníků. Vynález je možno využít k ochraně kovových tavících kelímků při skladování, transportu a tavbě před poškozením a kontaminací radioaktivními izotopy.The invention relates to a method of protecting the surface of a metal crucible from contamination by radioactive contaminants. It is an object of the present invention to provide a metal crucible with an enamel coating comprising glass-forming oxides such as potassium, boron and lead oxide as a pigment, wherein an enamel containing 40-75% by weight pigment containing 37-75% is applied to the metal crucible. 55% by weight of silica, 2 to 5% by weight of alumina and calcium oxide, the weight ratio of alumina to calcium being in the range of 1: 4.3 to 3: 2 and 18 to 60% by weight of glass-forming oxides. The invention can be used to protect metal crucibles during storage, transport and melting from damage and contamination by radioactive isotopes.

. Vynález, se týká způsobu ochrany povrchu kovového tóvicího kelímku před kontaminací radioaktivními kontaminanty.. The invention relates to a method of protecting the surface of a metal crucible from contamination by radioactive contaminants.

V technické praxi se často používá dočasná ochrana povrchů před chemickými a fyzikálními vlivy jako je například působení vlhkosti a exhalací, působení mechanických vlivů při dopravě nebo kontaminace radioaktivním materiálem.In technical practice, temporary protection of surfaces from chemical and physical influences such as exposure to moisture and exhalation, exposure to mechanical influences during transport or contamination by radioactive material is often used.

K uvedenému účelu se používají vykrývací pasty, makromolekulami pěny a snímací laky. Tyto materiály se aplikují nátěrem nebo postřikem a v případě potřeby se odstraňují umytím nebo odloupnutím.For this purpose, cover pastes, macromolecular foams and release varnishes are used. These materials are applied by coating or spraying and, if necessary, removed by washing or peeling.

Používáním jmenovaných prostředků dočasné ochrany povrchů má velký význam v jaderné technice, kdy často dochází ke kontaminaci povrchů radioaktivním materiálem. Dekontaminace zařízení je složitá a nákladná a použití prostředků dočasné ochrany ji značně usnadňuje,. .............. .......The use of the above-mentioned temporary surface protection agents is of great importance in nuclear technology, where surfaces are often contaminated with radioactive material. Decontamination of equipment is complicated and expensive and is greatly facilitated by the use of temporary protection devices. .............. .......

V jaderné technice a výzkumu jsou radioaktivní materiály mnohdy podrobovány vysokoteplotním procesům. Jednou z perspektivních metod likvidace radioaktivních odpadů je jejich fixace ve formě skla. Tento proces probíhá v kovových kelímcích při vysoké teplotě. Po vytavení skloviny a uzavření kelfmktrmají' tyto' kelímky sloužit ku skladování takto zpracovaného odpadu. To znamená^ že jejich povrch musí být dokonale desakfívÓvári. 'Dekontaminace těchto kelímků je však velmi obtížná, protože radioaktivní kontaminanty jsou v povrchu kelímku fixovány během vysokoteplotního procesu.In nuclear technology and research, radioactive materials are often subjected to high temperature processes. One of the promising methods of radioactive waste disposal is glass fixation. This process takes place in metal crucibles at high temperature. After melting the glass and closing the cup, these cups are used to store the waste thus treated. This means that their surface must be perfectly desacfivari. However, the decontamination of these crucibles is very difficult because the radioactive contaminants are fixed in the crucible surface during the high temperature process.

Běžně známé prostředky dočasné ochrany povrchu jako jsou snímací laky a pěny nelze v tomto případě použít, protože jsou to vesměs organické látky, které se během vysokoteplotního procesu rozkládají.Commonly known temporary surface protection means, such as paint varnishes and foams, cannot be used in this case, since they are all organic substances which decompose during the high temperature process.

Shora uvedené nedostatky odstraňuje způsob ochrany povrchu kovového tavícího kelímku před kontaminací radioaktivními kontaminanty podle vynálezu, při kterém se povrch kovového tavicího kelímku opatří emailem, obsahujícím jako pigment sklotvorné kysličníky jako je kysličník draselný, boritý, olovnatý, přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že se na kovový tavící kelímek nanese email, obsahující 40 až 75 % hmotnostních pigmentu, obsahujícího 37 až 55 % hmotnostních kysličníku křemičitého, 2 až 5 % hmotnostních kysličníku hlinitého a kysličník vápenatý, přičemž hmotnostní poměr kysličníku hlinitého ku kysličníku vápenatému je v rozmezí 1:4,3 až 3:2 a dále 18 až 60 % hmotnostních sklotvorných kysličníků vztaženo na pigment. Po provedení tavby se organické pojidlo emailu spálí, pigment vytvoří na povrchu plastický film, který chrání povrch během tavby. Po vychladnutí kelímku vznikne na povrchu vrstva smaltu, v které jsou zachyceny kontaminanty. Tento smalt popraská a samovolně odpadne. Je výhodné opatřit kelímek ochranným nátěrem podle vynálezu ihned po výrobě a vyčištění, takže je jeho povrch chráněn i proti mechanickému poškození a běžnému znečištění i během transportu a skladování.The above drawbacks overcome the method of protecting the crucible surface from contamination by radioactive contaminants according to the invention, wherein the crucible surface is provided with an enamel containing glass-forming oxides such as potassium, boric, lead, as pigment. apply an enamel containing 40 to 75% by weight of pigment containing 37 to 55% by weight of silica, 2 to 5% by weight of alumina and calcium oxide to a metal crucible, the ratio of alumina to calcium oxide being in the range of 1: 4, 3 to 3: 2 and 18 to 60% by weight of glass-forming oxides based on pigment. After melting, the organic binder of the enamel is burned, the pigment forms a plastic film on the surface, which protects the surface during the melting. When the crucible cools, a layer of enamel is formed on the surface in which contaminants are trapped. This enamel will crack and fall off spontaneously. It is advantageous to provide the crucible with a protective coating according to the invention immediately after manufacture and cleaning, so that its surface is also protected against mechanical damage and common contamination during transport and storage.

Vyšší účinek vynálezu je dán tím, že tavící kelímky jsou od okamžiku ukončení výroby chráněny od nejrůznějších vlivů· až do doby vytažení z tavící pece. Nový účinek vynálezu je dán tím, že během procesu nedochází ku kontaminaci povrchu kelímku a že ochranný nátěr není třeba odstranpyát, protože po vychladnutí kelímku sám odpadne.The higher effect of the invention is due to the fact that the melting crucibles are protected from various influences until the time they are removed from the melting furnace. The novel effect of the invention is that there is no contamination of the crucible surface during the process and that the protective coating does not need to be removed as it will fall off after the crucible has cooled.

Použití vynálezu je zřejmé z příkladu.The use of the invention is evident from the example.

jljl

PříkladExample

Pro fixaci radioaktivních odpadů do skel se používá kelímků, vyrobených z oceli 17 225. Kelímky jsou svařované, broušené a leštěné do vysokého lesku, což zaručuje snadnou dekontaminaci povrchu. Aby si povrch kelímků tuto vlastnost zachoval během transportu, skladování a aby během tavby byla co nejvíce snížena pravděpodobnost kontaminace povrchu kelímku, je povrch kelímku opatřen bezprostředně po výrobě nátěrem emailu podle vynálezu, který po ukončení všechprocesůa vychladnutí kelímku popraská a odpadne.Crucibles made of 17255 steel are used to fix the radioactive waste to the glass. In order to maintain the crucible surface during transport, storage, and to minimize the likelihood of contamination of the crucible surface during melting, the crucible surface is coated immediately after manufacture with an enamel coating according to the invention which cracks and falls off after the crucible has finished.

Email má následující ' složení:The email has the following composition:

Pigment 62,5 % hmotnostníchPigment 62.5% by weight

Polyvinylacetátová disperze (34 % hmotnostních sušiny) ...... 12,5 % hmotnostníchPolyvinyl acetate dispersion (34% dry weight) ...... 12.5%

Vódá. 25,0% hmotnostních .Water. 25.0% by weight.

Složení pigmentu:Pigment composition:

Pro teplotu tavení SCO °CFor melting point SCO ° C

Kysličník vápenatý Kysličník hlinitý Kysličník křemičitý Kysličník boritý Kysličník olovnatýCalcium Oxygen Aluminum Oxygen Silica Oxygen Boric Oxygen Lead Oxygen

1,5 % hmotnostních 2,0¹ % hmotnostních1.5% by weight 2.0 ¹ % by weight

37,0 % hmotnostních 18,3 % hmotnostních37.0% by weight 18.3% by weight

41,2 % hmotnostních41.2% by weight

Pro teplotu tavení 1000 °CFor a melting point of 1000 ° C

Kysličník draselný Kysličník vápenatý Kysličník hlinitý Kysličník křemičitý Kysličník boritýPotassium Oxygen Calcium Oxygen Aluminum Oxygen Silica Oxygen Boron Oxygen

4,0' % hmotnostních4.0% by weight

21.5 % hmotnostních 5,0 % hmotnostních21.5% by weight 5.0% by weight

55,0 % hmotnostních55.0% by weight

14.5 % hmotnostních14.5% by weight

Pro teplotu tavení 1200 °CFor a melting point of 1200 ° C

2,0 % hmotnostních 3,0' % hmotnostních2.0% by weight 3.0% by weight

50,8 % hmotnostních50.8% by weight

25,2 % hmotnostních25.2% by weight

Claims

SUBJECT

A method of protecting a metal crucible surface from contamination by radioactive contaminants by providing the metal crucible surface with an enamel containing glass-forming oxides as a pigment, such as potassium, boron, lead, characterized in that an enamel containing 40 to 75 is deposited on the metal crucible. %

SUMMARY OF THE INVENTION Pigments containing from about 37% to about 55% by weight silica, from about 2% to about 5% by weight alumina and calcium oxide, wherein the weight ratio of alumina to calcium oxide is in the range of 1: 4.3 to -3.2: 2; 60% by weight of glass-forming oxides based on pigment.