CS239889B1 - Furnace for sealing of radioactive waste in glass - Google Patents

Furnace for sealing of radioactive waste in glass Download PDF

Info

Publication number
CS239889B1
CS239889B1 CS841589A CS158984A CS239889B1 CS 239889 B1 CS239889 B1 CS 239889B1 CS 841589 A CS841589 A CS 841589A CS 158984 A CS158984 A CS 158984A CS 239889 B1 CS239889 B1 CS 239889B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
vertical tube
yippee
furnace
hollow central
radioactive waste
Prior art date
Application number
CS841589A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CS158984A1 (en
Inventor
Vladimir Pacovsky
Original Assignee
Vladimir Pacovsky
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vladimir Pacovsky filed Critical Vladimir Pacovsky
Priority to CS841589A priority Critical patent/CS239889B1/en
Publication of CS158984A1 publication Critical patent/CS158984A1/en
Publication of CS239889B1 publication Critical patent/CS239889B1/en

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)

Abstract

Řešení ae týká oboru tavení skla středofrekvenčním indukčním otopem a řeší problém likvidace radioaktivních odpadů. Pec zahrnuje válcovitou nádobu (1) obklo ­ penou induktorem (6), uvnitř které je vertikální trubice (16) většího průměru než zvýšený dutý středový výtok (12) s přetokovým otvorem (14), tvořící s vál ­ covitou nádobou (1) prstencový stavovací prostor (21). Vertikální trubice (16) má větší tlouštku stěny než plást (2) a je ve soodní okrajové časti (17) opatřena výřezy (20). Stavovací prostor (21) je ve dně (3) opatřen uzavíratelným vypouštěcím otvorem (22) a ná přetokový otvor (14) je připojena vyměnitelná výtokové hubice (15). Vrchní část (19) vertikální trubice (16) je s výhodou užší než spodní část (17).Solution ae concerns field melting glass mid-frequency inductive otopem and it solves problem disposal radioactive waste. Furnace includes cylindrical for time (1) obklo # foam inductor (6) inside which Yippee vertical tube (16) larger average than increased hollow středový discharge (12) with overflow through the hole (14) forming with wall # covitou container (1) annular building space (21). Vertical tube (16) has larger fat walls than cloak (2) and Yippee ve soodní marginal parts (17) provided cutouts (20). Building space (21) Yippee ve bottom (3) provided closable draining through the hole (22) and on overflow opening (14) Yippee connected replaceable spout nozzle (15). Upper part (19) vertical tube (16) Yippee with advantage narrower than lower part (17).

Description

Vynález se týká pece k zatavovéní radioaktivního odpadu do skloviny, zahrnující válcovitou nádobu, jejíž plášť je obklopen topným induktorem, opatřenou víkem s násypkami a odtahem a ve dně zvýšeným dutým středovým výtokem s přetokovým otvorem, přičemž uvnitř válcovité nádoby je k víku připojena vertikální trubice většího průměru než dutý středový výtok, jejíž vnější plocha tvoří s vnitřní plochou válcovité nádoby prstencový stavovací prostor.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a furnace for sealing radioactive waste into an enamel comprising a cylindrical vessel, the shell of which is surrounded by a heating inductor, provided with a hopper lid and an outlet. diameter than the hollow central spout whose outer surface forms an annular adjustment space with the inner surface of the cylindrical vessel.

Do nedávné doby se radioaktivní odpady ukládaly jako roztoky do zvláštních nádrží, ve kterých docházelo jednak k postupnému zvyšování koncentrace solí odpařováním přítomné vody v důsledku uvolňovaného tepla radioaktivními látkami, jednak k postupnému rozpadu krátkodobých izotopů některých prvků. Vzhledem k nespolehlivosti tohoto způsobu uložení a navíc k neustále rostoucímu množství těchto odpadů se ukázal tento způsob pro konečnou likvidaci odpadů jako nevhodný. Postupně se dospělo k tomu, že je nutno odpady solidifikací převést na pevnou formu, která ovšem musí splňovat určitá kriteria. Jde především o kompaktnost produktu solidifikace, jeho vysokou hydrolytickou odolnost, radiační a tepelnou stálost, potřebnou tepelnou vodivost a ještě o některé další podmiňující vlastnosti ve vztahu k druhu a původu odpadu.Until recently, radioactive wastes were deposited as solutions in separate tanks, where both the concentration of salts was gradually increased by evaporation of the water present as a result of the heat released by the radioactive substances, and the short-lived isotopes of some elements gradually decayed. Due to the unreliability of this method of disposal and in addition to the ever-increasing amount of such waste, this method has proved to be unsuitable for final waste disposal. Gradually, it has become necessary to convert solidification wastes into solid form, which, however, must meet certain criteria. These are mainly the compactness of the solidification product, its high hydrolytic resistance, radiation and thermal stability, the necessary thermal conductivity and still some other conditional properties in relation to the type and origin of the waste.

Tyto podmínky velmi dobře splňuje zatavování radioaktivních odpadů se sklotvornými látkami za vzniku látky skelného charakteru. Zásadně je možno říci, že všechny radioaktivní odpady, nezávisle na jejich chemickém složení, lze přeměnit v produkt solidifikace typu skla.Sealing of radioactive wastes with glass-forming substances very well fulfills these conditions to form a glassy substance. In principle, all radioactive wastes, irrespective of their chemical composition, can be converted into a solidification product of the glass type.

Proces zatavování radioaktivních odpadů do skla zahrnu je denitraci odpadního silně kyselého roztoku kyseliny du323S 889 sičné, odpaření vody a kalcinaci, tavení kalcinátu, chlazení a úpravu produktu, jeho transport a uložení.The process of sealing the radioactive waste into the glass includes denitration of the waste strong acid solution of du323S 889 sulfuric acid, evaporation of water and calcination, melting of calcine, cooling and treatment of the product, its transport and storage.

Z hlediska druhů procesu se tyto dělí v zásadě na dva, a to na proces jednostupňový a dvoustupňový. V případě jednostupňového procesu denitrace, kalcinace a tavení odpadů se sklotvornými přísadami probíhá v jedné nádobě. Dvoustupňový proces představuje oddělenou denitraci a kalcinaci od vlastního tavení vzniklého kalcinátu.In terms of process types, these are basically divided into two, namely a one-stage process and a two-stage process. In the case of a one-step process of denitration, calcination and melting of waste with glass-forming additives takes place in one vessel. The two-step process represents separate denitration and calcination from the actual melting of the resulting calcine.

Je-li denitrace a kalcinace do značné míry technicky zvládnuta, je tavení spojeno se specifickými podmínkami, ovlivňujícími technologický proces a provedení zatavovacího zařízení. Jak praxe prokázala, pro kontinuitní provoz jeví se jako velmi výhodné zařízení se středofrekvenčním elektrickým indukčním otopem, jehož provedení se v detailech od případu k případu navzájem liší především ve vztahu k objemovým a provozním požadavkům a kvalitě získaného produktu.When denitration and calcination are largely technically mastered, melting is associated with specific conditions affecting the technological process and the sealing device design. As practice has shown, for continuous operation, a medium-frequency electric induction heating device appears to be very advantageous, the design of which varies in detail from case to case, in particular in relation to the volume and operational requirements and the quality of the product obtained.

V čs. autorském osvědčeni č. 200 939 je popsán způsob a zařízení k zatavování radioaktivního odpadu do skloviny. Pec sestává z válcovité nádoby, jejíž pláší je obklopen topným induktorem. Nádoba je opatřena víkem s násypkami a odtahem a má na dně zvýšený dutý středový výtok s přetokovým otvorem. Uvnitř válcovité nádoby je k víku připojena vertikální trubice většího průměru než dutý středový výtok, která tvoří s válcovitou nádobou prstencový stavovací prostor. Vertikální trubice nedosahuje dna a pod její spodní okrajovou částí je tedy prstencová štěrbina, kterou teče tavenina ze stavovacího prostoru do prostoru zvýšeného dutého výtoku a vrchem přetéká do přetokového otvoru.In MS. No. 200,939 discloses a method and apparatus for sealing radioactive waste into glass. The furnace consists of a cylindrical vessel, the shell of which is surrounded by a heating inductor. The vessel is provided with a lid with hoppers and an outlet and has a raised hollow central outlet with an overflow opening at the bottom. Inside the cylindrical vessel, a vertical tube of larger diameter than the hollow central spout is connected to the lid, which forms an annular adjustment space with the cylindrical vessel. The vertical tube does not reach the bottom and below its lower edge part there is an annular gap through which the melt flows from the building space to the increased hollow outlet space and flows through the top into the overflow opening.

Tato pec má některé nevýhody. Při stejné tlouštce stěny válcovité nádoby a vertikální trubice se indukuje elektrický proud více na vnější straně stavovacího prostoru, takže tavení není rovnoměrné. Tavenina proudí směrem ze stavovacího prostoru do prostoru dutého středového výtoku nestejnoměrně a často vzniká jednostranný proud. Tavenina vytékající přetokovým otvorem se často vychyluje k vnitřní stěně dutého středového výtoku a zaplňuje jehoThis furnace has some disadvantages. With the same wall thickness of the cylindrical vessel and the vertical tube, more electric current is induced on the outside of the building space, so that the melting is not uniform. The melt flows unevenly from the setting space to the hollow central outlet space, and often a one-sided stream is generated. The melt flowing through the overflow aperture often swings towards the inner wall of the hollow central outlet and fills its

-4239 889 spodní část. Mimoto po skončení tavby zůstává na dně až do výše přetokového otvoru zbytek, který ztuhne a musí se prac ně odstraňovat.-4239 889 lower part. In addition, after the melting is complete, a residue remains on the bottom up to the level of the overflow opening, which solidifies and must be removed laboriously.

Uvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí u pece v provedení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že vertikální trubice má větší tloušíku stěny než pláší válcovité nádoby a je ve spodní okrajové části opatřena výřezy. Ve stavovacím prostoru je na dně vytvořen nejméně jeden uzavíratelný vypouštěcí otvor a na-přetokový otvor dutého středového výtoku je připojena vyměnitelná hubice. S výhodou je spodní část vertikální trubice přes redukci ve střední části spojena s vrchní částí menšího průměru.These disadvantages are avoided or substantially reduced in the furnace according to the invention, which is characterized in that the vertical tube has a greater wall thickness than the jacket of the cylindrical vessel and is provided with cut-outs at the lower edge. At least one closable discharge opening is formed in the floor space at the bottom and a replaceable nozzle is connected to the overflow opening of the hollow central outlet. Preferably, the lower part of the vertical tube is connected to the upper part of the smaller diameter via a reduction in the middle part.

Výřezy usměrňují proudy taveniny rovnoměrně po celém obvodu do prostoru dutého středového výtoku k přetokovému otvoru, z něhož vytéká tavenina rovnoměrně, aniž by se proud vychyloval do strany. Ohřev ve stavovacím prostoru je rovnoměrný a po skončení tavby se zbytek taveniny vypustí snadno z pece, aniž by bylo nutno ho pracně odstraňovat. Zúžením vertikální trubice ve vrchní části se zvětší stavovací prostor peceza tím její kapacita a taviči výkon.The slots direct the melt streams uniformly over the entire circumference to the hollow central outflow area to the overflow opening from which the melt flows evenly without deflecting the stream sideways. The heating in the setting space is uniform and, after the melting is complete, the remainder of the melt is easily discharged from the furnace without the need for laborious removal. Narrowing a vertical tube at the upper part increases ners of furnace chamber and thereby the capacity and performance of the melter.

Příkladné provedení vynálezu je popsáno dále a schematicky znázorněno na připojených výkresech, z nichž představ vuje obr. 1 osový řez pecí a obr. 2 osový řez pecí se zúženou vertikální trubicí ve vrchní ČástiAn exemplary embodiment of the invention is described below and schematically shown in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is an axial section of the furnace and FIG.

Válcovitá nádoba 1 sestává z pláště 2, dna 3 a je uzavřena navrchu víkem 4 (obr. 1). Pláší 2, víko 4 i dno J jsou obaleny vláknitou tepelnou izolací a pláší 2 je obklopen topným induktorem 6 připojeným na zdroj 2 středofrekvenčního elektrického proudu. Nad víkem 4. jsou umístěny do válcovité nádoby 1 ústící násypky 8 a ve víku 4 jsou vytvořeny dva otvory 2 Pro zasunutí čidel měřicích přístrojů a otvor 10 pro odtah 11 plynných reakčních zplodin. Ke dnu 2 Je připojen zvýšený dutý středový výtok 12 opatřený přetokovým otvorem 14 s přetokovou hranou 13, k němuž jeThe cylindrical vessel 1 consists of a shell 2, a bottom 3 and is closed on top by a lid 4 (Fig. 1). The housing 2, the cover 4 and the bottom J are wrapped with a fiber insulation and the housing 2 is surrounded by a heating inductor 6 connected to a medium-frequency electric current source 2. Above the fourth cover are placed in a cylindrical container 1 opening of the hopper 8 and the lid 4 are formed two openings 2 P ro insertion sensor measurement devices and the opening 10 for withdrawing the gaseous reaction products 11. The bottom 2 connected to J e extra hollow central outlet 12 is provided with an overflow opening 14 of the overflow edge 13 to which it is

-5239 889 připojena vyměnitelná výtokové hubice 15. Uvnitř válcovité nádoby 1 je k víku 4 připevněna vertikální trubice 16 sestávající ze spodní části 17, střední části 18 a vrchní části 19. Ve spodní části 17 u dna J je opatřena výřezy 20. Vertikální trubice 16 má větší tloušíku stěny než plást 2 a tvoří s ním prstencový stavovací prostor 21 opatřený ve dně χ vypouštěcím otvorem 22 uzavíratelným zátkou 23« Pod dutým středovým výtokem 12 je ke dnu 2 připojen prstenec 24 sloužící k vystředění válcovité nádoby 1 v základní desce 25 a vespod se nachází jímací nádoba 26. Válcovitá nádoba 1 s příslušenstvím je umístěna v uzavřeném prostoru 27. který je izolován od okolí, v němž jsou neznázorněné manipulační a regulační mechanismy.A replaceable spout 15 is attached within the cylindrical vessel 1 to the lid 4. A vertical tube 16 consisting of a bottom portion 17, a middle portion 18 and a top portion 19 is attached to the lid 4. In the bottom portion 17 at the bottom J is provided with slits 20. Vertical tube 16 it has a greater wall thickness than the casing 2 and forms with it an annular adjusting space 21 provided with a stopper 23 at the bottom χ of an opening 22. Below the hollow central outlet 12 is attached to the bottom 2 a ring 24 to center the cylindrical container A cylindrical container 1 with accessories is located in an enclosed space 27 which is isolated from the environment in which the manipulation and regulation mechanisms are not shown.

Další varianta provedení (obr. 2) je obdobná jako na obr. 1 s tím rozdílem, že spodní část 17 vertikální trubice 16 je přes redukci 28 ve střední části 18 spojena s vrchní částí 19 menšího průměru, takže stavovací prostor 21 se směrem vzhůru rozšiřuje a má tedy ve vrchní části větší objem.Another embodiment variant (FIG. 2) is similar to FIG. 1, except that the lower part 17 of the vertical tube 16 is connected to the upper part 19 of the smaller diameter via a reduction 28 in the middle part 18 so that the adjusting space 21 widens upwards. and thus has a larger volume at the top.

Zatavování probíhá následovně:Sealing proceeds as follows:

Radioaktivní odpad ve směsi se sklotvornými látkami ve formě frity, kalcinátu, kmene, pasty nebo roztoku se vnáší násypkami 8 do stavovacího prostoru 21 válcovité nádoby 1. Středofrekvenčním elektrickým proudem indukujícím se v plášti 2 a vertikální trubici 16, částečně též ve dně J, víku 4 a dutém středovém výtoku 12 se stejnoměrně zahřívá až na taviči teplotu, přičemž reakční plynné zplodiny se odvádějí odtahem 11. Vzniklá tavenina proudí vertikálně směrem ke dnu 3 a výřezy 20 se rozděluje na prameny, které se v prostoru mezi spodní částí 17 vertikální trubice 16 a dutým středovým výtokem 12 slévají a po celém obvodu proudí vzhůru. Přes přetokovou hranu 13 teče tavenina do přetokového otvoru 14 a je usměrňována výtokovou hubicí do jímací nádoby 26. Po ukončení tavícího cyklu se vytažením zátky 23 otevře vypouštěcí otvor 22 a zbylá tavenina ze stavovacího prostoru 21 i prostoru kolem dutého středového výtoku 12 se vypustí.The radioactive waste mixed with the glass-forming substances in the form of a frit, calcite, strain, paste or solution is introduced via hoppers 8 into the building space 21 of the cylindrical container 1. The medium-frequency electric current inducing in the casing 2 and vertical tube 16, partly also in the bottom J of the lid 4 and the hollow central outflow 12 are uniformly heated up to the melting temperature, with the exhaust gas being discharged through the exhaust 11. The resulting melt flows vertically towards the bottom 3 and the slits 20 are divided into strands which are distributed between the lower part 17 of the vertical tube 16 and the hollow central outlet 12 are cast together and flow up the entire circumference. Through the overflow edge 13, the melt flows into the overflow opening 14 and is directed by the discharge nozzle into the collecting vessel 26. After the melting cycle has been completed, the discharge opening 22 is opened by pulling out the stopper 23 and the remaining melt is discharged from the space 21 and the hollow central outlet 12.

-6239 889-6239 889

Celý zatavovací proces je řízen dálkově a zařízení je vybaveno všemi potřebnými měřicími přístroji a při jeho provozu je využívána v plném rozsahu mechanizace a automatizace.The whole sealing process is remotely controlled and the equipment is equipped with all the necessary measuring instruments and it is used in its full extent of mechanization and automation.

Zařízení je určeno především ke kontinuitnímu zatavování radioaktivních odpadů do sklovin, je možno ho však použít i k tavení jiných látek a materiálů, na_př. skleněných pájek, smaltů a pod.The device is intended primarily for continuous sealing of radioactive waste into glass, but it can also be used for melting other substances and materials, eg. glass solders, enamels and the like.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 239 889239 889 1. Pec k zatavování radioaktivního odpadu do skloviny, zahrnující válcovitou nádobu, jejíž plášť je obklopen topným induktorem, opatřenou víkem s násypkami a odtahem a ve dně zvýšeným dutým středovým výtokem s přetokovým otvorem, přičemž uvnitř válcovité nádoby je k víku připojena vertikální trubice většího průměru než dutý středový výtok, jejíž vnější plocha tvoří s vnitřní plochou válcovité nádoby prstencový stavovací prostor, vyznačená tím, že vertikální trubice (16) má větší tloušťku stěny než plášť (2) válcovité nádoby (1) a je ve spodní okrajové části (17) opatřena výřezy (20), ve stavovacím prostoru (21) je na dně (3) vytvořen nejméně jeden uzavíratelný vypouštěcí otvor (22) a na přetokový otvor (14) dutého středového výtoku (12) je připojena vyměnitelná výtoková hubice (15).A furnace for sealing radioactive waste into a glass melt, comprising a cylindrical vessel, the shell of which is surrounded by a heating inductor, provided with a hopper lid and an outlet and a raised hollow central outlet with an overflow opening in the bottom; than the hollow central spout whose outer surface forms an annular adjustment space with the inner surface of the cylindrical vessel, characterized in that the vertical tube (16) has a greater wall thickness than the shell (2) of the cylindrical vessel (1) and is at the lower edge portion (17) provided at the bottom (3) with at least one closable discharge opening (22) and a replaceable discharge nozzle (15) is connected to the overflow opening (14) of the hollow central outlet (12). 2. Pec podle bodu 1, vyznačená tím, že spodní část (17) vertikální trubice (16) je přes redukci (28) ve střední části (18) spojena s vrchní částí (19) menšího průměru.Furnace according to claim 1, characterized in that the lower part (17) of the vertical tube (16) is connected to the upper part (19) of a smaller diameter via a reduction (28) in the central part (18).
CS841589A 1984-03-06 1984-03-06 Furnace for sealing of radioactive waste in glass CS239889B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS841589A CS239889B1 (en) 1984-03-06 1984-03-06 Furnace for sealing of radioactive waste in glass

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS841589A CS239889B1 (en) 1984-03-06 1984-03-06 Furnace for sealing of radioactive waste in glass

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CS158984A1 CS158984A1 (en) 1985-06-13
CS239889B1 true CS239889B1 (en) 1986-01-16

Family

ID=5350650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS841589A CS239889B1 (en) 1984-03-06 1984-03-06 Furnace for sealing of radioactive waste in glass

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS239889B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
CS158984A1 (en) 1985-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3212871A (en) Electrically heated tank furnace for melting quartz
US6058741A (en) Installation for vitrification of liquid radioactive wastes, cooled discharged unit and cooled induction melter for the installation
US5750822A (en) Processing of solid mixed waste containing radioactive and hazardous materials
HU9202908D0 (en) Method for producing metals and their alloys in a receptacle for reduction
NO156333B (en) SYSTEM FOR PREFABRICATED CONCRETE ELEMENTS.
CA1074110A (en) Slag quenching system for pyrolysis furnaces
US5574746A (en) Melting furnace for thermal treatment of special wastes containing heavy metals and/or dioxin
EP0196809B1 (en) Apparatus for melting waste
US3459415A (en) Apparatus for the continuous production of converter copper
FI111855B (en) Kopparmältningsapparatur
CS239889B1 (en) Furnace for sealing of radioactive waste in glass
PT81395B (en) PAN FOR RECIPROCAL AND GGF. RETROACTING AND / OR TRANSPORTING HOT LIQUID METALS
GB2160009A (en) Apparatus for the vitrification of fluid highly radioactive wastes
EP1441983B1 (en) Apparatus for continuous slag treatment of silicon
US1646728A (en) Refining of iron
IL94682A0 (en) Refractory stator/rotor unit for a valve in the outlet of a vessel containing a metal melt
RU2172787C1 (en) Method of pyrometallurgical processing of wastes, depleted materials and used up articles
JPH04232218A (en) Apparatus for metallugy of nonferrous metal molten fluid
CA1329007C (en) Metal treatment vessel and method
JPS57188632A (en) Manufacture of metal ti
CS248780B1 (en) Furnace for sealing in the radioactive waste into the glass material
JPS5677611A (en) Arc furnace for treating waste material
CS200939B1 (en) Process for sealing radioactive waste into glass and device for making this process
SU450579A1 (en) Rectification column cube
SU753536A1 (en) Apparatus for treating liquid metal with active reagents