DE102011121203B3 - Stirring tools for use in stirring device for stirring radio active waste with e.g. cement-water mixture in nuclear power station, have surface areas whose portions are coated with protective layers, whose thicknesses lie in specific range - Google Patents

Stirring tools for use in stirring device for stirring radio active waste with e.g. cement-water mixture in nuclear power station, have surface areas whose portions are coated with protective layers, whose thicknesses lie in specific range Download PDF

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Abstract

The tools (12, 14) have surface areas whose portions are coated with protective layers. The protective layers are made of polyether ether ketone (PEEK) such that the protective layers withstand abrasive load that is caused by particles in the cement mixture, during stirring of radio active biased abrasive materials i.e. radio active waste, with cement-water mixture and concrete. Thicknesses of the protective layers lie in a range from 500-750 microns, and the tools are made of stainless steel. The tools are moved in opposite directions and arranged in a stirring container (20). An independent claim is also included for a stirring device comprising a driving apparatus.

Description

Die Erfindung betrifft ein Rührwerkzeug zum Vermischen von abrasiven Materialien. Die Erfindung betrifft auch eine Rührvorrichtung und eine Verwendung des Rührwerkzeuges und der Rührvorrichtung.The invention relates to a stirring tool for mixing abrasive materials. The invention also relates to a stirring device and a use of the stirring tool and the stirring device.

Es ist allgemein bekannt, dass in nuklearen Anlagen, beispielsweise in Kernkraftwerken, betriebsmäßig neben den höchst radioaktiven abgebrannten Brennelementen auch schwächer radioaktiver Abfall anfällt, welcher ebenfalls zu entsorgen ist. Dies können beispielsweise während Wartungs- oder Umbauarbeiten anfallender Abfall oder sonstige Materialien sein, die zuvor in ihrer Betriebszeit einer starken radioaktiven Strahlung ausgesetzt waren bzw. selbst radioaktive Materialien enthalten. Beispiele hiefür sind Verdampfungskonzentrat, ein korrosionsbedingter im Rahmen einer Wartung zu entsorgender Bodensatz aus Wasserbecken oder sonstige Schlämme. Je nach Reaktorgröße fallen jährlich einige 10 m3 derartigen Abfalls an. Um derartige radioaktive Abfälle sicher lagerbar zu machen werden diese üblicherweise in einem Zement-Wasser-Gemisch verrührt. Danach wird das radioaktive Zementgemisch beispielsweise in jeweilige Formen gegossen, wo es dann aushärtet. Die so entstandenen radioaktiven Zement- beziehungsweise Betonblöcke sind dann einer Lagerung zuzuführen.It is well known that in nuclear plants, for example in nuclear power plants, operationally in addition to the highly radioactive spent fuel also less radioactive waste is obtained, which is also to dispose of. This can be, for example, during maintenance or remodeling work arising waste or other materials that were previously exposed in their operating time of a strong radioactive radiation or even contain radioactive materials. Examples of this are evaporation concentrate, a sediment that has to be disposed of in the course of maintenance from pools or other sludges. Depending on the size of the reactor, some 10 m 3 of such waste accumulate annually. In order to make such radioactive waste safely storable, these are usually stirred in a cement-water mixture. Thereafter, the radioactive cement mixture is poured, for example, into respective molds, where it hardens. The resulting radioactive cement or concrete blocks are then to be stored.

Aus diesem Grund verfügen Kernkraftwerke zumeist über sogenannte Zementierungsanlagen, in welchen der zuvor genannte Prozess, insbesondere auch der Mischvorgang des radioaktiven Abfalls mit Zement und Wasser, erfolgt. Hierzu wird das Gemisch in einen Rührbehälter eingeführt und dort mittels Rührvorrichtungen vermischt. Rührvorrichtungen weisen typischerweise spiralähnliche Rührwerkzeuge auf, welche in das zu verrührende Gemisch hineinragen und dieses mittels einer Drehbewegung verrühren. Als Verschleißschutz wird bei industriellen Zementmischern beziehungsweise deren Rührwerkzeugen bisweilen eine Schutzschicht aus PU (Polyurethan) eingesetzt.For this reason, nuclear power plants usually have so-called cementing plants in which the aforementioned process, in particular the mixing process of the radioactive waste with cement and water, takes place. For this purpose, the mixture is introduced into a stirred tank and mixed there by means of stirring devices. Stirrers typically have spiral-like stirring tools, which protrude into the mixture to be stirred and stir this by means of a rotary motion. As protection against wear, a protective layer of PU (polyurethane) is sometimes used in industrial cement mixers or their agitating tools.

So ist beispielsweise aus der Patentschrift JP 52081759 A eine Rührvorrichtung zum Verfestigen radioaktiven Abfalls bekannt, bei welcher die als Rührwerkzeug fungierenden Rührblätter/-flügel mit einer Schicht aus einem Fluorid-Harz beschichtet sind.For example, from the patent JP 52081759 A a stirrer for solidifying radioactive waste, in which the agitator blades / blades are coated with a layer of a fluoride resin.

Nachteilig bei handelsüblichen Rührwerkzeugen für das Vermischen von abrasiven Materialien ist, dass diese auch trotz PU Schutzschicht einem hohen Verschleiß unterliegen und bei deren Reinigung regelmäßig eine hohe Menge an Abfallmaterial anfällt. Insbesondere bei einem Einsatz in radioaktiven Bereichen ist aber jegliches Abfallmaterial als radioaktiver Abfall zu entsorgen. Ebenso sind verschlissene Rührwerkzeuge als radioaktiver Abfall zu entsorgen.A disadvantage of commercially available stirrers for mixing abrasive materials is that they are subject to high wear despite the PU protective layer and that their cleaning regularly results in a high amount of waste material. In particular, when used in radioactive areas but any waste material is to be disposed of as radioactive waste. Likewise, worn stirrers are to be disposed of as radioactive waste.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine Rührvorrichtung bereitzustellen, welche sich durch einen besonders geringen Verschleiß beim Mischen von abrasiven und radioaktiv belasteten Materialien auszeichnet und welches besonders einfach und unter möglichst geringem Anfall von Abfallmaterial zu reinigen ist. Es ist auch Aufgabe der Erfindung, eine entsprechende Rührvorrichtung und eine entsprechende Verwendung anzugeben.Based on this prior art, it is an object of the invention to provide a stirring device, which is characterized by a particularly low wear during mixing of abrasive and radioactively contaminated materials and which is particularly easy to clean and with the least possible accumulation of waste material. It is also an object of the invention to provide a corresponding stirring device and a corresponding use.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Rührwerkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Dieses Werkzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil von dessen Oberfläche mit einer Schutzschicht aus PEEK überzogen ist, welche eine Schichtdicke überwiegend im Bereich von 500 Mikrometer bis 700 Mikrometer aufweist.This object is achieved by a stirring tool having the features of claim 1. This tool is characterized in that at least a part of its surface is coated with a protective layer of PEEK, which has a layer thickness predominantly in the range of 500 microns to 700 microns.

Die Grundidee der Erfindung besteht einerseits darin, ein Rührwerkzeug für abrasive Materialien mit einer leistungsfähigen Antihaft-Schutzschicht zu überziehen, um so die Menge an anhaftendem und im Reinigungsfall zu entsorgenden Abfall zu reduzieren. Trotzdem anhaftendes Material, beispielsweise abgebundener oder auch noch feuchter Zement, wird bei einem Reinigungszyklus entfernt und ist anschließend aufgrund seiner Kontamination als kontaminierter Abfall zu entsorgen. Aufgrund der verringerten Anhaftung von Material am Rührwerkzeug ist somit der Anfall an zu entsorgendem Abfall in vorteilhafter Weise reduziert. Die Antihaft-Schutzschicht erleichtert zudem das gegebenenfalls auch selbständige Ablösen von bereits verhärteten Anlagerungen an dem Rührwerkzeug.On the one hand, the basic idea of the invention is to coat a stirring tool for abrasive materials with a high-performance non-stick protective layer so as to reduce the amount of waste adhering and to be disposed of in the event of cleaning. Nonetheless, adhering material, such as set or even moist cement, is removed during a cleaning cycle and then disposed of as contaminated waste due to its contamination. Due to the reduced adhesion of material to the stirring tool thus the accumulation of waste to be disposed of is advantageously reduced. The non-stick protective layer also facilitates the possibly also independent detachment of already hardened deposits on the stirring tool.

Durch eine besonders hohe mechanische Festigkeit der Schutzschicht wird die Einsatzdauer des Rührwerkzeugs darüber hinaus vorteilhaft erhöht, weil der mechanische Verschleiß dadurch deutlich reduziert wird. Durch die Auswahl eines zudem besonders radiologisch beständigen Materials wird die Lebensdauer eines solchen Rührwerkzeuges, welches nach deren Ablauf ebenfalls als radioaktiver Abfall zu entsorgen ist, weiterhin vorteilhaft verlängert. Die daraus resultierenden deutlich verringerten Wartungszyklen reduzieren in besonders vorteilhafter Weise die Notwendigkeit manueller Eingriffe von Wartungspersonal, welches im Wartungsfall trotz höchster Schutzvorkehrungen immer noch einer Reststrahlenbelastung ausgesetzt ist. Zudem ist bei verringerter Anzahl an Reinigungszyklen im Falle einer Reinigung mit Wasser beispielsweise der diesbezügliche Wasserverbrauch reduziert, wobei dieses nach dem Reinigungseinsatz ebenfalls kontaminiert ist.By a particularly high mechanical strength of the protective layer, the service life of the stirring tool is also advantageously increased because of the mechanical wear is significantly reduced. By selecting a more particularly radiologically resistant material, the life of such a stirring tool, which is also after their expiry to dispose of as radioactive waste, further advantageously extended. The resulting significantly reduced maintenance cycles reduce in a particularly advantageous manner, the need for manual intervention by maintenance personnel, which is still exposed to a residual radiation exposure in the maintenance case despite the highest protection. In addition, with reduced number of cleaning cycles in the case of cleaning with water, for example, the related water consumption is reduced, and this is also contaminated after the cleaning operation.

PEEK bezeichnet die chemische Gruppe der Polyetheretherketone, welche gegen eine Vielzahl von organischen und anorganischen Verbindungen beständig ist. PEEK findet typischerweise Anwendung in der Automobilindustrie, als Isolationsmaterial in der Hochspannungstechnik, als Wafercarrier in der Halbleitertechnik oder auch als flexibler Schaltungsträger in der Elektronik. PEEK findet auch Anwendung als Kernmaterial für Instrumenten- oder Tennissaiten. Eine Anwendung für eine Beschichtung von Werkzeugen ist jedoch bis jetzt nicht bekannt. PEEK weist weitere Untergruppen auf, beispielsweise PEK, PEKK oder PEEKEK, welche sich unter anderem als besonders geeignet für den erfindungsgemäßen Einsatz erwiesen haben. PEEK refers to the chemical group of polyetheretherketones, which is resistant to a variety of organic and inorganic compounds. PEEK is typically used in the automotive industry, as insulation material in high voltage engineering, as a wafer carrier in semiconductor technology or as a flexible circuit carrier in electronics. PEEK is also used as a core material for instrument or tennis strings. However, an application for coating tools is not yet known. PEEK has other subgroups, for example PEK, PEKK or PEEKEK, which have proved to be particularly suitable, inter alia, for the use according to the invention.

Es hat sich gezeigt, dass PEEK neben seiner hervorragenden chemischen und mechanischen Beständigkeit und einem sehr geringen Reibungskoeffizienten einer entsprechenden Oberflächenbeschichtung auch eine hohe radiologische Beständigkeit aufweist. PEEK eignet sich somit in hervorragender Weise für die Beschichtung eines Rührwerkzeuges für das Vermischen auch radioaktiv kontaminierter abrasiver Materialien.It has been shown that PEEK, in addition to its excellent chemical and mechanical resistance and a very low coefficient of friction of a corresponding surface coating also has a high radiological resistance. PEEK is thus excellently suitable for coating a stirring tool for mixing radioactively contaminated abrasive materials.

Das aus anderen Einsatzgebieten bekannten Beschichtungsmaterial PTFE (Polytetrafluorethylen), welches beispielsweise auch zur Teflon-Beschichtung von Pfannen verwendet wird, ist für den Einsatz im nuklearen Bereich nicht geeignet, da die ionisierende Strahlung des radioaktiven Materials zu einer Zersetzung des PTFE Kunststoffes führen würde, und damit ein derart beschichtetes Rührwerkzeug in einem kurzen Zeitraum unbrauchbar würde. Entsprechende Hinweise finden sich beispielsweise in Domininghaus, H; Elsner, P.; Eyerer, P.; Hirth, T.: Kunststoffe – Eigenschaften und Anwendungen (2008); Springer Verlag Berlin, Heidelberg.The known from other applications coating PTFE (polytetrafluoroethylene), which is for example also used for Teflon coating of pans, is not suitable for use in the nuclear sector, since the ionizing radiation of the radioactive material would lead to decomposition of the PTFE plastic, and so that such a coated stirring tool would be unusable in a short period of time. Corresponding instructions can be found, for example, in Domininghaus, H; Elsner, P .; Eyerer, P .; Hirth, T .: Plastics - Properties and Applications (2008); Springer Verlag Berlin, Heidelberg.

Die beschriebene Erfindung ist selbstverständlich nicht auf Rührwerkzeuge beschränkt, vielmehr ist die Erfindung auf alle Werkzeuge auszuweiten, welche in direktem Kontakt mit abrasiven und gegebenenfalls radioaktiv belastetem Material sind. Die Beschichtung des Rührwerkzeuges ist derart auszugestalten, dass die Bereiche, welche während des Mischvorgangs mit zu mischendem Material in Berührung kommen, komplett damit überzogen sind. So kann beispielsweise im oberen Bereich eines Drehrührers, wo eine Verbindungsstelle zu einer Antriebsvorrichtung vorgesehen ist, bedarfsweise auf eine Beschichtung verzichtet werden.The invention described is of course not limited to stirring tools, but the invention is to extend to all tools which are in direct contact with abrasive and optionally radioactively contaminated material. The coating of the stirring tool is to be designed in such a way that the areas which come into contact with the material to be mixed during the mixing process are completely coated therewith. Thus, for example, be dispensed with a coating in the upper part of a rotary stirrer, where a connection point to a drive device is provided, if necessary.

Gemäß der Erfindung weist die Schutzschicht eine Schichtdicke überwiegend im Bereich von 500 μm bis 750 μm auf. Eine derartige Schichtdicke erweist sich gegenüber bekannten Schichtdicken von anderen Schutzschichten als verhältnismäßig dick, dies ist jedoch vor dem Hintergrund einer zu erzielenden möglichst langen Lebensdauer des Rührwerkzeugs zu sehen. So wird ein marginaler Abrieb der Schutzschicht über einen langen Betriebszeitraum, beispielsweise bis zu mehreren Jahren, durch eine entsprechende Schutzschichtdicke kompensiert, ohne dass ein Verlust der Schutzwirkung einsetzen würde. Gegebenenfalls sind je nach Anwendungsfall aber auch Schichtdicken bis 1000 μm oder auch darüber sinnvoll.According to the invention, the protective layer has a layer thickness predominantly in the range of 500 μm to 750 μm. Such a layer thickness turns out to be relatively thick compared to known layer thicknesses of other protective layers, but this is to be seen against the background of the longest possible service life of the stirring tool to be achieved. Thus, a marginal abrasion of the protective layer over a long period of operation, for example, up to several years, compensated by a corresponding protective layer thickness, without sacrificing the protective effect. Optionally, depending on the application, but also layer thicknesses up to 1000 microns or even useful.

Gemäß einer Erfindungsvariante wurde die Schutzschicht zuvor mittels elektrostatischer Pulverbeschichtung und nachträglichem Einbrennen erzeugt. Dies ist ein Verfahren, durch welches eine sehr gleichmäßige Beschichtung des Rührwerkzeuges bei gleichzeitig sehr guten mechanischen Eigenschaften der Schutzschicht erreicht wird, insbesondere auch bezüglich geringem Reibungskoeffizienten und hoher Härte der Oberfläche. Die Einbrenntemperatur liegt in einem Bereich von etwa 380°C bis 420°C. Es sind aber auch andere Beschichtungsverfahren wie Dispersionsbeschichtung oder Flammenspritzen anwendbar.According to a variant of the invention, the protective layer was previously produced by means of electrostatic powder coating and subsequent baking. This is a method by which a very uniform coating of the stirring tool is achieved at the same time with very good mechanical properties of the protective layer, in particular also with respect to low friction coefficient and high hardness of the surface. The baking temperature is in a range of about 380 ° C to 420 ° C. But there are also other coating methods such as dispersion coating or flame spraying applicable.

Entsprechend einer weiteren Erfindungsvariante besteht das Rührwerkzeug in seinem inneren Kern aus einem besonders widerstandsfähigen Material, beispielsweise Edelstahl. Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung sind zwei drehbare Einzelrührwerkzeuge benachbart angeordnet. Auf diese Weise ist ein besonders effektiver Mischvorgang gewährleistet.According to a further variant of the invention, the stirring tool in its inner core of a particularly resistant material, such as stainless steel. According to a further variant of the invention, two rotatable individual stirring tools are arranged adjacent. In this way, a particularly effective mixing process is guaranteed.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch gelöst durch eine Rührvorrichtung gelöst, welche wenigstens ein Rührwerkzeug und eine Antriebsvorrichtung zum Drehen des wenigstens einen Rührwerkzeuges umfasst und welche mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Rührwerkzeug ausgestaltet ist. Die zuvor genannten Vorteile eines erfindungsgemäßen Rührwerkzeuges übertragen sich auch auf eine solche Rührvorrichtung. Neben einer Antriebsvorrichtung für das wenigstens eine Rührwerkzeug sind beispielsweise auch ein Mischbehälter, Zuführvorrichtungen für Zement, Wasser und radioaktiven Abfall sowie eine Entleerungsvorrichtung für das gemischte Material mögliche Komponenten einer Rührvorrichtung.The object of the invention is also solved by a stirring device which comprises at least one stirring tool and a drive device for rotating the at least one stirring tool and which is configured with at least one stirring tool according to the invention. The aforementioned advantages of a stirring tool according to the invention are also transferred to such a stirring device. In addition to a drive device for the at least one stirring tool, for example, a mixing container, cement, water and radioactive waste feed devices and a mixed material discharge device are also possible components of a stirring device.

Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Rührvorrichtung umfasst diese eine nukleare Sicherheitsummantelung, innerhalb welcher die eigentliche Rührvorrichtung angeordnet ist. Eine derartige Sicherheitsummantelung dient der Begrenzung des Raumes innerhalb dem radioaktives Material verarbeitet wird. Der Raum ist typischerweise unter Einhaltung strengster Sicherheitsmaßnahmen nur über eine Schleuse erreichbar, wobei im betrieblichen Normalfall jegliche Vorgänge ferngesteuert und ohne lokalen manuellen Eingriff erfolgen. Die Sicherheit der Anlage und des Personals wird hierdurch verbessert.According to a further embodiment of the stirring device according to the invention, the latter comprises a nuclear safety casing within which the actual stirring device is arranged. Such a safety jacket is used to limit the space within which radioactive material is processed. The room is typically only accessible via a lock, while adhering to the strictest safety measures, whereby in normal operation, all operations are carried out remotely and without local manual intervention. The safety of the system and the staff is thereby improved.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch gelöst durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Rührwerkzeuges oder einer erfindungsgemäßen Rührvorrichtung zum Verrühren von radioaktiv vorbelasteten abrasiven Stoffen beispielsweise mit einem Zement-Wasser Gemisch, Beton oder vergleichbaren Materialien. Radioaktiv vorbelastete Stoffe beziehungsweise Abfälle können beispielsweise eine kristalline, schlammähnliche oder auch einkondensierte Form aufweisen. Aber auch Ionenaustauscherharze, welche in einer nuklearen Anlage zumeist zur Anwendung kommen, sind nach Ablauf ihrer Lebensdauer als radioaktiver Abfall zu entsorgen. Ionenaustauscherharze liegen als kunststoffbasierte Feststoffe beispielsweise in Kugel- beziehungsweise pulverförmiger Form vor und lassen sich damit auch gut mit einem Zement-Wassergemisch verrühren. Die entsprechenden Vorteile, welche sich gerade bei der Vermischung von kontaminiertem Material ergeben, wurden bereits zuvor erläutert.The object of the invention is also achieved by the use of a stirring tool according to the invention or a stirring device according to the invention for stirring radioactively contaminated abrasive substances, for example with a cement-water mixture, concrete or similar materials. Radioactively contaminated substances or waste can, for example, have a crystalline, sludge-like or condensed form. But also ion exchange resins, which are usually used in a nuclear plant, are to be disposed of as radioactive waste after their lifetime. Ion exchange resins are in the form of plastic-based solids, for example in spherical or pulverulent form, and can therefore also be mixed well with a cement / water mixture. The corresponding advantages, which arise just in the mixing of contaminated material, have already been explained above.

Insbesondere ist in einer bevorzugten Verwendungsvariante die Verwendung eines erfindungsgemäßen Rührwerkzeuges oder einer erfindungsgemäßen Rührvorrichtung in nuklearen Anlagen, insbesondere in Kernkraftwerken, vorgesehen. Gerade hier fällt betriebsmäßig zu entsorgender radioaktiver Abfall an, welcher in vorteilhafter Weise dann unter Verwendung einer jeweiligen Rührvorrichtung oder Rührwerkzeugs mit einem Zement-Wasser Gemisch zu verrühren ist. Im Rahmen der jeweiligen erfindungsgemäß selten stattfindenden Reinigungszyklen fällt besonders wenig zu entsorgender Abfall an, wobei sich das erfindungsgemäße Rührwerkzeug als besonders langlebig erweist.In particular, the use of a stirring tool according to the invention or a stirring device according to the invention in nuclear plants, in particular in nuclear power plants, is provided in a preferred variant of use. Just here falls operatively disposed of radioactive waste, which is then advantageously stir using a respective stirring device or stirring tool with a cement-water mixture. Within the scope of the respective cleaning cycles which occur seldom according to the invention, waste which is particularly unlikely to be disposed of is produced, with the stirring tool according to the invention proving to be particularly durable.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten sind den weiteren abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiment possibilities can be found in the further dependent claims.

Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele sollen die Erfindung, weitere Ausführungsformen und weitere Vorteile näher beschrieben werden.Reference to the embodiments illustrated in the drawings, the invention, further embodiments and other advantages will be described in detail.

Es zeigenShow it

1 exemplarische Rührwerkzeuge in einem Rührbehälter. 1 exemplary stirring tools in a stirred tank.

1 zeigt in einer Darstellung 10 zwei gegenläufig angetriebene Rührwerkzeuge 12, 14 in einem Rührbehälter 20. Dieser ist mit einer zu verrührenden Zement-/Wassermischung 16 gefüllt, welche radioaktiv belastet ist, wie mit dem Zeichen mit der Bezugsziffer 18 angedeutet ist. Die radioaktive Belastung erfolgt durch das Beimengen von radioaktivem Abfall, welcher dann in dem später ausgehärteten Zement sicher gelagert werden soll. Nach Abschluss eines jeweiligen Misch- beziehungsweise Rührvorgangs sind die dabei mit der Zement-/Wassermischung 16 in Kontakt gekommenen Rührwerkzeuge 12, 14 vorzugsweise einem jeweiligen Reinigungsvorgang zu unterziehen. Idealerweise ist jedoch ein solcher Reinigungszyklus möglichst hinauszuzögern, also nicht nach jedem Rührvorgang durchzuführen. 1 shows in a presentation 10 two counter-rotating stirring tools 12 . 14 in a stirred tank 20 , This is a mix of cement / water 16 filled, which is radioactively loaded, as with the sign with the reference number 18 is indicated. The radioactive contamination is due to the addition of radioactive waste, which should then be stored safely in the later hardened cement. After completion of a respective mixing or stirring process, they are mixed with the cement / water mixture 16 contacted stirring tools 12 . 14 preferably to undergo a respective cleaning process. Ideally, however, such a cleaning cycle should be delayed as far as possible, ie not carried out after each stirring process.

Durch die erfindungsgemäße Beschichtung der Rührwerkzeuge mit PEEK wird die Anhaftung von Zement oder vergleichbarer zu mischender Stoffen an den Rührwerkzeugen 12, 14 in vorteilhafter Weise reduziert, so dass das Wartungsintervall verlängert ist. Die Menge der bei einem jeweiligen Reinigungszyklus anfallenden den Rührwerkzeugen anhaftenden Zementrückstände, welche als radioaktiver Abfall zu entsorgen sind, ist dadurch zudem in vorteilhafter Weise reduziert. insbesondere aufgrund der hohen radiologischen Beständigkeit einer PEEK Beschichtung erweist sich ein derart beschichtetes Rührwerkzeug 12, 14 für den langfristigen Einsatz in radioaktiv belasteten Bereichen beziehungsweise für das Verrühren von radioaktiv 18 belasteten Materialien 16 als geeignet. Zudem weist PEEK eine hervorragende mechanische Beständigkeit auf, so dass eine PEEK Schutzschicht auch einer hohen abrasiven Belastung durch die Werkstoffpartikel der Zementanmischung 16 beim Rührvorgang widersteht. Darüber hinaus erweist sich eine PEEK Schutzschicht als chemisch hoch beständig, so dass auch ein Kontakt mit einer säurehaltigen Substanz beispielsweise keinen negativen, die Lebensdauer der Schutzschicht reduzierenden Einfluss zur Folge hat.Due to the inventive coating of the stirring tools with PEEK, the adhesion of cement or comparable substances to be mixed to the stirring tools 12 . 14 advantageously reduced, so that the maintenance interval is extended. The amount of accumulating in a respective cleaning cycle the Rührwerkzeugen adhering cement residues, which are to be disposed of as radioactive waste, thereby also advantageously reduced. In particular, due to the high radiological resistance of a PEEK coating, such a coated stirring tool proves 12 . 14 for long-term use in radioactively contaminated areas or for the mixing of radioactive 18 loaded materials 16 as suitable. In addition, PEEK has excellent mechanical resistance, so that a PEEK protective layer also has a high abrasive load due to the material particles of the cement mixture 16 withstood stirring. In addition, a PEEK protective layer proves to be chemically highly resistant, so that even contact with an acidic substance, for example, no negative, the life of the protective layer reducing influence has.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
exemplarische Rührwerkzeuge in einem Rührbehälterexemplary stirring tools in a stirred tank
1212
erstes Rührwerkzeugfirst stirring tool
1414
zweites Rührwerkzeugsecond stirring tool
1616
kontaminierte Zement-/Wassermischungcontaminated cement / water mixture
1818
radioaktive Strahlungradioactive radiation
2020
RührbehälterReactors

Claims (8)

Rührwerkzeug (12, 14) zum Vermischen von abrasiven Materialien, insbesondere Zement (16), wobei zumindest ein Teil der Oberfläche des Rührwerkzeugs (12, 14) mit einer Schutzschicht aus PEEK überzogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht eine Schichtdicke überwiegend im Bereich von 500 μm bis 750 μm aufweist.Stirring tool ( 12 . 14 ) for mixing abrasive materials, in particular cement ( 16 ), wherein at least a part of the surface of the stirring tool ( 12 . 14 ) is coated with a protective layer of PEEK, characterized in that the protective layer has a layer thickness predominantly in the range of 500 microns to 750 microns. Rührwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht mittels elektrostatischer Pulverbeschichtung und nachträglichem Einbrennen erzeugt wurde.Stirring tool according to claim 1, characterized in that the protective layer by means of electrostatic powder coating and subsequent burn-in was generated. Rührwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieses im Wesentlichen aus Edelstahl besteht.Stirring tool according to claim 1 or 2, characterized in that this consists essentially of stainless steel. Rührwerkzeug nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses zwei gegenläufig (12 ⇔ 14) drehbare benachbart angeordnete Einzelrührwerkzeuge umfasst.Stirring tool according to one of the preceding claims, characterized in that this two counter-rotating ( 12 ⇔ 14 ) comprises rotatable adjacently arranged individual stirring tools. Rührvorrichtung umfassend wenigstens ein Rührwerkzeug (12, 14) und eine Antriebsvorrichtung zum Drehen des wenigstens einen Rührwerkzeuges (12, 14), dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Rührwerkzeug (12, 14) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ausgestaltet ist.Stirring device comprising at least one stirring tool ( 12 . 14 ) and a drive device for rotating the at least one stirring tool ( 12 . 14 ), characterized in that the at least one stirring tool ( 12 . 14 ) is designed according to one of claims 1 to 4. Rührvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine nukleare Sicherheitsummantelung umfasst, innerhalb welcher die eigentliche Rührvorrichtung angeordnet ist.Stirring device according to claim 5, characterized in that it comprises a nuclear safety casing, within which the actual stirring device is arranged. Verwendung eines Rührwerkzeuges (12, 14) einem der Ansprüche 1 bis 4 oder einer Rührvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6 zum Verrühren von radioaktiv vorbelasteten abrasiven Stoffen.Use of a stirring tool ( 12 . 14 ) one of claims 1 to 4 or a stirring device according to any one of claims 5 or 6 for stirring radioactively contaminated abrasive materials. Verwendung eines Rührwerkzeuges (12, 14) oder einer Rührvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet dass diese in nuklearen Anlagen erfolgt.Use of a stirring tool ( 12 . 14 ) or a stirring device according to claim 7, characterized in that it takes place in nuclear facilities.
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