ES2233472T3 - Procedimiento y dispositivo de trasiego de un material fundido contenido en un crisol. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo de trasiego de un material fundido contenido en un crisol.Info
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Abstract
Procedimiento de trasiego de un material fundido (28), contenido en un crisol (10) en el que un fondo (24) está refrigerado, al menos en parte, para formar una capa solidificada (26) de material al contacto con dicho fondo, procedimiento según el cual se realiza el trasiego al abrir una válvula, igualmente refrigerada, que obtura inicialmente un orificio (30) de colada formado en el fondo (24) del crisol (10), caracterizado porque se utiliza un orificio (30) de colada que presenta una forma alargada en vista desde arriba, y porque se desencadena el trasiego en un primer extremo (30a) de dicho orificio, formando un puente térmico entre una parte del fondo (24) que delimita dicho primer extremo (30a) y el material fundido contenido en el crisol (10), por encima de dicha capa solidificada (26).
Description
Procedimiento y dispositivo de trasiego de un
material fundido contenido en un crisol.
La invención se refiere a un procedimiento de
trasiego de un material fundido, tal como vidrio, contenido en un
crisol en el cual las paredes y el fondo están refrigerados al menos
en parte.
La invención se refiere igualmente a un
dispositivo de trasiego que pone en práctica ese procedimiento.
La invención se aplica al trasiego de todo
material fundido contenido en un crisol en el cual las paredes y el
fondo están refrigerados al menos parcialmente. Una aplicación
preferida se refiere a la vitrificación de desechos nucleares de
altísima actividad.
Para realizar la fusión de un material, tal como
vidrio, es bien conocido introducir ese material en estado sólido en
un crisol, donde seguidamente se funde, por ejemplo por
inducción.
Con el fin de aumentar el tiempo de vida del
crisol manteniéndolo a una temperatura relativamente baja, es
igualmente conocido refrigerar al menos en parte las paredes y el
fondo de ese crisol. Esa refrigeración se puede asegurar, en
particular, mediante una circulación de agua. Esto tiene el efecto
de formar, al contacto con las paredes y con el fondo refrigerados
del crisol, una capa de vidrio sólido estratificado que los aísla
del material en fusión. Se pueden así elaborar materiales fundidos,
tales como vidrio, a temperaturas elevadas (superiores a 1150ºC) sin
sustituir demasiado frecuentemente el crisol.
Cuando esta técnica conocida se utiliza para la
vitrificación de desechos nucleares de altísima actividad, los
desechos se incorporan en el vidrio en fusión contenido en el
crisol. La carga de vidrio que contiene los desechos se vacía
seguidamente en un contenedor situado debajo del crisol, mediante un
dispositivo de trasiego previsto a ese efecto en el fondo del
crisol.
El aumento del tiempo de vida de los crisoles
obtenido mediante la refrigeración de las paredes y del fondo de
ellos es especialmente ventajoso en esta aplicación. En efecto, los
crisoles usados constituyen entonces desechos radiactivos que hace
falta acondicionar y almacenar.
Adicionalmente, cuando los crisoles de paredes y
fondos refrigerados se utilizan para la vitrificación de desechos
nucleares, constituyen desechos en los que el nivel de actividad es
menor que en los de los crisoles no refrigerados. En efecto, el
vidrio en fusión se contrae al contacto con las paredes
refrigeradas, de manera que el vidrio solidificado no se adhiere a
ellas. Como consecuencia, el crisol se puede limpiar perfectamente
al final de su vida, al contrario que un crisol no refrigerado que
presenta siempre, también después de una limpieza, partículas de
vidrio sólido incrustadas muy radiactivas.
Con el fin de proceder al trasiego de material
fundido contenido en un crisol, se conocen diferentes técnicas de
vaciado.
Según una primera técnica, se utiliza una tubería
de colada que atraviesa verticalmente el fondo del crisol y se
prolonga hasta una cierta altura por debajo de él. La refrigeración
de la tubería permite formar en el interior de ella un tapón de
vidrio que impide normalmente el vaciado del crisol. Cuando se desea
efectuar un trasiego, se calienta la tubería con la ayuda de un
sistema de calentamiento auxiliar, por ejemplo por inducción.
Esta técnica de vaciado presenta diferentes
inconvenientes:
- -
- las tuberías de colada son piezas de desgaste consumibles, de corto tiempo de vida;
- -
- cuando la tubería se calienta para efectuar un trasiego, el tapón cae en bloque y provoca salpicaduras de vidrio líquido, lo que no es favorable cuando el vidrio contiene desechos de alta actividad;
- -
- la refrigeración de la tubería de colada se efectúa con una inercia muy grande, de modo que es imposible controlar el caudal de trasiego y detener las coladas de manera muy limpia.
Otra técnica de vaciado se describe en particular
en el documento FR-A-2704634.
En este caso, el dispositivo de trasiego
comprende un orificio circular de colada que atraviesa el fondo
refrigerado del crisol, una válvula de corredera refrigerada, capaz
de cerrar y de abrir ese orificio de manera controlada, así como un
manguito metálico igualmente circular insertado en el orificio de
colada. En este dispositivo, el manguito metálico, realizado
generalmente en molibdeno, está a una temperatura distinta de la del
fondo del crisol y sobresale hacia arriba en el interior de este
último, de manera que atraviesa la capa de vidrio solidificado
contenido en el fondo del crisol, para penetrar en el vidrio
fundido.
Cuando la corredera de la válvula está cerrada,
se forma un tapón de vidrio sólido en el manguito metálico, al
contacto con la cara superior refrigerada de dicha corredera. La
válvula está por lo tanto igualmente aislada del vidrio en fusión,
de modo que su tiempo de vida es aproximadamente el mismo que el del
crisol y la cual puede ser limpiada también eficientemente.
Cuando se desea efectuar un trasiego, se abre la
corredera de la válvula. Haciendo que el manguito metálico y el
tapón de vidrio sólido formado en él no estén más en contacto con la
corredera refrigerada, la viscosidad del vidrio caliente en contacto
con el manguito disminuye hasta permitir la eliminación del tapón de
vidrio sólido, que cae por gravedad. El posicionamiento de la
corredera de la válvula permite seguidamente regular el caudal de
vidrio líquido obturando más o menos el orificio de colada.
Este dispositivo de colada presenta igualmente
ciertos inconvenientes.
Un primer inconveniente trata de la oxidación del
manguito de colada. Se constata, en efecto, que las caras del
manguito en contacto con el aire al final del vaciado se oxidan.
Esto reduce el tiempo de vida del manguito, que es lo contrario del
objetivo buscado al utilizar un crisol refrigerado, que es
precisamente garantizar un aumento del tiempo de vida del mismo.
Otro inconveniente del dispositivo de trasiego
descrito en el documento
FR-A-2704634 consiste en una
retención permanente de vidrio al final del vaciado. Por el hecho de
que el manguito sobresale hacia arriba una cierta distancia desde el
fondo del crisol, el vaciado no es completo. Esto puede plantear
problemas, en particular en el caso en el que el material fundido
contenido en el crisol es vidrio con alto nivel de platinoides. En
efecto, si estos elementos no se retiran en suspensión, sedimentan
en el fondo del crisol. En último término, esto puede provocar
disfunciones de origen eléctrico tales como la aparición de arcos
eléctricos que pueden implicar la fusión local de la pared superior
de la estructura de doble pared que forma el fondo del crisol. Esta
fusión puede llegar a perforar dicha pared superior, lo que provoca
fugas de agua de refrigeración en el crisol.
En tal caso, la única solución consiste en
suprimir el manguito situado en el orificio de colada. Sin embargo,
existe el riesgo entonces de no poder efectuar el trasiego. Así,
cuando el material fundido es suficientemente mal conductor del
calor y presenta un punto de fusión particularmente elevado, como es
el caso especialmente para vidrios con alto nivel de platinoides, la
colada de vidrio no se desencadena casi nunca con la apertura de la
válvula. En efecto, el tapón de vidrio se deforma entonces bajo el
efecto de su calentamiento y de la carga de vidrio en el crisol,
antes de alcanzar una posición de equilibrio que impide el cierre de
la corredera de la válvula.
La invención tiene precisamente por objeto un
procedimiento y un dispositivo de trasiego de un material fundido
tal como vidrio contenido en un crisol, concebido de manera que no
presenta los inconvenientes de las técnicas de trasiego conocidas y
que, en particular, permite controlar con precisión los instantes de
desencadenamiento y de detención de la colada así como de su caudal,
todo utilizando piezas cuyo tiempo de vida es comparable a la de un
crisol refrigerado, asegurando una buena reproducibilidad del
proceso de colada, evitando las salpicaduras de vidrio y permitiendo
un buen control y una buena estabilidad del chorro de vidrio en
fusión, cualquiera que sea la naturaleza del mismo, sin riesgo de
retención de vidrio al final del vaciado.
De acuerdo con la invención, este resultado se
obtiene por medio de un procedimiento de trasiego de un material
fundido, contenido en un crisol en el que el fondo está refrigerado,
al menos en parte, para formar una capa solidificada de material al
contacto con dicho fondo, procedimiento según el cual se realiza el
trasiego al abrir una válvula, igualmente refrigerada, que obtura
inicialmente un orificio de colada formado en el fondo del crisol,
caracterizado porque se utiliza un orificio de colada que presenta
una forma alargada en vista desde arriba, y porque se desencadena el
trasiego en un primer extremo de dicho orificio, formando un puente
térmico entre una parte del fondo que delimita dicho primer extremo
y el material fundido contenido en el crisol, por encima de dicha
capa solidificada.
Así, sustituyendo la forma habitualmente circular
del orificio de colada por una forma alargada, y formando un puente
térmico entre uno de los extremos de ese orificio y el material
fundido, se asegura poder desencadenar la colada del material,
cualquiera que sea su naturaleza, sin riesgo de retención de ese
material al final del vaciado.
Además, por el hecho de que el puente térmico se
realiza enteramente en el interior del crisol, jamás está en
contacto con el aire, de manera que se reducen los riesgos de
oxidación. Su tiempo de vida es, por lo tanto, el mismo que el del
conjunto del crisol.
Además, la disposición del puente térmico en un
extremo del orificio de colada alargado permite comandar el
desencadenamiento de la colada de una manera perfectamente
controlada y reproducible. En particular, el tapón formado por el
material se funde progresivamente desde este extremo, de modo que no
existe ningún riesgo de salpicadura debido a la caída del tapón
sólido, contrariamente a todas las técnicas existentes.
Ventajosamente, se forma el puente térmico
colocando una barra de un material térmicamente conductor en el
crisol, en contacto con la parte del fondo del mismo a lo largo del
primer extremo del orificio de colada. La temperatura del vidrio
colado está limitada, no obstante, a la temperatura de fusión del
metal que constituye el puente térmico.
En un modo de realización preferido de la
invención, se utiliza una válvula que comprende una corredera
refrigerada, que se desliza sobre el orificio de colada según un eje
longitudinal del mismo.
Preferentemente, se localiza entonces el
desencadenamiento del trasiego según el eje longitudinal del
orificio de colada, dando al primer extremo del mismo y a un extremo
de ataque de la corredera refrigerada las formas convexa y cóncava
respectivamente, centradas sobre el eje longitudinal del orificio de
colada. Así, el primer extremo del orificio de colada presenta
ventajosamente una forma sensiblemente en V.
En el modo de realización preferida de la
invención, se utiliza igualmente un crisol en el que el fondo
presenta un grosor relativamente pequeño alrededor del orificio de
colada. Esta característica facilita la fusión del tapón formado en
el orificio de colada después de la apertura de la válvula.
Por la misma razón, el fondo del crisol está
desprovisto ventajosamente de medios de refrigeración en las
proximidades inmediatas del orificio de colada.
La invención tiene igualmente por objeto un
crisol con un dispositivo de trasiego de un material fundido
contenido en el crisol, comprendiendo el crisol un fondo y medios
para refrigerar el mismo al menos en parte, para formar una capa
solidificada de material al contacto con el fondo, y comprendiendo
el dispositivo de trasiego una válvula, medios de refrigeración de
la misma y un orificio de colada formado en el fondo del crisol y
obturado normalmente por la válvula, caracterizado porque el
orificio de colada presenta una forma alargada en vista desde
arriba, y porque los medios que forman puente térmico están
interpuestos entre una parte del fondo que delimita un primer
extremo del orificio de colada y el material fundido contenido en el
crisol, por encima de dicha capa estratificada.
Se describirá ahora, a título de ejemplo no
limitativo, un modo de realización preferido de la invención, con
referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
- la figura 1 es una vista en corte esquemático
que muestra una parte de una instalación de fusión de crisol
refrigerado que incorpora un dispositivo de trasiego de acuerdo con
la invención;
- la figura 2 es una vista en perspectiva que
representa más en detalle el dispositivo de trasiego de la
instalación ilustrada en la figura 1; y
- las figuras 3A a 3D son vistas en corte
esquemático comparables a la figura 1 que ilustran cuatro etapas
sucesivas del procedimiento de trasiego según la invención.
Como ilustra muy esquemáticamente la figura 1,
una instalación de fusión en crisol refrigerado utilizada para la
vitrificación de desechos nucleares de altísima actividad comprende
un crisol 10, refrigerado permanentemente, canalizaciones 12 y 14
que permiten respectivamente introducir vidrio y desechos en el
crisol 10, medios de calentamiento tales como un inductor 16 que
rodea el crisol 10, un dispositivo 18 de trasiego y un contenedor 20
dispuesto sobre el crisol 10 de forma que recibe el vidrio en fusión
durante el funcionamiento del dispositivo de trasiego.
El crisol 10 comprende una pared periférica 22,
por ejemplo cilíndrica, así como un fondo plano 24, todavía llamado
"suela". La pared 22 y el fondo 24 del crisol 10 están
equipados, al menos en parte, con medios de refrigeración
independientes. En el modo de realización representado, estos medios
de refrigeración consisten en una circulación de agua a temperatura
regulada, por ejemplo alrededor de 20ºC, en el interior de las
paredes 10 y del fondo 24. Presentan a tal efecto una estructura de
doble pared, como muestra la figura 1.
Cuando el vidrio se introduce en el crisol 10, en
forma sólida, mediante la canalización 12, se funde mediante el
accionamiento de medios de calentamiento, constituidos aquí por el
inductor 16. Simultáneamente, la puesta en funcionamiento continuo
de los medios de refrigeración de las paredes 22 y del fondo 24 del
crisol crea una capa 26 de vidrio solidificado al contacto con los
mismos. El vidrio 28 en fusión contenido en el crisol 10 se separa
entonces de las paredes 22 y del fondo 24 mediante la capa 26 de
vidrio solidificado.
Los desechos nucleares de altísima actividad que
se desean acondicionar se introducen en este estadio en el vidrio 28
en fusión mediante la canalización 14.
Cuando se desea vaciar el vidrio 28 en fusión,
que contiene los desechos, en el contenedor 20 situado por debajo
del crisol 10, se acciona el dispositivo 18 de trasiego.
De acuerdo con la invención, este dispositivo 18
de trasiego comprende un orificio 30 de colada que atraviesa el
fondo 24 del crisol 10, una válvula de corredera 32 que obtura
normalmente este orificio, así como unos medios que forman puente
térmico, cuyas realización, disposición y función serán descritas
más en detalle seguidamente.
En la planta formada por el fondo 24 del crisol
10, es decir, en vista desde arriba, el orificio 30 de colada
presenta una forma alargada y de dimensiones relativamente grandes.
En el modo de realización representado más precisamente en la figura
2, el orificio 30 de colada presenta aproximadamente la forma de un
rectángulo en el que un primer extremo 30a es convexo y tiene
sensiblemente forma de V en la que la punta está redondeada. Más
precisamente, este primer extremo 30a del orificio 30 de colada está
centrado en el eje longitudinal 34 de este orificio, es decir, es
simétrico con respecto a este eje. Todos los demás lados del
orificio 30 son rectos. Las dimensiones del orificio 30 de colada
son, por ejemplo, de 100 mm x 60 mm.
En la práctica, el orificio 30 de colada está
formado ventajosamente en un lugar relativamente cercano a la pared
22 del crisol 10, para facilitar la implantación de medios de guía y
de comando de la corredera 32 de la válvula en el exterior de esta
pared 22. Esto permite preservar estos medios de guía y de comando
del calor disipado por el vidrio en fusión. Así se reducen los
riesgos de disfunciones tales como el bloqueo de la corredera 32
debido, por ejemplo, a dilataciones de las guías o a un mal
funcionamiento de los medios de comando.
El eje longitudinal 34 del orificio 30 de colada
está orientado ventajosamente de manera radial con respecto a la
pared 22 del crisol 10. El primer extremo 30a del orificio 30 de
colada está girado entonces hacia el centro del crisol, mientras que
el extremo opuesto del orificio 30 está girado hacia la pared
22.
Adicionalmente, los medios de refrigeración del
fondo 24 del crisol, materializados aquí mediante una estructura de
doble pared, no se extienden hasta los bordes del orificio 30 de
colada. Así, la parte central de este orificio permanece
relativamente alejada de los medios de refrigeración. Esto permite
mantener los diferentes elementos del dispositivo de trasiego a una
temperatura suficientemente baja para evitar toda disfunción, a la
vez que se evita refrigerar demasiado el tapón de vidrio sólido que
se forma en el orificio 30 de colada, cuando la válvula está
cerrada. Así, durante la apertura de la misma, la mayor parte del
flujo de calor proveniente del vidrio 28 en fusión se transmite al
tapón, y no al agua de refrigeración que circula en el fondo 24 del
crisol. Esto facilita el calentamiento del tapón necesario para el
desencadenamiento de la colada. La temperatura del vidrio colado
está limitada, no obstante, a la temperatura de fusión del metal que
constituye el puente térmico.
Adicionalmente y como ilustra precisamente la
figura 1, el orificio 30 de colada está formado en una parte de
grosor relativamente pequeño del fondo 24 del crisol 10. En el modo
de realización representado en el que la refrigeración del fondo 24
se obtiene realizándolo en forma de estructura de doble pared, en la
que se establece una circulación de agua, el orificio 30 de colada
está formado en una parte del fondo 24 que presenta una estructura
de pared única alineada con la pared superior de esta estructura de
doble pared. El grosor de esta pared única es, por ejemplo, de
alrededor de 5 mm.
Se debe apreciar que, en la práctica, la parte
del fondo 24 que incluye el orificio 30 de colada puede estar
formada en el cuerpo de la válvula que sirve para obturar este
orificio. El cuerpo de la válvula es entonces parte integrante del
fondo del crisol e incluye medios de refrigeración que presentan las
características descritas anteriormente.
Como las paredes 22 y el fondo 24 del crisol 10,
la corredera 32 de la válvula está provista de medios de
refrigeración independientes. Cuando la válvula está cerrada, estos
medios de refrigeración aseguran la refrigeración de la parte del
fondo 24 del crisol en la que está practicado el orificio 30 de
colada. Contribuyen precisamente a la formación de un tapón de
vidrio solidificado en este orificio. En el modo de realización
representado, los medios de refrigeración de la corredera 32 son
medios de refrigeración para la circulación de agua en el interior
de esta corredera, que presenta a tal efecto una estructura de doble
pared.
La corredera 32 está situada bajo el fondo 24 del
crisol, y más precisamente bajo la parte de este fondo en la que
está formado el orificio 30 de colada, de manera que puede obturar y
abrir más o menos este orificio durante su desplazamiento. La
corredera 32 es ligeramente más grande que el orificio 30, de manera
que garantiza su obturación completa cuando la válvula está
cerrada.
La corredera 32 es capaz de desplazarse en
translación bajo el fondo 24 del crisol, bajo la acción de un gato
eléctrico 35 combinado con los medios de guía (no representados). La
disposición del orificio 30 de colada en las proximidades de la
pared 22 permite colocar el gato 35 y los medios de guía en el
exterior del crisol 10, como se indicó anteriormente. El eje de
desplazamiento de la corredera 32 de la válvula coincide con el eje
34 del orificio 30 de colada.
La corredera 32 presenta un extremo delantero, o
extremo 32a de ataque, que se desplaza hacia el primer extremo 30a
del orificio 30 de colada cuando la válvula se acciona en el sentido
de cierre. Cuando la válvula está cerrada, el extremo 32a de ataque
está situado ligeramente más allá del primer extremo 30a del
orificio de colada, de manera que está totalmente obturado.
Como ilustran las figuras 1 y 2, el extremo 32a
de ataque de la corredera 32 de la válvula está biselado hacia
abajo, de forma que presenta un ángulo agudo en su parte a nivel con
el fondo 24 del crisol 10. Lo que es más, el extremo 32a de ataque
de la corredera 32 presenta en vista desde arriba una forma cóncava,
aproximadamente en arco de circunferencia, en el sentido de la
anchura del orificio 30 de colada. Esta forma cóncava está centrada
sobre el eje longitudinal 34 del orificio 30 de colada, es decir,
dispuesta simétricamente con respecto a este eje.
Las formas respectivamente convexa y cóncava de
los extremos enfrentados 30a y 32a constituyen un diafragma centrado
sobre el eje longitudinal 34 y que se abre progresivamente cuando la
corredera 32 se acciona en el sentido de apertura. Como se
comprenderá mejor posteriormente, esta disposición permite localizar
el desencadenamiento de la fusión del tapón que obtura inicialmente
el orificio 30 de colada, del lado de su extremo 30a. Permite
también que esta fusión prosiga hacia el extremo opuesto del
orificio de colada, según su eje longitudinal 34. Se realiza así una
fusión controlada y reproducible del tapón, sin ningún riesgo de
caída del tapón no fundido en el contenedor 20.
Como ilustran las figuras 1 y 2, el dispositivo
18 de trasiego comprende además unos medios que forman puente
térmico, materializados mediante una barra 36 en el modo de
realización representado. Esta barra 36, realizada por ejemplo en
acero inoxidable, se mantiene en contacto con el fondo 24 del crisol
10 por su parte inmediatamente adyacente al primer extremo 30a del
orificio 30 de colada. Más precisamente, la barra 36 está, por
ejemplo, soldada sobre la cara superior del fondo 24, por su parte
de grosor reducido formada por una pared única, a lo largo del borde
del orificio 30 que forma la punta del extremo 30a de este orificio.
La barra 36 forma así, en vista desde arriba, una V redondeada
dispuesta simétricamente con respecto al eje longitudinal 34 del
orificio 30 de colada. Lo que es más, la barra 36 sobresale hacia
arriba en el interior del crisol 10 una altura suficiente para que
su parte superior esté en contacto con el vidrio 28 en fusión. Esta
altura es, por ejemplo, de alrededor de 30 mm. La barra 36 forma así
un puente térmico entre el vidrio 28 en fusión y el fondo 24 del
crisol 10, atravesando la capa 26 de vidrio solidificado que recubre
este último. Partiendo del borde del orificio 30, la barra 36
presenta, por ejemplo, un grosor de alrededor de 3 mm.
En combinación con la forma alargada del orificio
30 de colada, el puente térmico formado por la barra 36 contribuye a
desencadenar el trasiego en el extremo 30a del orificio 30 de
colada, durante la apertura de la corredera 32.
La puesta en funcionamiento del dispositivo 18 de
trasiego de acuerdo con la invención se describirá ahora con
referencia a las figuras 3A a 3D sucesivamente.
Inicialmente (figura 3A), la corredera 32 ocupa
su posición más avanzada. Obtura entonces totalmente el orificio 30
de colada. Bajo el efecto de la refrigeración del fondo 24 del
crisol y de la corredera 32 de la válvula, una capa 26 de vidrio
solidificado recubre el fondo del crisol y forma una capa que llena
el orificio 30 de colada.
Cuando se ordena la apertura de la válvula, la
corredera 32 se repliega bajo la acción del gato 35 (figura 1). Su
extremo 32a de ataque se encuentra entonces a 70 mm del primer
extremo 30a del orificio 30 de colada.
Tres o cuatro minutos más tarde, la colada se
desencadena. Más precisamente, por el hecho de que el tapón de
vidrio solidificado que obtura el orificio 30 de colada ya no está
refrigerado mediante la corredera 32 de la válvula, y bajo el efecto
del puente térmico formado por la barra 36, este tapón comienza a
fundirse a nivel del primer extremo 30a del orificio 30, según su
eje longitudinal 34. Este estado transitorio se ilustra en la figura
3B.
Desde que comienza, la fusión del tapón de vidrio
se propaga muy rápidamente y casi instantáneamente, según el eje
longitudinal 34 del orificio 30 de colada, hasta el extremo 32a de
ataque de la corredera 32 de la válvula, como muestra la figura 3C.
Se alcanza entonces un caudal de flujo máximo del vidrio en fusión,
sin ninguna caída de vidrio sólido en el contenedor 20 que se
encuentra por debajo del orificio 30.
El caudal de colada del vidrio se controla
inmediatamente después mediante un cierre parcial de la corredera 32
de la válvula (figura 3D), con el fin de compensar la variación del
nivel de vidrio en el crisol 10.
La detención de la colada se obtiene cerrando la
corredera 32 de la válvula. Se forma entonces instantáneamente un
tapón de vidrio al contacto con la corredera 32 refrigerada. La
instalación se vuelve a encontrar entonces en el estado inicial
ilustrado en la figura 3A.
El dispositivo de trasiego de acuerdo con la
invención permite, por lo tanto, controlar con precisión el retraso
del desencadenamiento de la colada así como su caudal.
Además, por el hecho de que la barra 36 que forma
puente térmico está situada enteramente en el interior del crisol 10
y realizada en acero inoxidable, no está sometida a ninguna
oxidación. Su tiempo de vida es, por lo tanto, el mismo que el del
conjunto del crisol.
Adicionalmente, la utilización de un puente
térmico local permite evitar toda retención de vidrio en el crisol
10 cuando se vacía totalmente.
Lo que es más, y de forma esencial, la
combinación del puente térmico constituido por la barra 36 con la
forma alargada dada al orificio 30 de colada permite fundir el tapón
de vidrio que obtura éste último enteramente de un extremo del
orificio al otro cuando se abre la válvula. Se evita así toda caída
de vidrio solidificado que provocaría salpicaduras en el
contenedor.
Finalmente, las formas particulares dadas a los
extremos enfrentados 30a, 32a del orificio 30 de colada y de la
corredera 32 de la válvula aseguran un centrado y una estabilidad
ventajosa del chorro de vidrio en fusión durante el trasiego.
La descripción anterior se refiere al trasiego de
un vidrio que contiene desechos nucleares de altísima actividad. Sin
embargo, el procedimiento y el dispositivo de trasiego según la
invención se aplican al vaciado de todo tipo de material fundido,
contenido en un crisol refrigerado.
Claims (14)
1. Procedimiento de trasiego de un material
fundido (28), contenido en un crisol (10) en el que un fondo (24)
está refrigerado, al menos en parte, para formar una capa
solidificada (26) de material al contacto con dicho fondo,
procedimiento según el cual se realiza el trasiego al abrir una
válvula, igualmente refrigerada, que obtura inicialmente un orificio
(30) de colada formado en el fondo (24) del crisol (10),
caracterizado porque se utiliza un orificio (30) de colada
que presenta una forma alargada en vista desde arriba, y porque se
desencadena el trasiego en un primer extremo (30a) de dicho
orificio, formando un puente térmico entre una parte del fondo (24)
que delimita dicho primer extremo (30a) y el material fundido
contenido en el crisol (10), por encima de dicha capa solidificada
(26).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que se forma el puente térmico situando una barra (36) de un
material térmicamente conductor en el crisol (10), en contacto con
la parte de fondo (24) del mismo a lo largo del primer extremo (30a)
del orificio (30) de colada.
3. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 y 2, en el que se utiliza una válvula que
comprende una corredera refrigerada (32), que se desliza sobre el
orificio (30) de colada según un eje longitudinal (34) del
mismo.
4. Procedimiento según la reivindicación 3, en el
que se localiza el desencadenamiento del trasiego según el eje
longitudinal del orificio (30) de colada, dando al primer extremo
(30a) del mismo y a un extremo (32a) de ataque de la corredera
refrigerada (32) las formas convexa y cóncava respectivamente,
centradas sobre el eje longitudinal (34).
5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el
que se da al primer extremo (30a) del orificio (30) de colada una
forma sensiblemente en V.
6. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que se utiliza un crisol (10) en
el que el fondo (24) presenta un grosor relativamente pequeño
alrededor del orificio (30) de colada.
7. Procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que se utiliza un crisol (10) en
el que el fondo (24) está desprovisto de medios de refrigeración en
las proximidades inmediatas del orificio (30) de colada.
8. Crisol (10) con un dispositivo (18) de
trasiego de un material fundido (28) contenido en el crisol (10),
comprendiendo el crisol un fondo (24) y medios para refrigerar el
mismo al menos en parte, para formar una capa solidificada (26) de
material al contacto con el fondo (24), y comprendiendo el
dispositivo de trasiego una válvula, medios de refrigeración de la
misma y un orificio (30) de colada formado en el fondo (24) del
crisol (10) y obturado normalmente por la válvula,
caracterizado porque el orificio (30) de colada presenta una
forma alargada en vista desde arriba, y porque los medios (36) que
forman puente térmico están interpuestos entre una parte del fondo
(24) que delimita un primer extremo (30a) del orificio (30) de
colada y el material fundido (28) contenido en el crisol (10), por
encima de dicha capa estratificada.
9. Dispositivo según la reivindicación 8, en el
que los medios que forman puente térmico comprenden una barra (36)
de un material térmicamente conductor, montada en el crisol (10), en
contacto con dicha parte del fondo (24), a lo largo del primer
extremo (30a) del orificio (30) de colada.
10. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 8 y 9, en el que la válvula comprende una corredera
refrigerada (32), capaz de deslizarse por debajo del orificio (30)
de colada según un eje longitudinal (34) del mismo.
11. Dispositivo según la reivindicación 10, en el
que el primer extremo (30a) del orificio (30) de colada y un extremo
(32a) de ataque de la corredera refrigerada (32) presentan
respectivamente formas convexa y cóncava, centradas sobre dicho eje
longitudinal (34).
12. Dispositivo según la reivindicación 11, en el
que el primer extremo (30a) del orificio (30) de colada tiene una
forma sensiblemente en V.
13. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 12, en el que el fondo (24) del crisol (10)
presenta un grosor relativamente pequeño alrededor del orificio (30)
de colada.
14. Dispositivo según una cualquiera de las
reivindicaciones 8 a 13, en el que el fondo (24) está desprovisto de
medios de refrigeración en las proximidades inmediatas del orificio
(30) de salida.
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