JP2002014198A - 高レベル放射性廃液のガラス溶融炉 - Google Patents
高レベル放射性廃液のガラス溶融炉Info
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- JP2002014198A JP2002014198A JP2000197889A JP2000197889A JP2002014198A JP 2002014198 A JP2002014198 A JP 2002014198A JP 2000197889 A JP2000197889 A JP 2000197889A JP 2000197889 A JP2000197889 A JP 2000197889A JP 2002014198 A JP2002014198 A JP 2002014198A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属スラッジの流下を円滑にすると共に、煉
瓦屑による閉塞を未然に防止することができる新規な高
レベル放射性廃液のガラス溶融炉の提供。 【解決手段】 耐火煉瓦からなる炉本体２の内底部の底
部電極４の上面をその流下孔３を中心として漏斗状に窪
ませると共に、その底部電極４の上部に上記耐火煉瓦の
煉瓦屑によるその流下孔３の閉塞を防止すべく煉瓦屑受
け１０を備える。これによって、炉内で発生した金属ス
ラッジが流下孔３側に円滑に流れて電流の短絡が未然に
防止されると共に、煉瓦屑が流下孔３に達する前に煉瓦
屑受け１０に捕捉されるため、煉瓦屑による流下孔３の
閉塞を防止できる。
瓦屑による閉塞を未然に防止することができる新規な高
レベル放射性廃液のガラス溶融炉の提供。 【解決手段】 耐火煉瓦からなる炉本体２の内底部の底
部電極４の上面をその流下孔３を中心として漏斗状に窪
ませると共に、その底部電極４の上部に上記耐火煉瓦の
煉瓦屑によるその流下孔３の閉塞を防止すべく煉瓦屑受
け１０を備える。これによって、炉内で発生した金属ス
ラッジが流下孔３側に円滑に流れて電流の短絡が未然に
防止されると共に、煉瓦屑が流下孔３に達する前に煉瓦
屑受け１０に捕捉されるため、煉瓦屑による流下孔３の
閉塞を防止できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高レベル放射性廃
液をガラス固化する際に用いられるガラス溶融炉に関す
るものである。
液をガラス固化する際に用いられるガラス溶融炉に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】使用済み核燃料の再処理後に生ずる高レ
ベル放射性廃液は、極めて高い放射線と崩壊熱を有して
おり、液体のままでは処分が困難であることから、図３
及び図４に示すような構造をしたガラス溶融炉１内に送
られ、ここでほう珪酸ガラス等のガラス原料と共に高温
で溶かし合わされながらキャニスタｃと称される耐食性
のステンレス容器内に詰め込まれてガラス固化体として
安定化された後、一定期間自然冷却されてから地中深く
地層処分することが計画されている。
ベル放射性廃液は、極めて高い放射線と崩壊熱を有して
おり、液体のままでは処分が困難であることから、図３
及び図４に示すような構造をしたガラス溶融炉１内に送
られ、ここでほう珪酸ガラス等のガラス原料と共に高温
で溶かし合わされながらキャニスタｃと称される耐食性
のステンレス容器内に詰め込まれてガラス固化体として
安定化された後、一定期間自然冷却されてから地中深く
地層処分することが計画されている。
【０００３】図示するように、このガラス溶融炉１は、
炉本体２の内底部を漏斗状（四角錐状）に窄めると共に
その最下端部に炉２内の溶融ガラスを流下する流下孔３
を有する底部電極４を備え、さらにその内部に一対の主
電極５，５と補助電極６，６とを備えた構造となってい
る。
炉本体２の内底部を漏斗状（四角錐状）に窄めると共に
その最下端部に炉２内の溶融ガラスを流下する流下孔３
を有する底部電極４を備え、さらにその内部に一対の主
電極５，５と補助電極６，６とを備えた構造となってい
る。
【０００４】そして、この炉本体２の天井壁に設けられ
た投入口７から高レベル放射性廃液とガラス原料を投入
した後、先ず、主電極５，５間に電流を流すことでその
表層部付近の高レベル放射性廃液とガラス原料とを十分
に溶かし合わせ、次に、その下部に位置する補助電極
６，６間に電気を流してその下層部の高レベル放射性廃
液とガラス原料とを溶かし合わせ、最後に、底部電極４
と主電極５，５間に電気を流して全体を溶融した後、そ
の流下孔３から延びる流下ノズル８をその周囲の電熱コ
イル９で加熱してその内部に詰まっている固化ガラスを
溶かして抜き出すことで炉２内の溶融ガラスをその下部
に位置しているキャニスタｃ内に流下させてその内部に
ガラス固化体として密閉収容するようになっている。
た投入口７から高レベル放射性廃液とガラス原料を投入
した後、先ず、主電極５，５間に電流を流すことでその
表層部付近の高レベル放射性廃液とガラス原料とを十分
に溶かし合わせ、次に、その下部に位置する補助電極
６，６間に電気を流してその下層部の高レベル放射性廃
液とガラス原料とを溶かし合わせ、最後に、底部電極４
と主電極５，５間に電気を流して全体を溶融した後、そ
の流下孔３から延びる流下ノズル８をその周囲の電熱コ
イル９で加熱してその内部に詰まっている固化ガラスを
溶かして抜き出すことで炉２内の溶融ガラスをその下部
に位置しているキャニスタｃ内に流下させてその内部に
ガラス固化体として密閉収容するようになっている。
【０００５】尚、この溶融炉１内で発生したガスはオフ
ガスとして排気口７ａから排気され、図示しないＨＥＰ
Ａフィルター等で放射性物質が完全に捕集除去されて無
害化された後、大気中に放出されるようになっている。
ガスとして排気口７ａから排気され、図示しないＨＥＰ
Ａフィルター等で放射性物質が完全に捕集除去されて無
害化された後、大気中に放出されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このガラス
溶融炉１を構成する炉本体２、特にその内壁はその性質
上耐熱性に優れた耐火煉瓦で形成されているが、繰り返
し加わる熱衝撃によってクラックが発生し、その一部が
煉瓦屑として脱落して図６に示すように流下孔３側に流
下してその流下孔３を閉塞することが考えられる。
溶融炉１を構成する炉本体２、特にその内壁はその性質
上耐熱性に優れた耐火煉瓦で形成されているが、繰り返
し加わる熱衝撃によってクラックが発生し、その一部が
煉瓦屑として脱落して図６に示すように流下孔３側に流
下してその流下孔３を閉塞することが考えられる。
【０００７】そのため、図５に示すようにその流下孔ｄ
の周囲はその壁面に沿って傾斜させるのではなく平坦部
に形成されており、この平坦部で煉瓦屑の落下をくい止
めることで煉瓦屑による流下孔３を閉塞を防止するよう
な構造となっている。
の周囲はその壁面に沿って傾斜させるのではなく平坦部
に形成されており、この平坦部で煉瓦屑の落下をくい止
めることで煉瓦屑による流下孔３を閉塞を防止するよう
な構造となっている。
【０００８】しかしながら、この流下孔３の周囲（底部
電極４頂部）を平坦部に形成すると、溶融過程において
高レベル放射性廃液中から析出したルテニウムやパラジ
ウム等といった比重の大きい金属スラッジ（金属酸化
物）が流出し難くなり、その平坦部上に堆積してその傾
斜面に沿って成長し、やがて補助電極６あるいは主電極
５まで到達して電流の短絡を招いてその機能を喪失して
しまうといった不都合が考えられる。
電極４頂部）を平坦部に形成すると、溶融過程において
高レベル放射性廃液中から析出したルテニウムやパラジ
ウム等といった比重の大きい金属スラッジ（金属酸化
物）が流出し難くなり、その平坦部上に堆積してその傾
斜面に沿って成長し、やがて補助電極６あるいは主電極
５まで到達して電流の短絡を招いてその機能を喪失して
しまうといった不都合が考えられる。
【０００９】そこで、本発明はこのような課題を有効に
解決するために案出されたものであり、その目的は、金
属スラッジの流下を円滑にすると共に、煉瓦屑による閉
塞を未然に防止することができる新規な高レベル放射性
廃液のガラス溶融炉を提供するものである。
解決するために案出されたものであり、その目的は、金
属スラッジの流下を円滑にすると共に、煉瓦屑による閉
塞を未然に防止することができる新規な高レベル放射性
廃液のガラス溶融炉を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、耐火煉瓦からなる炉本体の内底部を漏斗状
に窄めると共にその最下端部に底部電極を備え、その底
部電極の中央部に炉内の溶融ガラスを流下する流下孔を
備えた高レベル放射性廃液のガラス溶融炉において、上
記底部電極の上面をその流下孔を中心として漏斗状に窪
ませると共に、その底部電極の上部に上記耐火煉瓦の煉
瓦屑によるその流下孔の閉塞を防止すべく煉瓦屑受けを
備えたものである。
に本発明は、耐火煉瓦からなる炉本体の内底部を漏斗状
に窄めると共にその最下端部に底部電極を備え、その底
部電極の中央部に炉内の溶融ガラスを流下する流下孔を
備えた高レベル放射性廃液のガラス溶融炉において、上
記底部電極の上面をその流下孔を中心として漏斗状に窪
ませると共に、その底部電極の上部に上記耐火煉瓦の煉
瓦屑によるその流下孔の閉塞を防止すべく煉瓦屑受けを
備えたものである。
【００１１】すなわち、底部電極をその流下孔を中心と
して漏斗状に窪ませることによって、金属スラッジの流
下を円滑に行うことができると共に、その底部電極上に
煉瓦屑受けを備えることによって煉瓦屑が流下孔まで達
することがなくなるため、煉瓦屑による流下孔の閉塞を
確実に防止することができる。
して漏斗状に窪ませることによって、金属スラッジの流
下を円滑に行うことができると共に、その底部電極上に
煉瓦屑受けを備えることによって煉瓦屑が流下孔まで達
することがなくなるため、煉瓦屑による流下孔の閉塞を
確実に防止することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明を実施する好適一形
態を添付図面を参照しながら説明する。
態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１３】図１は本発明に係るガラス溶融炉１の炉内
底部付近を示したものであり、図中２は炉本体、４はそ
の炉内底部に設けられた底部電極、３はこの底部電極４
の中央部に設けられた流下孔、１０はこの底部電極４上
に設けられた煉瓦屑受けである。
底部付近を示したものであり、図中２は炉本体、４はそ
の炉内底部に設けられた底部電極、３はこの底部電極４
の中央部に設けられた流下孔、１０はこの底部電極４上
に設けられた煉瓦屑受けである。
【００１４】図示するように、この底部電極４は、その
上面４ａが流下孔３を中心として漏斗状に窪んでおり、
炉本体２の傾斜面（炉壁面）２ａとそれぞれ連続した面
一の構造となっている。
上面４ａが流下孔３を中心として漏斗状に窪んでおり、
炉本体２の傾斜面（炉壁面）２ａとそれぞれ連続した面
一の構造となっている。
【００１５】一方、煉瓦屑受け１０は、耐熱性の非金属
材料、例えばセラミック等から形成されており、中央部
に通過孔１１を有する円筒状の屑受け本体１２と、この
屑受け本体１２の側面から放射状に広がる複数本（本実
施の形態にあっては４本）の支持部材１３，１３，１
３，１３とから形成されている。
材料、例えばセラミック等から形成されており、中央部
に通過孔１１を有する円筒状の屑受け本体１２と、この
屑受け本体１２の側面から放射状に広がる複数本（本実
施の形態にあっては４本）の支持部材１３，１３，１
３，１３とから形成されている。
【００１６】そして、この支持部材１３，１３，１３，
１３の先端部は、それぞれ炉本体２の傾斜面（炉壁面）
２ａ側に接することで円筒状の屑受け本体１２が底部電
極３上に一定の間隔を隔てて浮いた状態で支持されると
共に、その通過孔１１が底部電極４側の流下孔３上に略
同軸上に位置した状態となっている。
１３の先端部は、それぞれ炉本体２の傾斜面（炉壁面）
２ａ側に接することで円筒状の屑受け本体１２が底部電
極３上に一定の間隔を隔てて浮いた状態で支持されると
共に、その通過孔１１が底部電極４側の流下孔３上に略
同軸上に位置した状態となっている。
【００１７】また、この屑受け本体１２側の通過孔１１
の孔径Ａ１及び屑受け本体１２と炉本体２の傾斜面（炉
壁面）２ａとの隙間Ａ２は、底部電極４側の流下孔３の
孔径Ｂよりも小さくなっており、これらを通過した煉瓦
屑は、その殆どが流下孔３を通過して流下されるように
なっている。
の孔径Ａ１及び屑受け本体１２と炉本体２の傾斜面（炉
壁面）２ａとの隙間Ａ２は、底部電極４側の流下孔３の
孔径Ｂよりも小さくなっており、これらを通過した煉瓦
屑は、その殆どが流下孔３を通過して流下されるように
なっている。
【００１８】従って、このような構造をした本発明のガ
ラス溶融炉１にあっては、底部電極４の上面が炉本体２
の傾斜面（炉壁面）２ａとそれぞれ連続するように漏斗
状に窪んだ構造となっているため、溶融時に発生した金
属スラッジが炉本体２の傾斜面（炉壁面）２ａに沿って
流下孔３側にスムーズに流れ落ちるようになる。このた
め、従来構造のように炉底部（底部電極４上）に金属ス
ラッジが溜まることがなくなり、短絡などの不都合を確
実に回避することができる。
ラス溶融炉１にあっては、底部電極４の上面が炉本体２
の傾斜面（炉壁面）２ａとそれぞれ連続するように漏斗
状に窪んだ構造となっているため、溶融時に発生した金
属スラッジが炉本体２の傾斜面（炉壁面）２ａに沿って
流下孔３側にスムーズに流れ落ちるようになる。このた
め、従来構造のように炉底部（底部電極４上）に金属ス
ラッジが溜まることがなくなり、短絡などの不都合を確
実に回避することができる。
【００１９】また、この底部電極４上に煉瓦屑受け１０
を設けたことから、仮に流下孔３を閉塞するような大き
な煉瓦屑が脱落してきても、これが煉瓦屑受け５で捕捉
されて流下孔３まで達することがなくなるため、煉瓦屑
による流下孔３の閉塞といった不都合も確実に防止する
ことができる。
を設けたことから、仮に流下孔３を閉塞するような大き
な煉瓦屑が脱落してきても、これが煉瓦屑受け５で捕捉
されて流下孔３まで達することがなくなるため、煉瓦屑
による流下孔３の閉塞といった不都合も確実に防止する
ことができる。
【００２０】尚、本実施の形態では煉瓦屑受け１０とし
て円筒状の屑受け本体１２の周囲に複数の支持部材１
３，１３…を備えたものを用いた場合で説明したが、こ
の煉瓦屑受け１０は流下孔３を閉塞するような大きな煉
瓦屑だけを捕捉し、そのまま通過するような小さな煉瓦
屑は通過させるような機能を有するものであれば、単な
る格子状のものや網状のものであっても良い。また、こ
の炉本体２内に送り込まれる高レベル放射性廃液は予め
濾過処理等されてその固形物が除去されているため、こ
の流下孔３を閉塞する固形物は、その殆どが炉内で発生
する煉瓦屑であるため、煉瓦屑以外の固形物を考慮する
必要性は乏しい。
て円筒状の屑受け本体１２の周囲に複数の支持部材１
３，１３…を備えたものを用いた場合で説明したが、こ
の煉瓦屑受け１０は流下孔３を閉塞するような大きな煉
瓦屑だけを捕捉し、そのまま通過するような小さな煉瓦
屑は通過させるような機能を有するものであれば、単な
る格子状のものや網状のものであっても良い。また、こ
の炉本体２内に送り込まれる高レベル放射性廃液は予め
濾過処理等されてその固形物が除去されているため、こ
の流下孔３を閉塞する固形物は、その殆どが炉内で発生
する煉瓦屑であるため、煉瓦屑以外の固形物を考慮する
必要性は乏しい。
【００２１】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、底部電極
を漏斗状に窪ませることによって金属スラッジの流下を
円滑に行うことができると共に、その底部電極上に煉瓦
屑受けを備えることによって流下孔の閉塞を招く煉瓦屑
を未然に捕捉することができる。この結果、金属スラッ
ジによる短絡と煉瓦屑による流下孔の閉塞を確実に回避
することができるため、ガラス溶融処理工程における安
定性及び信頼性が大幅に向上する等といった優れた効果
を発揮することができる。
を漏斗状に窪ませることによって金属スラッジの流下を
円滑に行うことができると共に、その底部電極上に煉瓦
屑受けを備えることによって流下孔の閉塞を招く煉瓦屑
を未然に捕捉することができる。この結果、金属スラッ
ジによる短絡と煉瓦屑による流下孔の閉塞を確実に回避
することができるため、ガラス溶融処理工程における安
定性及び信頼性が大幅に向上する等といった優れた効果
を発揮することができる。
【図１】本発明に係るガラス溶融炉の底部電極付近の実
施の一形態を示す断面図である。
施の一形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係るガラス溶融炉の底部電極付近の実
施の一形態を示す平面図である。
施の一形態を示す平面図である。
【図３】従来のガラス溶融炉の構成を示す説明図であ
る。
る。
【図４】図３中Ｘ−Ｘ線断面図である。
【図５】図３中Ｙ部を示す部分拡大図である。
【図６】底部電極の上面を漏斗状にした状態を示す部分
拡大図である。
拡大図である。
２ 炉本体 ３ 流下孔 ４ 底部電極 10 煉瓦屑受け 11 通過孔 12 屑受け本体 13 支持部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 昇 茨城県那珂郡東海村大字村松４番地33 核 燃料サイクル開発機構東海事業所内 (72)発明者 浅野 直紀 茨城県那珂郡東海村大字村松４番地33 核 燃料サイクル開発機構東海事業所内 (72)発明者 青澤 隆之 神奈川県横浜市磯子区新中原町１番地 石 川島播磨重工業株式会社横浜エンジニアリ ングセンター内 Ｆターム(参考） 4G014 AD02
Claims (2)
- 【請求項１】 耐火煉瓦からなる炉本体の内底部を漏斗
状に窄めると共にその最下端部に底部電極を備え、その
底部電極の中央部に炉内の溶融ガラスを流下する流下孔
を備えた高レベル放射性廃液のガラス溶融炉において、
上記底部電極の上面をその流下孔を中心として漏斗状に
窪ませると共に、その底部電極の上部に上記耐火煉瓦の
煉瓦屑によるその流下孔の閉塞を防止すべく煉瓦屑受け
を備えたことを特徴とする高レベル放射性廃液のガラス
溶融炉。 - 【請求項２】 上記煉瓦屑受けは、上記流下孔よりも径
小の通過孔を有する筒状の屑受け本体と、この屑受け本
体を炉壁側から水平に支持する棒状の支持部材とからな
ることを特徴とする請求項１に記載の高レベル放射性廃
液のガラス溶融炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000197889A JP3377503B2 (ja) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | 高レベル放射性廃液のガラス溶融炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000197889A JP3377503B2 (ja) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | 高レベル放射性廃液のガラス溶融炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002014198A true JP2002014198A (ja) | 2002-01-18 |
| JP3377503B2 JP3377503B2 (ja) | 2003-02-17 |
Family
ID=18696152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000197889A Expired - Fee Related JP3377503B2 (ja) | 2000-06-27 | 2000-06-27 | 高レベル放射性廃液のガラス溶融炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3377503B2 (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 |
| EP1484770A1 (en) * | 2003-06-04 | 2004-12-08 | Japan Nuclear Cycle Development Institute | Glass melter and method for operating the same |
| 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 |
| CN113185090A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-30 | 浙江荣星新材料科技有限公司 | 一种玻璃熔窑用的尾砖组件及其安装工艺 |
-
2000
- 2000-06-27 JP JP2000197889A patent/JP3377503B2/ja not_active Expired - Fee Related
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 |
| EP1484770A1 (en) * | 2003-06-04 | 2004-12-08 | Japan Nuclear Cycle Development Institute | Glass melter and method for operating the same |
| 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 |
| CN113185090A (zh) * | 2021-04-16 | 2021-07-30 | 浙江荣星新材料科技有限公司 | 一种玻璃熔窑用的尾砖组件及其安装工艺 |
| CN113185090B (zh) * | 2021-04-16 | 2022-11-29 | 浙江荣星新材料科技有限公司 | 一种玻璃熔窑用的尾砖组件及其安装工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3377503B2 (ja) | 2003-02-17 |
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