JP2000028790A - ガラス溶融炉 - Google Patents
ガラス溶融炉Info
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- JP2000028790A JP2000028790A JP10194382A JP19438298A JP2000028790A JP 2000028790 A JP2000028790 A JP 2000028790A JP 10194382 A JP10194382 A JP 10194382A JP 19438298 A JP19438298 A JP 19438298A JP 2000028790 A JP2000028790 A JP 2000028790A
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- JP
- Japan
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- nozzle
- nozzle hole
- glass
- melting furnace
- glass melting
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- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Glass Melting And Manufacturing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶融室を形成する耐火煉瓦の欠損屑や破片に
よるノズルの閉塞を防ぎつつ沈降する金属成分を流出さ
せて金属成分の堆積に起因する不具合を防ぐことのでき
るガラス溶融炉を提供する。 【解決手段】 ガラス溶融炉１は、溶融室１０の底部中
央のノズル２０が設けられ、ノズル２０の上側に配設さ
れた底部電極３１の上面はノズル孔２１を頂点として所
定角度の傾斜面によって漏斗状に形成されると共に、ノ
ズル孔２１の周囲の斜面それぞれに閉塞防止リブ４０が
立設され、該閉塞防止リブ４０の隣接するもの同士の最
小間隔はノズル孔２１の径より小さく設定されて構成さ
れている
よるノズルの閉塞を防ぎつつ沈降する金属成分を流出さ
せて金属成分の堆積に起因する不具合を防ぐことのでき
るガラス溶融炉を提供する。 【解決手段】 ガラス溶融炉１は、溶融室１０の底部中
央のノズル２０が設けられ、ノズル２０の上側に配設さ
れた底部電極３１の上面はノズル孔２１を頂点として所
定角度の傾斜面によって漏斗状に形成されると共に、ノ
ズル孔２１の周囲の斜面それぞれに閉塞防止リブ４０が
立設され、該閉塞防止リブ４０の隣接するもの同士の最
小間隔はノズル孔２１の径より小さく設定されて構成さ
れている
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放射性廃棄物を貯
蔵するためのガラス固化体を形成すべく放射性廃液とガ
ラスを混合溶融するガラス溶融炉に関する。
蔵するためのガラス固化体を形成すべく放射性廃液とガ
ラスを混合溶融するガラス溶融炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】使用済核燃料の再処理によって分離され
核分裂生成物等の高放射性廃棄物は、放射線と熱を発生
するためガラスと混合されてキャニスターと呼ばれる容
器に封入されたいわゆるガラス固化体とされ、専用の放
射性廃棄物管理施設で所定温度以下となるまで冷却保存
された後、最終的な地層処分に付される。
核分裂生成物等の高放射性廃棄物は、放射線と熱を発生
するためガラスと混合されてキャニスターと呼ばれる容
器に封入されたいわゆるガラス固化体とされ、専用の放
射性廃棄物管理施設で所定温度以下となるまで冷却保存
された後、最終的な地層処分に付される。
【０００３】ガラス固化体を形成する方法として、放射
性廃液をガラス原料と共に直接セラミック構造のガラス
溶融炉に投入し、電流を流して加熱する直接通電ジュー
ル加熱方式がある。
性廃液をガラス原料と共に直接セラミック構造のガラス
溶融炉に投入し、電流を流して加熱する直接通電ジュー
ル加熱方式がある。
【０００４】この方式のガラス溶融炉を概念構成断面図
を図３に示す。図示溶融炉は、セラミックス製耐火煉瓦
によって形成された平面形状矩形の溶融室１０の一組の
対向面にそれぞれ主電極３０（３０Ａ，３０Ｂ）が配設
されると共に、底部中央に底部電極としても機能するノ
ズル２０を備えて構成されており、主電極間３０及び主
電極３０−底部電極（ノズル２０）間の通電によって溶
融室１０内のガラス原料を加熱溶融して放射性廃液と混
合し、ノズル２０のノズル孔２１から流下させてその下
側に配置された図示しないキャニスターに流し込むよう
になっているものである。
を図３に示す。図示溶融炉は、セラミックス製耐火煉瓦
によって形成された平面形状矩形の溶融室１０の一組の
対向面にそれぞれ主電極３０（３０Ａ，３０Ｂ）が配設
されると共に、底部中央に底部電極としても機能するノ
ズル２０を備えて構成されており、主電極間３０及び主
電極３０−底部電極（ノズル２０）間の通電によって溶
融室１０内のガラス原料を加熱溶融して放射性廃液と混
合し、ノズル２０のノズル孔２１から流下させてその下
側に配置された図示しないキャニスターに流し込むよう
になっているものである。
【０００５】溶融室１０の底部は、その中央に配設され
たノズル２０に向かう所定角度の傾斜面１２によって漏
斗状に形成されており、溶融ガラスがノズル孔２１に流
れ込み易いようになっているが、溶融室１０を形成する
耐火煉瓦の欠損屑や破片がノズル孔２１を閉塞すること
を防ぐために、ノズル２０の上面は平坦に形成されると
共に、その周囲に流入防止溝１３が形成されている。こ
れにより、耐火煉瓦の欠損屑や破片は流入防止溝１３と
ノズル２０の上面平坦部に溜まり、ノズル孔２１の入口
を塞ぐことがないようになっているものである。
たノズル２０に向かう所定角度の傾斜面１２によって漏
斗状に形成されており、溶融ガラスがノズル孔２１に流
れ込み易いようになっているが、溶融室１０を形成する
耐火煉瓦の欠損屑や破片がノズル孔２１を閉塞すること
を防ぐために、ノズル２０の上面は平坦に形成されると
共に、その周囲に流入防止溝１３が形成されている。こ
れにより、耐火煉瓦の欠損屑や破片は流入防止溝１３と
ノズル２０の上面平坦部に溜まり、ノズル孔２１の入口
を塞ぐことがないようになっているものである。
【０００６】尚、ノズル２０の開閉は、図示しない加熱
・冷却装置によってその温度を制御して当該ノズル２０
内のガラスを溶融又は固化させることによって行うよう
に構成されている。即ち、ノズル２０を冷却してガラス
を固化させて閉塞させることでガラスの流出を停止させ
ると共に、ノズル２０を加熱してガラスを溶融させるこ
とでガラスの流出を開始するようになっているものであ
る。
・冷却装置によってその温度を制御して当該ノズル２０
内のガラスを溶融又は固化させることによって行うよう
に構成されている。即ち、ノズル２０を冷却してガラス
を固化させて閉塞させることでガラスの流出を停止させ
ると共に、ノズル２０を加熱してガラスを溶融させるこ
とでガラスの流出を開始するようになっているものであ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ごとく構成されたガラス溶融炉において、放射性廃液と
ガラス原料を混合溶融すると放射性廃液中に含まれる金
属成分が沈降し、ノズル２０の上面平坦部とその周囲の
流入防止溝１３に起因して傾斜面１２に堆積する。この
ように溶融室１０の傾斜面１２に金属が堆積すると、特
に白金族の金属によって主電極３０と底部電極（ノズル
２０）間の電気抵抗が低下して発熱量の減少を招来し、
溶融ガラスの温度が低下するために溶融ガラスの温度制
御が困難となる。また、金属が堆積した部位を電流が選
択的に流れるために、電極及び溶融ガラスの一部に電流
が集中し、場合によっては異常発熱を起こす可能性があ
る。
ごとく構成されたガラス溶融炉において、放射性廃液と
ガラス原料を混合溶融すると放射性廃液中に含まれる金
属成分が沈降し、ノズル２０の上面平坦部とその周囲の
流入防止溝１３に起因して傾斜面１２に堆積する。この
ように溶融室１０の傾斜面１２に金属が堆積すると、特
に白金族の金属によって主電極３０と底部電極（ノズル
２０）間の電気抵抗が低下して発熱量の減少を招来し、
溶融ガラスの温度が低下するために溶融ガラスの温度制
御が困難となる。また、金属が堆積した部位を電流が選
択的に流れるために、電極及び溶融ガラスの一部に電流
が集中し、場合によっては異常発熱を起こす可能性があ
る。
【０００８】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であって、溶融室を形成する耐火煉瓦の欠損屑や破片に
よるノズルの閉塞を防ぎつつ沈降する金属成分を流出さ
せて金属成分の堆積に起因する不具合を防ぐことのでき
るガラス溶融炉を提供することを目的とする。
であって、溶融室を形成する耐火煉瓦の欠損屑や破片に
よるノズルの閉塞を防ぎつつ沈降する金属成分を流出さ
せて金属成分の堆積に起因する不具合を防ぐことのでき
るガラス溶融炉を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のガラス溶融炉は、主電極が対向配置されて成る溶融
室の底部にノズルと底部電極が配置され、前記電極間に
通電することによって当該溶融室内のガラスをジュール
熱で溶融させて放射性廃液と混合し、ノズル孔を介して
排出するガラス溶融炉において、前記ノズル孔の周囲は
所定角度の斜面によって漏斗状に形成されると共に、前
記ノズル孔の周囲に複数の閉塞防止部材が立設され、該
閉塞防止部材の隣接するもの同士の最小間隔は前記ノズ
ル孔の径より小さく設定されて構成されていることを特
徴とする。
明のガラス溶融炉は、主電極が対向配置されて成る溶融
室の底部にノズルと底部電極が配置され、前記電極間に
通電することによって当該溶融室内のガラスをジュール
熱で溶融させて放射性廃液と混合し、ノズル孔を介して
排出するガラス溶融炉において、前記ノズル孔の周囲は
所定角度の斜面によって漏斗状に形成されると共に、前
記ノズル孔の周囲に複数の閉塞防止部材が立設され、該
閉塞防止部材の隣接するもの同士の最小間隔は前記ノズ
ル孔の径より小さく設定されて構成されていることを特
徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本願発
明の実施の形態について説明する。図１は本発明に係る
ガラス溶融炉の一構成例であるガラス溶融炉の下部ノズ
ル近傍の縦断面図であり、図２（Ａ）はそのＸ部の拡大
図，（Ｂ）はその平面図である。
明の実施の形態について説明する。図１は本発明に係る
ガラス溶融炉の一構成例であるガラス溶融炉の下部ノズ
ル近傍の縦断面図であり、図２（Ａ）はそのＸ部の拡大
図，（Ｂ）はその平面図である。
【００１１】図示ガラス溶融炉１は、溶融室１０がセラ
ミックスである耐火煉瓦によって平面形状矩形に形成さ
れ、その底部中央にノズル部材としてのノズル２０が設
けられて構成されている。
ミックスである耐火煉瓦によって平面形状矩形に形成さ
れ、その底部中央にノズル部材としてのノズル２０が設
けられて構成されている。
【００１２】溶融室１０の底部は、中央に配設されたノ
ズル２０に向かう所定角度の傾斜面１２となっている。
即ち、溶融室１０の四方の側壁１１と連続する各傾斜面
１２がノズル２０を頂点とする所定角度の逆四角錐状を
呈しているものである。
ズル２０に向かう所定角度の傾斜面１２となっている。
即ち、溶融室１０の四方の側壁１１と連続する各傾斜面
１２がノズル２０を頂点とする所定角度の逆四角錐状を
呈しているものである。
【００１３】溶融室１０の一組の対向面には図示しない
がそれぞれ主電極が配設されると共に、ノズル２０の上
側に一体的に底部電極３１が配設されている。また、各
傾斜面１２にそれぞれ補助電極３２が配設されている。
がそれぞれ主電極が配設されると共に、ノズル２０の上
側に一体的に底部電極３１が配設されている。また、各
傾斜面１２にそれぞれ補助電極３２が配設されている。
【００１４】これにより、主電極３０，底部電極３１及
び補助電極３２の相互間で通電することによって溶融室
１０内のガラス原料を加熱溶融して放射性廃液と混合
し、ノズル２０のノズル孔２１から流下させてその下側
に配置された図示しないキャニスターに流し込むように
なっているものである。
び補助電極３２の相互間で通電することによって溶融室
１０内のガラス原料を加熱溶融して放射性廃液と混合
し、ノズル２０のノズル孔２１から流下させてその下側
に配置された図示しないキャニスターに流し込むように
なっているものである。
【００１５】底部電極３１は、溶融室１０と相似形の矩
形の平面形状であってその中央にノズル孔２１が形成さ
れ、上面には傾斜面１２と連続する所定角度の導入斜面
３１Ａがノズル孔２１に向かって形成されている。即
ち、底部電極３１の上面はノズル孔２１を頂点とする逆
所定角度の四角錐状に形成されているものである。
形の平面形状であってその中央にノズル孔２１が形成さ
れ、上面には傾斜面１２と連続する所定角度の導入斜面
３１Ａがノズル孔２１に向かって形成されている。即
ち、底部電極３１の上面はノズル孔２１を頂点とする逆
所定角度の四角錐状に形成されているものである。
【００１６】ここで、底部電極３１の各導入斜面３１Ａ
の周方向中央には、それぞれ閉塞防止部材としての閉塞
防止リブ４０が立設されている。
の周方向中央には、それぞれ閉塞防止部材としての閉塞
防止リブ４０が立設されている。
【００１７】閉塞防止リブ４０は、所定厚さの板状であ
って、中心側の縁４１はノズル孔２１の内周面と一致し
て垂立し、上縁４２は底部電極３１の外縁と略等しい高
さで水平となっている。また、中心側の縁４１及び上縁
４２は、厚さ方向の両稜線部が面取りされて先鋭化され
ている。
って、中心側の縁４１はノズル孔２１の内周面と一致し
て垂立し、上縁４２は底部電極３１の外縁と略等しい高
さで水平となっている。また、中心側の縁４１及び上縁
４２は、厚さ方向の両稜線部が面取りされて先鋭化され
ている。
【００１８】このような構成により、図２（Ｂ）中に示
すように、閉塞防止リブ４０の隣接するもの同士の最小
間隔：Ｓは、ノズル孔の径：Ｄより所定量小さく設定さ
れている。
すように、閉塞防止リブ４０の隣接するもの同士の最小
間隔：Ｓは、ノズル孔の径：Ｄより所定量小さく設定さ
れている。
【００１９】而して、上記のごとく構成されたガラス溶
融炉１では、閉塞防止リブ４０が、溶融室１０を形成す
る耐火煉瓦が欠損した破片によるノズル孔２１の閉塞を
防ぐ。
融炉１では、閉塞防止リブ４０が、溶融室１０を形成す
る耐火煉瓦が欠損した破片によるノズル孔２１の閉塞を
防ぐ。
【００２０】即ち、閉塞防止リブ４０は隣接するもの同
士の最小間隔がノズル孔２１の径より小さく設定されて
いるため、ノズル孔２１の閉塞を招来するノズル孔２１
の径より大きな破片は、閉塞防止リブ４０によって支持
されることとなってノズル孔２１の開口部に至ることを
阻止されるものである。その場合でも、支持した破片と
底部電極３１の上面（導入斜面３１Ａ）との間及び隣接
する閉塞防止リブ４０の間には隙間を有し、溶融ガラス
のノズル孔２１への流入を妨げることはない。
士の最小間隔がノズル孔２１の径より小さく設定されて
いるため、ノズル孔２１の閉塞を招来するノズル孔２１
の径より大きな破片は、閉塞防止リブ４０によって支持
されることとなってノズル孔２１の開口部に至ることを
阻止されるものである。その場合でも、支持した破片と
底部電極３１の上面（導入斜面３１Ａ）との間及び隣接
する閉塞防止リブ４０の間には隙間を有し、溶融ガラス
のノズル孔２１への流入を妨げることはない。
【００２１】このように、溶融室１０の底面がノズル孔
２１の開口部に至るまで斜面状に形成されていることに
より、放射性廃液とガラスを溶融混合する際に沈降する
放射性廃液中に含まれる白金族等の金属成分は、傾斜面
１２及び底部電極３１の導入斜面３１Ａに沿って流下し
て溶融ガラスと共にノズル２０から排出されることとな
り、傾斜面１２部位に金属成分が堆積して電気抵抗が低
下することによって温度制御に支障を来すことがないも
のである。
２１の開口部に至るまで斜面状に形成されていることに
より、放射性廃液とガラスを溶融混合する際に沈降する
放射性廃液中に含まれる白金族等の金属成分は、傾斜面
１２及び底部電極３１の導入斜面３１Ａに沿って流下し
て溶融ガラスと共にノズル２０から排出されることとな
り、傾斜面１２部位に金属成分が堆積して電気抵抗が低
下することによって温度制御に支障を来すことがないも
のである。
【００２２】尚、上記構成例では、溶融室１０の平面形
状が矩形でその底面及びノズル２０の上面が逆四角錐状
に形成されてその各傾斜面に閉塞防止部材としての閉塞
防止リブ４０がそれぞれ一つづつ設けられているが、ノ
ズル孔周囲の形状や閉塞防止部材の数はこれに限るもの
ではなく、例えば、ノズル孔周囲の形状を逆円錐状とす
ると共に閉塞防止部材を三カ所又は五カ所以上しても良
いものである。
状が矩形でその底面及びノズル２０の上面が逆四角錐状
に形成されてその各傾斜面に閉塞防止部材としての閉塞
防止リブ４０がそれぞれ一つづつ設けられているが、ノ
ズル孔周囲の形状や閉塞防止部材の数はこれに限るもの
ではなく、例えば、ノズル孔周囲の形状を逆円錐状とす
ると共に閉塞防止部材を三カ所又は五カ所以上しても良
いものである。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係るガラス
溶融炉によれば、ノズル孔の周囲が所定角度の傾斜面に
よって漏斗状に形成されると共に、ノズル孔の周囲に複
数の閉塞防止部材が立設され、該閉塞防止部材の隣接す
るもの同士の最小間隔はノズル孔の径より小さく設定さ
れて構成されていることにより、閉塞防止部材がノズル
孔を閉塞する虞のあるノズル孔より大きな破片を支持し
てノズル孔の開口部に至ることを阻止してノズル孔の閉
塞を防ぐ一方、溶融ガラスのノズル孔への流入は支持し
た破片と底面との間及び閉塞防止部材の間の隙間によっ
て許容することができる。
溶融炉によれば、ノズル孔の周囲が所定角度の傾斜面に
よって漏斗状に形成されると共に、ノズル孔の周囲に複
数の閉塞防止部材が立設され、該閉塞防止部材の隣接す
るもの同士の最小間隔はノズル孔の径より小さく設定さ
れて構成されていることにより、閉塞防止部材がノズル
孔を閉塞する虞のあるノズル孔より大きな破片を支持し
てノズル孔の開口部に至ることを阻止してノズル孔の閉
塞を防ぐ一方、溶融ガラスのノズル孔への流入は支持し
た破片と底面との間及び閉塞防止部材の間の隙間によっ
て許容することができる。
【００２４】これにより、溶融室の底面傾斜面部位へ金
属成分が沈降堆積して電極間の電気抵抗が低下すること
によって溶融ガラスの温度制御に支障を来すことを防ぐ
ことができ、ノズルから流下する溶融ガラスの温度をノ
ズルの温度制御による開閉に迅速に対応できるように設
定し得るものである。
属成分が沈降堆積して電極間の電気抵抗が低下すること
によって溶融ガラスの温度制御に支障を来すことを防ぐ
ことができ、ノズルから流下する溶融ガラスの温度をノ
ズルの温度制御による開閉に迅速に対応できるように設
定し得るものである。
【図１】本発明に係るガラス溶融炉の一構成例であるガ
ラス溶融炉のノズル近傍の断面図である。
ラス溶融炉のノズル近傍の断面図である。
【図２】（Ａ）は図１のＸ部の拡大図，（Ｂ）はその平
面図である。
面図である。
【図３】従来例としてのガラス溶融炉の断面図である。
１ ガラス溶融炉 １０ 溶融室 ２０ ノズル ２１ ノズル孔 ３１ 底部電極 ３１Ａ 導入斜面（斜面） ４０ 閉塞防止リブ（閉塞防止部材）
Claims (1)
- 【請求項１】 主電極が対向配置されて成る溶融室の底
部にノズルと底部電極が配置され、前記電極間に通電す
ることによって当該溶融室内のガラスをジュール熱で溶
融させて放射性廃液と混合し、ノズル孔を介して排出す
るガラス溶融炉において、 前記ノズル孔の周囲は所定角度の斜面によって漏斗状に
形成されると共に、前記ノズル孔の周囲に複数の閉塞防
止部材が立設され、該閉塞防止部材の隣接するもの同士
の最小間隔は前記ノズル孔の径より小さく設定されて構
成されていることを特徴とするガラス溶融炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10194382A JP2000028790A (ja) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | ガラス溶融炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10194382A JP2000028790A (ja) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | ガラス溶融炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000028790A true JP2000028790A (ja) | 2000-01-28 |
Family
ID=16323678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10194382A Pending JP2000028790A (ja) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | ガラス溶融炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000028790A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002267797A (ja) * | 2001-03-08 | 2002-09-18 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ガラス溶融炉の底部電極 |
| JP2002328197A (ja) * | 2001-05-01 | 2002-11-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ガラス溶融炉の白金族堆積防止方法 |
| JP2012197981A (ja) * | 2011-03-22 | 2012-10-18 | Ihi Corp | 狭隘部異物除去装置 |
| CN112194343A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-01-08 | 武汉理工大学 | 一种用于高温玻璃固化熔炉的卸料装置 |
-
1998
- 1998-07-09 JP JP10194382A patent/JP2000028790A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002267797A (ja) * | 2001-03-08 | 2002-09-18 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ガラス溶融炉の底部電極 |
| JP4529302B2 (ja) * | 2001-03-08 | 2010-08-25 | 株式会社Ｉｈｉ | ガラス溶融炉の底部電極 |
| JP2002328197A (ja) * | 2001-05-01 | 2002-11-15 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ガラス溶融炉の白金族堆積防止方法 |
| JP4491990B2 (ja) * | 2001-05-01 | 2010-06-30 | 株式会社Ｉｈｉ | ガラス溶融炉の白金族堆積防止方法 |
| JP2012197981A (ja) * | 2011-03-22 | 2012-10-18 | Ihi Corp | 狭隘部異物除去装置 |
| CN112194343A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-01-08 | 武汉理工大学 | 一种用于高温玻璃固化熔炉的卸料装置 |
| CN112194343B (zh) * | 2020-10-12 | 2022-04-29 | 武汉理工大学 | 一种用于高温玻璃固化熔炉的卸料装置 |
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