DE1542344A1 - Verfahren zur Herstellung von sphaerischen oxydischen Kernbrenn- oder Brutstoffpartikeln - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von sphaerischen oxydischen Kernbrenn- oder Brutstoffpartikeln

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DE1542344A1
DE1542344A1 DE19661542344 DE1542344A DE1542344A1 DE 1542344 A1 DE1542344 A1 DE 1542344A1 DE 19661542344 DE19661542344 DE 19661542344 DE 1542344 A DE1542344 A DE 1542344A DE 1542344 A1 DE1542344 A1 DE 1542344A1
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DE
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particles
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nuclear fuel
spherical
fine grinding
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Pirk Dipl-Ing Hans
Hackstein Dipl-Chem Dr Karl
Venet Dipl-Chem Pierre
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Brown Boveri Krupp Reaktorbau GmbH
Forschungszentrum Juelich GmbH
Nukem GmbH
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Brown Boveri Krupp Reaktorbau GmbH
Kernforschungsanlage Juelich GmbH
Nukem GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2/00—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic
    • B01J2/16—Processes or devices for granulating materials, e.g. fertilisers in general; Rendering particulate materials free flowing in general, e.g. making them hydrophobic by suspending the powder material in a gas, e.g. in fluidised beds or as a falling curtain
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C3/00—Reactor fuel elements and their assemblies; Selection of substances for use as reactor fuel elements
    • G21C3/42—Selection of substances for use as reactor fuel
    • G21C3/58—Solid reactor fuel Pellets made of fissile material
    • G21C3/62—Ceramic fuel
    • G21C3/623—Oxide fuels
    • Y—GENERAL 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
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Description

  • Verfahren zur Herstellung von spharischen oxydischen Kernbrenn-oder Brutstoffpar-ikeln.
  • Für Hochtemperaturreaktoren gewinnen oxydische Kernbrenn-bzw. Brutstoffpartikolen (aus Thorium, Uran bzw. Plutornim), die mit pyrolytischem Kohlenstoff besechiechtet sind, steigende Bedentung, Zur Herstellung dieser Oxydpartikeln sind zwei Methoden bekannt geworden: 1. Pulvermetallurgische Verfahren, 2. Chemische Verfahren über Lösungen.
  • Beim erstogenannten Verfahren werden Oxyde mit bidnemitteln gemischt und dann unter zusatz von Wasser oder ciner anderen Flüssigkeit zu Gr2nlingspartikeln grannuliert, die danach vorsichtig entwachst und anschilessend gesintert werden.
  • Demin zweiten Verfahren wird eine Lösung oder ein Sol unter Zusatz von organischen, kondensierbaren Substanzen oder Stoffen, die das Sol zur Gelierung bringen, in eine nit der Losung oder deza Sol niche mischbare Flüssigkeit eingetropft, wobei feste Partikeln entstehen, aus der die organischen Substanzen durch vorsichtige Temperaturbehandlung entfernt werden.
  • Beide Verfahren halben erhebliche Nachteile : 1. Vor dom Sintern muss die organische Substanz bzw. das liindetoittel durale einen sehr sorgfaltig geführten Entwachsungs-bzw. Zersetzungsprozess entfernt worden.
  • 2. Die Herstellung von geeigneten Solen ist sehr zoitraubound un schwierig.
  • Es wurde nun gefunden, dass die oberflächeneigenschafrten vom Kernbrenn- und Brutstofpulvern diurch Feinmahl prozxesse derart verändert werden, dass diese Pulver olme Zusatz von irgoendwelchen Hilfmitteln zu runden Partikeln granulerien. Diese Partikeln können direkt zu relativ dechten Kernbrenn- bzw. Brutstoff Teilchen gesintert worden.
  • Diu Feinmelung des groben Pulvers wird vorzugsweise in Luft-oder Dampfstralmühlen (auch Mieronizer oder Jetomizer genannt). durchgeführt, wobei der Mahrlprozess bis zu Kongrössen von 5 /u bis kleiner als 1 /7 (jedeoch vorzugsweise kleiner als 1 /u) druchgeführt wird. Die Granulaton wird auf üblichen Granuliervorrichtugen ohne Zusatz von Bindemitteln und anderen Hifsstoffen vorzugsweise kotinuierlich durchgefrührt. Das Granulat wird damm kontinuirelchi bei erhöhter Temperature, vorzugsweise zwischen 1 600 und 1 700°C, zu dichten runden Teilchen gesintert.
  • , çie Nach dem erfindugsgemässen Verfahren wurde relative grobes UO2-oder ThOr,-Pulver (Korngrossc 30 bis 100/u) auf eine Luftu strahlmühle bis auf eine Korgnrösse von ca. 1 /u gemahlen.
  • 1 000 g dieses Pulvoers wurden auf einen kleinch Granulierteller von 30 cm Durchmesser zu runden Kügelchen granuliert. Die Granulate wurden 2 Stunden bei 1 600°C unter Ho-Atmosphäre gesintert.
  • Die Dichte betrug 9,4 g/cm3, d.h. 85% der Theorie,

Claims (6)

  1. PATENTANSPRICHE 1. Verfahren zur Herstellung von sphäroidischen, oxydischen Kernbrenn- und Brutstoffpartickeln, dadruch gekennzeichnet, (lass die Oberflächeeigenschaften der oxydischen Pulver durch einen Feinmahl prozess soweit verandert werden, dass sie anschliessend chen Zusatz von Hilfsstoffen direkt zu runden Teilchen granulicert und bei erhöhter Temperatur zu dichten Partikeln gesintert werden.
  2. 2. Verfahren nach anspruch 1, dadruch gekennzeichnet, dass die Feinmahlung in Luft- oder Dampfstrahlxühlen (auch Nicronizer oder JetoHicr genannt) druchgeführt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadruch gekenzeichaet, dass die Feinamahlugn bis zu Korngrössen von 5 /u bis hleiner als 1 /u, vorzugsweise jedech kleiner als 1 /u, druchgeführt wird.
  4. 4. Verfhren nach Anspruch 1, dadruch gekennzeichnet, dass die Granulation auf üblichen Granuliervorrichtungen ohne Zusatz von Bindemitteln und anderen Hilfsstoffen druchgeführt wird.
  5. 5. Verhalren nach Asprch 1 bis 4, dadruch gekennzeichnet, dass der Maul-uni Granulierprozes kontinuierl durcheahrt wird.
  6. 6. Verfaliren nach Anspruch 1 bis 5 dadruch gekenzzeicnhet, dass dus Granulat kontinuierlich bei erhöhter Temperatur, vorzugsweise zwischen 1 600 und 1 700°C, zu dieliten runden Teilchen gesintert wird.
DE19661542344 1966-04-02 1966-04-02 Verfahren zur Herstellung von sphaerischen oxydischen Kernbrenn- oder Brutstoffpartikeln Pending DE1542344A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3508173A1 (de) * 1984-03-09 1985-09-12 British Nuclear Fuels P.L.C., Risley, Warrington, Cheshire Verfahren zur herstellung von kernbrennstoff-kugeln

Cited By (3)

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