JP2007101429A - Method and device for overcoating coated fuel particle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an overcoating method and an overcoating device which enable the equation and higher precision of particle diameters, the reduction of costs and the improvement in mass productivity in the manufacture of coated fuel particles that are overcoated. <P>SOLUTION: The device is equipped with a stirring step for stirring coated fuel particles A by rotating a coating container 31 accommodating them in a part of its internal space in a state where they pile up and a coating step for supplying a graphite matrix material for overcoating to the coated fuel particles A in the coating container 31 to form an overcoating layer (b) made of the graphite matrix material on the surface of each particle as synchronous steps. At the coating step, the graphite matrix material is supplied from the inside of the pileup layer of the coated fuel particles. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は被覆燃料粒子をオーバコートするのに適した技術に関し、より詳しくは高品質オーバコート被覆燃料粒子を合理的に生産するためのオーバコート方法とオーバコート装置に関する。   The present invention relates to techniques suitable for overcoating coated fuel particles, and more particularly to an overcoat method and apparatus for rational production of high quality overcoated coated fuel particles.

高温ガス炉については周知のとおり、熱容量が大きくて高温健全性の良好な黒鉛で炉心構造(燃料を含む)を構成し、高温下でも化学反応の起こらない不活性ガスたとえばHeガスを冷却ガスとして用いている。こうすることで固有の安全性が高くなり、高い出口温度のHeガスも取り出すことができるようになる。この高温ガス炉から得られる約900℃の高熱は、発電をはじめ、水素製造・化学プラント・その他を含む幅広い分野での熱利用を可能にするものである。   As is well known for high-temperature gas reactors, the core structure (including fuel) is composed of graphite with a large heat capacity and good high-temperature soundness, and an inert gas such as He gas that does not cause a chemical reaction even at high temperatures is used as a cooling gas. Used. By doing so, the inherent safety is increased, and the He gas having a high outlet temperature can be taken out. The high heat of about 900 ° C. obtained from this HTGR enables heat utilization in a wide range of fields including power generation, hydrogen production, chemical plants, and others.

高温ガス炉の燃料については、下記の特許文献1〜2や非特許文献1などを参照してつぎのことがいえる。直径500〜1000μmの被覆燃料粒子は、核燃料物質の酸化物からなる燃料核(直径350〜650μm)の外周面に4層の被覆が施されたものである。被覆燃料粒子の被覆層で、低密度炭素からなる第1被覆層は、ガス状の核分裂生成物FPを溜めるためのガス溜め機能と燃料核スウェリングを吸収するためのバッファ機能とを併せもつものである。高密度炭素からなる第2被覆層にはガス状FPの保持機能があり、炭化珪素SiCからなる第3被覆層には固体状FPの保持機能がある。第2被覆層と同様の高密度炭素からなる第4被覆層には、固体状FPの保持機能があるほか第3被覆層に対する保護機能もある。これら以外に関しては、被覆燃料粒子を黒鉛粉末と混ぜ合わせて一定の形状に焼結したものが燃料コンパクトとなり、一定数量の燃料コンパクトを黒鉛筒に入れて封じたものが燃料棒となる。最終的には、所定数の燃料棒を黒鉛ブロックの各挿入口に装填したものが高温ガス炉の燃料となる。   Regarding the fuel of the HTGR, the following can be said with reference to the following Patent Documents 1 and 2, Non-Patent Document 1, and the like. The coated fuel particles having a diameter of 500 to 1000 μm are obtained by coating four layers on the outer peripheral surface of a fuel nucleus (diameter 350 to 650 μm) made of an oxide of nuclear fuel material. A coating layer of coated fuel particles, the first coating layer made of low-density carbon having both a gas reservoir function for accumulating gaseous fission products FP and a buffer function for absorbing fuel nuclear swelling It is. The second coating layer made of high-density carbon has a holding function for gaseous FP, and the third coating layer made of silicon carbide SiC has a holding function for solid FP. The fourth coating layer made of high-density carbon similar to the second coating layer has a function of retaining the solid FP and also has a protective function for the third coating layer. In addition to these, a fuel compact is obtained by mixing coated fuel particles with graphite powder and sintering to a certain shape, and a fuel rod is obtained by sealing a certain number of fuel compacts in a graphite tube. Eventually, a high-temperature gas reactor fuel is obtained by loading a predetermined number of fuel rods into the insertion ports of the graphite block.

高温ガス炉の燃料は以下のようにして製造するのが一般である。燃料核をつくる初期のステップでは、硝酸ウラニル原液をアンモニア溶液中に滴下して重ウラン酸アンモニウム粒子を形成し、当該粒子を乾燥した後、酸化・還元・焼結する。燃料核を第1被覆層〜第4被覆層で被覆して被覆燃料粒子をつくるときは、燃料核を高温流動床に導入しCVD法を実施することで各層を形成する。燃料コンパクトをつくるときは、被覆燃料粒子を黒鉛マトリックス材によりコーティングしてオーバコート被覆燃料粒子(単に被覆燃料粒子とかオーバコート粒子とかいうこともある)とした後、そのオーバコート粒子を成形かつ焼結する。燃料棒をつくるステップでは、燃料コンパクトを黒鉛筒に封入すればよい。こうして得られた燃料棒を黒鉛ブロックの各挿入口に装填することで高温ガス炉の燃料ができあがる。   Generally, the fuel for the HTGR is manufactured as follows. In the initial step of creating fuel nuclei, uranyl nitrate stock solution is dropped into an ammonia solution to form ammonium heavy uranate particles, which are dried, then oxidized, reduced, and sintered. When the fuel nuclei are coated with the first coating layer to the fourth coating layer to produce coated fuel particles, the fuel nuclei are introduced into a high-temperature fluidized bed and a CVD method is performed to form each layer. When making a fuel compact, coated fuel particles are coated with a graphite matrix material to form overcoated fuel particles (sometimes simply referred to as coated fuel particles or overcoat particles), and then the overcoated particles are molded and sintered. To do. In the step of making the fuel rod, the fuel compact may be enclosed in a graphite tube. The fuel in the HTGR is completed by loading the thus obtained fuel rods into the insertion ports of the graphite block.

高温ガス炉に用いられる既成の燃料において、被覆燃料粒子は直径が500〜1000μmであり、これを黒鉛マトリックス材でコーティングしたオーバコート粒子の場合は直径が1000〜2000μmである。したがって被覆燃料粒子の外周面には厚さ100〜500μmもの黒鉛マトリックス材が介在する。このオーバコート粒子を燃料コンパクト中に均一分散させるためには、オーバコート粒子の直径(外径)を高精度に仕上げておくことが重要で、そうでない場合は、粒子の分散不均一に起因して燃料が低品質のものになる。さらに敷衍すると、オーバコート精度の高い被覆燃料粒子が歩留まりよく高速生産できるときには、最終の燃料製品なども高精度で廉価なものになる。   In the ready-made fuel used in the HTGR, the coated fuel particles have a diameter of 500 to 1000 μm, and in the case of overcoat particles coated with a graphite matrix material, the diameter is 1000 to 2000 μm. Therefore, a graphite matrix material having a thickness of 100 to 500 μm is interposed on the outer peripheral surface of the coated fuel particles. In order to uniformly disperse the overcoat particles in the fuel compact, it is important to finish the diameter (outer diameter) of the overcoat particles with high accuracy. Otherwise, it is caused by uneven dispersion of the particles. The fuel becomes low quality Further, if the coated fuel particles with high overcoat accuracy can be produced at high speed with high yield, the final fuel product will be highly accurate and inexpensive.

このような技術事項を考慮に入れた粒子製造手段として、外径の均一化をはかりながらオーバコート粒子を製造するという転動造粒技術がある。この転動造粒技術は周知のとおり、被覆燃料粒子入りのパン(皿形のコーティング容器)を回転させながら粒子表面を黒鉛マトリックス材でコーティングするという方法である。より具体的には、コーティング容器内にオーバコート前の被覆燃料粒子を所定量入れた後、ノズルを介して黒鉛マトリックス材(結合剤を含む)を噴霧しつつ被覆燃料粒子を容器回転により転動・回転させてその粒子表面に黒鉛マトリックス材によるオーバコート層を形成する。この場合に単一であるところのノズルは、コーティング容器内の被覆燃料粒子に対して黒鉛マトリックス材をスポット供給することとなる。オーバコート層の形成に際しては、また、被覆燃料粒子の表面をアルコールなどの粒子湿潤液で湿潤させて黒鉛マトリックス材の付着性をよくすることも行われている。
特開平06−265669号公報 特開平07−218674号公報 原子力百科事典 ATMICA[平成16年12月 7日インターネット検索]<URL:http://www-atm.jst.go.jp/atomica/03030301_1.html>
As a particle production means taking such technical matters into consideration, there is a rolling granulation technique in which overcoat particles are produced while making the outer diameter uniform. As is well known, this rolling granulation technique is a method in which the surface of particles is coated with a graphite matrix material while rotating a pan containing a coated fuel particle (a dish-shaped coating container). More specifically, after a predetermined amount of coated fuel particles before overcoating are placed in a coating container, the coated fuel particles are rolled by rotating the container while spraying a graphite matrix material (including a binder) through a nozzle. -Rotate to form an overcoat layer of graphite matrix material on the particle surface. In this case, a single nozzle spot-feeds the graphite matrix material to the coated fuel particles in the coating container. In forming the overcoat layer, the surface of the coated fuel particles is also moistened with a particle wetting liquid such as alcohol to improve the adhesion of the graphite matrix material.
Japanese Patent Laid-Open No. 06-265669 JP 07-218674 A Atomica Encyclopedia ATMICA [Search on the Internet on December 7, 2004] <URL: http://www-atm.jst.go.jp/atomica/03030301_1.html>

上述したオーバコート方法にはつぎのような難点がある。
(1) コーティング容器内で広がりをみせる多量の被覆燃料粒子に対して、その上方空間から黒鉛マトリックス材を単にスポット供給するだけだから、それが容器内各所の被覆燃料粒子に十分いきわたらず、被覆燃料粒子相互でオーバコート層の厚さが不均一になりがちとなる。より具体的には、被覆燃料粒子堆積層の上層域に黒鉛マトリックス材が在しがちでそれが被覆燃料粒子堆積層の中層域や下層域にまで行きわたらない。したがって粒子外径の均一なオーバコート被覆燃料粒子を高歩留まりで得ることができない。
(2) 被覆燃料粒子は黒鉛マトリックス材よりも比重が大きい。それゆえオーバコート中の被覆燃料粒子は、黒鉛マトリックス材の付着量が増してコーティング膜厚が大きくなるにしたがい比重が小さくなる。別の観点からいうと、コーティング容器内の被覆燃料粒子堆積層では比重差による分級現象が生じ、「コーティング膜厚大(比重小)」のものが上層側にあって、「コーティング膜厚小(比重大)」のものが下層側という傾向を示す。このような状況下では、被覆燃料粒子堆積層の上層域にある被覆燃料粒子に集中して黒鉛マトリックス材が付着する。したがってこの点でも、オーバコート被覆燃料粒子の外径不均一が起こりがちとなる。
(3) 上記の課題を解決するために黒鉛マトリックス材の単位時間あたりの供給量を増やすとしても、材料拡散しないスポット供給ノズルでコーティング容器内の上方空間から黒鉛マトリックス材を供給するだけでは、容器内各所における黒鉛マトリックス材の偏在ないしは局所的な過不足がさらに助長される。したがって黒鉛マトリックス材の供給量や供給速度を単に高めるだけの措置では、オーバコート層のバラツキや不均一を解消することができず、かえって不具合が増す。
(4) 被覆燃料粒子表面を湿潤させるための粒子湿潤液も、黒鉛マトリックス材と同様の理由で各被覆燃料粒子に均等供給できないため、目的とする湿潤性を高めたりそれに依存して黒鉛マトリックス材の付着性をよくしたりすることが困難になる。
(5) 黒鉛マトリックス材・粒子湿潤液などの供給量や供給速度が多量の被覆燃料粒子に見合うものでなく、被膜の成長速度も遅いので、所定の厚さでオーバコートされた被覆燃料粒子を得るまでに多くの時間を費やす。それが量産する上でのネックになるので、オーバコート被覆燃料粒子について高い生産性を期待することができない。
(6) 良品の歩留まりが低く生産性も低いので、これらのコストプッシュ要因がオーバコート被覆燃料粒子のコストを跳ね上げる。その影響が最終燃料製品にも及ぶので高温ガス炉用燃料のコストダウンがはかりがたい。
The overcoat method described above has the following drawbacks.
(1) The graphite matrix material is simply spot-supplied from the upper space to a large amount of coated fuel particles that spread in the coating container, so that it does not sufficiently cover the coated fuel particles at various locations in the container, and the coating The overcoat layer thickness tends to be non-uniform between the fuel particles. More specifically, the graphite matrix material tends to be present in the upper layer region of the coated fuel particle deposition layer, and does not reach the middle layer region or the lower layer region of the coated fuel particle deposition layer. Therefore, it is not possible to obtain overcoat-coated fuel particles having a uniform particle outer diameter with a high yield.
(2) The coated fuel particles have a higher specific gravity than the graphite matrix material. Therefore, the specific gravity of the coated fuel particles in the overcoat decreases as the adhesion amount of the graphite matrix material increases and the coating film thickness increases. From another point of view, the coated fuel particle deposition layer in the coating container has a classification phenomenon due to the difference in specific gravity, and “high coating thickness (low specific gravity)” is on the upper layer side, and “small coating thickness ( The ratio of “significant)” tends to be the lower side. Under such circumstances, the graphite matrix material adheres concentrated on the coated fuel particles in the upper layer region of the coated fuel particle deposition layer. Therefore, also in this respect, the outer diameter of the overcoat-coated fuel particles tends to be uneven.
(3) Even if the supply amount per unit time of the graphite matrix material is increased in order to solve the above-mentioned problem, it is not necessary to supply the graphite matrix material from the upper space in the coating container with a spot supply nozzle that does not diffuse the material. The uneven distribution or local excess or deficiency of the graphite matrix material in each part is further promoted. Therefore, a measure simply by increasing the supply amount and supply speed of the graphite matrix material cannot eliminate the unevenness and non-uniformity of the overcoat layer.
(4) The particle wetting liquid for wetting the surface of the coated fuel particles cannot be evenly supplied to each coated fuel particle for the same reason as that of the graphite matrix material. It becomes difficult to improve the adhesiveness.
(5) Supply rate and supply rate of graphite matrix material / particle wetting liquid etc. are not suitable for a large amount of coated fuel particles, and the coating growth rate is also slow, so coated fuel particles overcoated with a predetermined thickness Spend a lot of time to get. Since it becomes a bottleneck in mass production, high productivity cannot be expected for the overcoat coated fuel particles.
(6) Since the yield of non-defective products is low and productivity is low, these cost push factors increase the cost of overcoated fuel particles. Since the impact also affects the final fuel product, it is difficult to reduce the cost of HTGR fuel.

本発明はこのような技術上の課題に鑑み、オーバコート被覆燃料粒子をつくるときに粒径の均一化・粒径の高精度化・コーティング速度の高速化・低コスト・量産性などをはかることのできるオーバコート方法とオーバコート装置を提供しようとするものである。   In view of such technical problems, the present invention aims to achieve uniform particle size, high particle size accuracy, high coating speed, low cost, mass productivity, etc. when producing overcoat-coated fuel particles. It is an object of the present invention to provide an overcoat method and an overcoat apparatus that can be applied.

本発明の請求項1に係る被覆燃料粒子のオーバコート方法は所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち、請求項1に記載されたオーバコート方法は、内部空間の一部に被覆燃料粒子を堆積状態で収容したコーティング容器を回転させてその被覆燃料粒子を攪拌するための攪拌ステップと、オーバコート用の黒鉛マトリックス材をコーティング容器内の被覆燃料粒子に供給してそれぞれの粒子表面に黒鉛マトリックス材によるオーバコート層を形成するための被覆ステップとを同期ステップとして備え、被覆ステップにおいて黒鉛マトリックス材を被覆燃料粒子堆積層の内部から供給することを特徴とする。   The overcoat method for coated fuel particles according to claim 1 of the present invention is characterized by the following means for solving the problems in order to achieve the intended purpose. That is, the overcoat method according to claim 1 includes a stirring step for rotating the coating container containing the coated fuel particles in a deposited state in a part of the internal space to stir the coated fuel particles, And a coating step for supplying an overcoat layer of the graphite matrix material on the surface of each particle by supplying the graphite matrix material for coating to the coated fuel particles in the coating container. It supplies from the inside of a covering fuel particle deposition layer, It is characterized by the above-mentioned.

本発明の請求項2に係る被覆燃料粒子のオーバコート方法は、請求項1に記載された方法において、黒鉛マトリックス材を被覆燃料粒子堆積層内の複数箇所から供給することを特徴とする。   The overcoat method for coated fuel particles according to claim 2 of the present invention is characterized in that, in the method described in claim 1, the graphite matrix material is supplied from a plurality of locations in the coated fuel particle deposition layer.

本発明の請求項3に係る被覆燃料粒子のオーバコート方法は、請求項1または2に記載された方法において、黒鉛マトリックス材を被覆燃料粒子堆積層の上部からも供給することを特徴とする。   A method for overcoating coated fuel particles according to a third aspect of the present invention is characterized in that, in the method according to the first or second aspect, the graphite matrix material is also supplied from the upper part of the deposited fuel particle deposition layer.

本発明の請求項4に係る被覆燃料粒子のオーバコート方法は所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち、請求項4に記載されたオーバコート方法は、内部空間の一部に被覆燃料粒子を堆積状態で収容したコーティング容器を回転させてその被覆燃料粒子を攪拌するための攪拌ステップと、粒子湿潤液をコーティング容器内の被覆燃料粒子に供給してそれぞれの粒子表面をその湿潤液で湿潤させるための湿潤ステップと、オーバコート用の黒鉛マトリックス材をコーティング容器内の被覆燃料粒子に供給してそれぞれの粒子表面に黒鉛マトリックス材によるオーバコート層を形成するための被覆ステップとを同期ステップとして備え、湿潤ステップにおいて粒子湿潤液を被覆燃料粒子堆積層の内部から供給するとともに被覆ステップにおいて黒鉛マトリックス材を被覆燃料粒子堆積層の内部から供給することを特徴とする。   The overcoat method for coated fuel particles according to claim 4 of the present invention is characterized by the following problem solving means in order to achieve the intended purpose. That is, the overcoat method according to claim 4 includes a stirring step for rotating the coating container containing the coated fuel particles in a deposited state in a part of the internal space to stir the coated fuel particles, and a particle wetting. A wetting step for supplying the liquid to the coated fuel particles in the coating container to wet the surface of each particle with the wetting liquid, and supplying a graphite matrix material for overcoat to the coated fuel particles in the coating container. And a coating step for forming an overcoat layer with a graphite matrix material on the particle surface of the particle as a synchronization step, and supplying the particle wetting liquid from the inside of the coated fuel particle deposition layer in the wetting step and the graphite matrix material in the coating step It supplies from the inside of a covering fuel particle deposition layer, It is characterized by the above-mentioned.

本発明の請求項5に係る被覆燃料粒子のオーバコート装置は、請求項4に記載された方法において、粒子湿潤液と黒鉛マトリックス材とのうちの一つ以上を被覆燃料粒子堆積層内の複数箇所から供給することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an overcoat apparatus for coated fuel particles according to the fourth aspect of the present invention, wherein one or more of a particle wetting liquid and a graphite matrix material are provided in the coated fuel particle deposition layer. It is characterized by supplying from a location.

本発明の請求項6に係る被覆燃料粒子のオーバコート装置は、請求項4または5に記載された方法において、粒子湿潤液と黒鉛マトリックス材とのうちの一つ以上を被覆燃料粒子堆積層の上部からも供給することを特徴とする。   A coated fuel particle overcoat apparatus according to claim 6 of the present invention is the method according to claim 4 or 5, wherein at least one of the particle wetting liquid and the graphite matrix material is applied to the coated fuel particle deposition layer. It is also characterized by being supplied from the top.

本発明の請求項7に係る被覆燃料粒子のオーバコート装置は所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち、請求項7に記載されたオーバコート装置は、被覆燃料粒子を収容するための粒子堆積空間を内部に有するコーティング容器と、コーティング容器を回転させるための駆動手段と、コーティング容器の粒子堆積空間内に配置された黒鉛マトリックス材噴射用のノズルとを備えていることを特徴とする。   The overcoat apparatus for coated fuel particles according to claim 7 of the present invention is characterized by the following problem solving means for achieving the intended purpose. That is, the overcoat apparatus according to claim 7 includes a coating container having a particle deposition space for accommodating the coated fuel particles therein, a driving means for rotating the coating container, and a particle deposition space of the coating container. And a nozzle for injecting a graphite matrix material disposed therein.

本発明の請求項8に係る被覆燃料粒子のオーバコート装置は所期の目的を達成するために下記の課題解決手段を特徴とする。すなわち、請求項8に記載されたオーバコート装置は、被覆燃料粒子を収容するための粒子堆積空間を内部に有するコーティング容器と、コーティング容器を回転させるための駆動手段と、コーティング容器の粒子堆積空間内に配置された粒子湿潤液噴射用のノズルと、コーティング容器の粒子堆積空間内に配置された黒鉛マトリックス材噴射用のノズルとを備えていることを特徴とする。   The overcoat apparatus for coated fuel particles according to claim 8 of the present invention is characterized by the following problem solving means in order to achieve the intended purpose. That is, the overcoat apparatus according to claim 8 includes a coating container having a particle deposition space for accommodating the coated fuel particles therein, a driving means for rotating the coating container, and a particle deposition space of the coating container. And a nozzle for injecting the particle wetting liquid disposed therein, and a nozzle for injecting the graphite matrix material disposed in the particle deposition space of the coating container.

本発明に係る被覆燃料粒子のオーバコート方法はつぎのような効果を有する。
(1) コーティング容器内で被覆燃料粒子堆積層の内部から供給される黒鉛マトリックス材は、被覆燃料粒子堆積層の中層域や下層域にある被覆燃料粒子に付着しながらこれらを被覆する。これでオーバコート用の被膜を成長させていく被覆燃料粒子は、その被膜成長量が増すにしたがい比重を小さくしていき、未コーティングやコーティング不十分の被覆燃料粒子に比べて比重が小さくなる。被覆燃料粒子をこうして攪拌かつ被覆するときは、被膜生長量の多寡による比重差で被覆燃料粒子が上下に入れ替わる。すなわち、相対的に比重の小さい粒子(被膜生長量の多い粒子)が被覆燃料粒子堆積層の中層域や下層域から上層域へ移動し、相対的に比重の大きい粒子(未被覆や被膜生長量の少ない粒子)が被覆燃料粒子堆積層の上層域から中層域や下層域へ移動するという粒子挙動が生じる。しかも同期した二つのステップ(攪拌ステップと被覆ステップ)を実施中、かかる粒子挙動が定常的に生じるのであるから、各被覆燃料粒子は絶え間なく上下に入れ替わりながら被膜をほぼ均等に成長させていく。ゆえに各被覆燃料粒子は、コーティング容器内においてほぼ均等にオーバコートされる。その結果、各被覆燃料粒子のオーバコート層が均一かつ高精度に仕上がり、粒子外径の均一なオーバコート被覆燃料粒子が高歩留まりで得られるようになる。
(2) 黒鉛マトリックス材を被覆燃料粒子堆積層内から供給するときは、上述した被覆燃料粒子の上下入れ替わりがあるから、黒鉛マトリックス材の単位時間あたりの供給量を増やしてもオーバコート被覆燃料粒子の粒径バラツキが生じがたい。したがって黒鉛マトリックス材の当該供給量を増やした場合、高速被覆を実現する上での材料高速供給に支障がともないがたい。
(3) 黒鉛マトリックス材の高速内部供給により被膜の成長速度を速くすることができるから、所定厚さのオーバコート層を有する被覆燃料粒子が短時間で得られる。ゆえにオーバコート被覆燃料粒子をコーティング速度の高速化で量産して高い生産性を獲得することができる。
(4) コーティング容器内で被覆燃料粒子堆積層の内部から粒子湿潤液を供給するときも上記と同様、各被覆燃料粒子は粒子湿潤液でほぼ均等に湿潤される。この均等湿潤によって被覆燃料粒子への均等なオーバコートがより確実になる。
(5) 黒鉛マトリックス材や粒子湿潤液を被覆燃料粒子堆積層内の複数箇所から供給したり被覆燃料粒子堆積層の上部から供給したりするなど、これらの手段を講じることで、品質の優れたオーバコート被覆燃料粒子を高生産することができる。
(6) 良品の歩留まりが高く生産性も高いので、これに基づきオーバコート被覆燃料粒子のコストダウンをはかることができる。
The coated fuel particle overcoat method according to the present invention has the following effects.
(1) The graphite matrix material supplied from the inside of the coated fuel particle deposition layer in the coating container coats these while adhering to the coated fuel particles in the middle layer region and the lower layer region of the coated fuel particle deposition layer. As a result, the specific gravity of the coated fuel particles for growing the overcoat film decreases as the film growth increases, and the specific gravity becomes smaller than that of the uncoated or insufficiently coated fuel particles. When the coated fuel particles are stirred and coated in this way, the coated fuel particles are switched up and down due to the difference in specific gravity due to the amount of coating growth. In other words, particles with relatively low specific gravity (particles with a large coating growth amount) move from the middle or lower layer of the coated fuel particle deposition layer to the upper layer region, and particles with relatively high specific gravity (uncoated or coating growth amount). (Particles with a small amount of particles) move from the upper layer region to the middle layer region or the lower layer region of the coated fuel particle deposition layer. Moreover, during the two synchronized steps (stirring step and coating step), such particle behavior occurs constantly, so that each coated fuel particle grows almost uniformly while constantly changing up and down. Thus, each coated fuel particle is almost uniformly overcoated in the coating vessel. As a result, the overcoat layer of each coated fuel particle is finished uniformly and with high accuracy, and overcoat coated fuel particles having a uniform particle outer diameter can be obtained with a high yield.
(2) When the graphite matrix material is supplied from within the coated fuel particle deposition layer, the above-mentioned coated fuel particles are switched up and down, so the overcoated coated fuel particles can be increased even if the supply amount per unit time of the graphite matrix material is increased. The particle size variation is difficult to occur. Therefore, when the supply amount of the graphite matrix material is increased, there is no problem in high-speed material supply for realizing high-speed coating.
(3) Since the coating growth rate can be increased by high-speed internal supply of the graphite matrix material, coated fuel particles having an overcoat layer having a predetermined thickness can be obtained in a short time. Therefore, high productivity can be obtained by mass-producing the overcoat-coated fuel particles by increasing the coating speed.
(4) When the particle wetting liquid is supplied from the inside of the coated fuel particle deposition layer in the coating container, each coated fuel particle is wetted almost uniformly by the particle wetting liquid as described above. This even wetting ensures a more uniform overcoat on the coated fuel particles.
(5) By taking these measures, such as supplying graphite matrix material and particle wetting liquid from multiple locations in the coated fuel particle deposition layer or from the top of the coated fuel particle deposition layer, excellent quality is achieved. High production of overcoat coated fuel particles.
(6) Since the yield of non-defective products is high and the productivity is high, the cost of overcoat coated fuel particles can be reduced based on this.

本発明に係る被覆燃料粒子のオーバコート装置はつぎのような効果を有する。
(7) 黒鉛マトリックス材噴射用や粒子湿潤液噴射用のノズルを主体にした改良装置であるから、設備面や運転面での負担が既成の装置とほとんど変わらない。その一方で、当該装置を用いて本発明方法を実施した場合には既述の効果が得られる。したがって被覆燃料粒子をオーバコートするための手段として有用かつ有益な装置となる。
The coated fuel particle overcoat apparatus according to the present invention has the following effects.
(7) Since it is an improved device mainly composed of nozzles for graphite matrix material injection and particle wetting liquid injection, the burden on facilities and operation is almost the same as existing devices. On the other hand, when the method of the present invention is carried out using the apparatus, the effects described above can be obtained. Thus, it is a useful and useful device as a means for overcoating the coated fuel particles.

本発明に係るオーバコート装置については、はじめ図1の第一実施形態を説明し、つぎに図2の第二実施形態を説明し、それから図3の第三実施形態を説明する。   As for the overcoat apparatus according to the present invention, the first embodiment of FIG. 1 will be described first, then the second embodiment of FIG. 2 will be described, and then the third embodiment of FIG. 3 will be described.

図1に例示されたオーバコート装置おいて、11は基台、21は駆動手段、31はコーティング容器、41は材料供給系、51は湿潤液供給系をそれぞれ示す。   In the overcoat apparatus illustrated in FIG. 1, 11 is a base, 21 is a driving means, 31 is a coating container, 41 is a material supply system, and 51 is a wetting liquid supply system.

図1の基台11上には支持スタンド12を介して駆動手段21が装備されている。この場合の基台11や支持スタンド12は金属・合成樹脂・その複合材などのうちで機械的特性の優れた任意の材料からなる。駆動手段21は電動機(モータ)または電動機と回転伝動機構とからなり、その電動機の回転を受ける出力軸22を備えている。図1において支持スタンド12により支持された駆動手段21の出力軸22は20〜50゜の傾斜角度、より具体的には、35゜程度の傾斜角度で傾斜している。   On the base 11 in FIG. 1, drive means 21 is provided via a support stand 12. In this case, the base 11 and the support stand 12 are made of any material having excellent mechanical characteristics among metal, synthetic resin, and composite materials thereof. The drive means 21 includes an electric motor (motor) or an electric motor and a rotation transmission mechanism, and includes an output shaft 22 that receives the rotation of the electric motor. In FIG. 1, the output shaft 22 of the driving means 21 supported by the support stand 12 is inclined at an inclination angle of 20 to 50 °, more specifically at an inclination angle of about 35 °.

図1に例示されたコーティング容器31はパンと称される皿形のものである。これは底壁32と周壁33とで形成されていて上面が開放されている。コーティング容器31は、また、底壁32の外面中央より突出する軸34を備えているものである。コーティング容器31も金属・合成樹脂・その複合材などのうちで機械的特性の優れた任意の材料からなる。その代表的一例としてコーティング容器31は各部が金属からなる。図1のコーティング容器31は、その底壁32にある軸34が周知のカップリング23で出力軸22と連結される。それでコーティング容器31は図示のように傾斜している。この傾斜姿勢でのコーティング容器31では、容器内の下部側が粒子堆積空間35となる。   The coating container 31 illustrated in FIG. 1 has a dish shape called a pan. This is formed by the bottom wall 32 and the peripheral wall 33, and the upper surface is open. The coating container 31 is also provided with a shaft 34 protruding from the center of the outer surface of the bottom wall 32. The coating container 31 is also made of any material having excellent mechanical properties among metals, synthetic resins, and composite materials thereof. As a typical example, each part of the coating container 31 is made of metal. In the coating container 31 of FIG. 1, a shaft 34 on the bottom wall 32 is connected to the output shaft 22 by a known coupling 23. Therefore, the coating container 31 is inclined as shown. In the coating container 31 in this inclined posture, the lower side in the container becomes the particle deposition space 35.

図1に例示された材料供給系41は、先端にノズル43を有する供給管42とこれに関連する部材や機器などを主体にして構成されている。この場合の供給管42やノズル43も、金属・合成樹脂・その複合材などのうちで機械的特性の優れた任意の材料からなる。供給管42についてはその一部が可撓性を有していたりすることもある。図1においてノズル43は供給管42の先端に取り付けられている。この場合に採用されるノズル43としては噴射孔が一つのみの単孔型や、噴射孔が二つ以上の複孔型(シャワー式の多孔型も含む)があるが、そのいずれが採用されてもよい。ちなみに図1の実施形態では、ノズル43として単孔型のものが採用されている。供給管42の先端に付されたノズル43は、図示しない操作機構とか作業員の操作とかで、コーティング容器31の内外に出し入れすることができるものである。操作機構などを介してノズル43がコーティング容器31内の所定位置にセッティングされるときの一例として、当該ノズル43はコーティング容器31の内部、より具体的には粒子堆積空間35内における中層域ないし下層域に配置される。その一方で供給管42の基端部は、材料供給機能のある材料供給機44に接続されるものである。   The material supply system 41 illustrated in FIG. 1 is mainly composed of a supply pipe 42 having a nozzle 43 at the tip and members and equipment related thereto. In this case, the supply pipe 42 and the nozzle 43 are also made of any material having excellent mechanical characteristics among metal, synthetic resin, and composite materials thereof. A part of the supply pipe 42 may be flexible. In FIG. 1, the nozzle 43 is attached to the tip of the supply pipe 42. The nozzle 43 employed in this case includes a single-hole type having only one injection hole and a multi-hole type (including a shower-type porous type) having two or more injection holes. May be. Incidentally, in the embodiment of FIG. 1, a single-hole type nozzle 43 is employed. The nozzle 43 attached to the tip of the supply pipe 42 can be taken in and out of the coating container 31 by an operation mechanism (not shown) or an operation of a worker. As an example when the nozzle 43 is set at a predetermined position in the coating container 31 through an operation mechanism or the like, the nozzle 43 is disposed in the coating container 31, more specifically in the middle layer region or the lower layer in the particle deposition space 35. Placed in the area. On the other hand, the base end portion of the supply pipe 42 is connected to a material supply machine 44 having a material supply function.

図1に例示された湿潤液供給系51も、先端にノズル53を有する供給管52とこれに関連する部材や機器などを主体にして構成されたものである。かかる湿潤液供給系51において、供給管52やノズル53の構成材料が上記の任意材料からなる点、供給管52の一部が可撓性を有していたりする点、ノズル53が単孔型または複孔型からなる点などは材料供給系41の場合と実質的に変わらない。ちなみに図1の実施形態ではノズル53としてシャワー式の多孔型(複孔型)が採用されている。供給管52の先端に付されたノズル53も、図示しない操作機構とか作業員の操作とかでコーティング容器31の内外に出し入れすることができるものである。操作機構などを介してノズル53がコーティング容器31内の所定位置にセッティングされるときの具体的一例として、当該ノズル53はコーティング容器31内で粒子堆積空間35の上方に配置される。これに対し供給管52の基端部は、液体供給機能のある湿潤液供給機54に接続されるものである。   The wetting liquid supply system 51 illustrated in FIG. 1 is also configured mainly with a supply pipe 52 having a nozzle 53 at the tip and members and equipment related thereto. In this wetting liquid supply system 51, the constituent material of the supply pipe 52 and the nozzle 53 is made of the above-mentioned arbitrary material, the part of the supply pipe 52 is flexible, and the nozzle 53 is a single hole type. Or the point which consists of a double hole type | mold etc. is not substantially different from the case of the material supply system 41. FIG. Incidentally, in the embodiment of FIG. 1, a shower type porous type (multi-hole type) is adopted as the nozzle 53. The nozzle 53 attached to the tip of the supply pipe 52 can also be taken in and out of the coating container 31 by an operation mechanism (not shown) or an operator's operation. As a specific example when the nozzle 53 is set at a predetermined position in the coating container 31 via an operation mechanism or the like, the nozzle 53 is disposed above the particle deposition space 35 in the coating container 31. On the other hand, the base end portion of the supply pipe 52 is connected to a wetting liquid supply machine 54 having a liquid supply function.

図1のオーバコート装置においては、湿潤液供給系51が省略されることもある。   In the overcoat apparatus of FIG. 1, the wetting liquid supply system 51 may be omitted.

図2に例示されたものは図1のオーバコート装置において材料供給系41の一部や湿潤液供給系51の一部が増設されたものである。具体的にいうと、材料供給系41の場合はノズル43a付き供給管42aとノズル43b付き供給管42bとの二系統が材料供給機44に接続されており、湿潤液供給系51の場合はノズル53a付き供給管52aとノズル53b付き供給管52bとの二系統が材料供給機54に接続されているものである。この図示例での材料供給系41は、供給管42aのノズル43aが粒子堆積空間35内の中層域ないし下層域に配置されているとともに供給管42bのノズル43bが粒子堆積空間35の上方に配置されている。さらに湿潤液供給系51の場合は、供給管52aのノズル53aが粒子堆積空間35の上方に配置されているとともに供給管52bのノズル53bが粒子堆積空間35内の中層域ないし下層域に配置されている。図2のオーバコート装置に関するその他の事項は前例のものと実質的に同一かそれに準ずるものである。   The example illustrated in FIG. 2 is obtained by adding a part of the material supply system 41 and a part of the wetting liquid supply system 51 in the overcoat apparatus of FIG. More specifically, in the case of the material supply system 41, two systems of the supply pipe 42 a with the nozzle 43 a and the supply pipe 42 b with the nozzle 43 b are connected to the material supply machine 44, and in the case of the wetting liquid supply system 51, the nozzle The two systems of the supply pipe 52 a with 53 a and the supply pipe 52 b with the nozzle 53 b are connected to the material supply machine 54. In the material supply system 41 in the illustrated example, the nozzle 43 a of the supply pipe 42 a is disposed in the middle layer region or the lower layer region in the particle deposition space 35, and the nozzle 43 b of the supply pipe 42 b is disposed above the particle deposition space 35. Has been. Further, in the case of the wetting liquid supply system 51, the nozzle 53 a of the supply pipe 52 a is disposed above the particle deposition space 35 and the nozzle 53 b of the supply pipe 52 b is disposed in the middle layer region or lower layer region in the particle deposition space 35. ing. 2 are substantially the same as or similar to those of the previous example.

図2のオーバコート装置においては、材料供給系41が三系統以上のノズル付き供給管を有していたり、湿潤液供給系51が三系統以上のノズル付き供給管を有していたりすることがある。このようなケースでは、材料供給系41における少なくとも一本の供給管のノズルが粒子堆積空間35内の中層域ないし下層域に配置されている。材料供給系41や湿潤液供給系51におけるこれ以外の供給管については、一部のノズルまたは全部のノズルが粒子堆積空間35内に配置されてよく、あるいは、一部のノズルまたは全部のノズルが粒子堆積空間35の上方に配置されてよい。図2では、さらに、ノズル43b付き供給管42bのみが省略されたり、ノズル53a付き供給管52aのみが省略されたり、ノズル53b付き供給管52bのみが省略されたりするほか、ノズル43b付き供給管42bとノズル53a付き供給管52aとが省略されたり、ノズル53a付き供給管52aとノズル53b付き供給管52bとが省略されたりすることもある。図2において独立した配管からなる供給管42a・42bについては、これらの基端部側が一本にまとめられた分岐型配管に変更されることもある。他方の独立配管からなる供給管52a・52bについてもこれと同様である。   In the overcoat apparatus of FIG. 2, the material supply system 41 may have three or more supply pipes with nozzles, or the wetting liquid supply system 51 may have three or more supply pipes with nozzles. is there. In such a case, the nozzle of at least one supply pipe in the material supply system 41 is disposed in the middle layer region or the lower layer region in the particle deposition space 35. For other supply pipes in the material supply system 41 and the wetting liquid supply system 51, some or all of the nozzles may be disposed in the particle deposition space 35, or some or all of the nozzles may be arranged. It may be disposed above the particle deposition space 35. In FIG. 2, only the supply pipe 42b with the nozzle 43b is omitted, only the supply pipe 52a with the nozzle 53a is omitted, only the supply pipe 52b with the nozzle 53b is omitted, and the supply pipe 42b with the nozzle 43b is omitted. And the supply pipe 52a with the nozzle 53a may be omitted, or the supply pipe 52a with the nozzle 53a and the supply pipe 52b with the nozzle 53b may be omitted. The supply pipes 42a and 42b made of independent pipes in FIG. 2 may be changed to branch type pipes in which these base end portions are combined into one. The same applies to the supply pipes 52a and 52b made of the other independent pipe.

図3に例示されたオーバコート装置はつぎの点が図2のものと相違する。相違点の一つは、各供給管42a・42b・52a・52bの先端部側が分岐管構造をしていて、それぞれの分岐管部の先端にノズル43a・43b・53a・53bが取り付けられていることである。相違点の他の一つは、粒子堆積空間35内の中層域ないし下層域に配置された材料用供給管42aの各ノズル43a、ならびに、粒子堆積空間35内の中層域ないし下層域に配置されている湿潤液用供給管52aの各ノズル53aが、これらの深さ(上下方向の位置)を中段・やや下段・かなり下段のように段階的に異ならせていることである。図3のオーバコート装置に関するその他の事項は前例のものと実質的に同一かそれに準ずるものである。   The overcoat apparatus illustrated in FIG. 3 is different from that of FIG. One of the differences is that each supply pipe 42a, 42b, 52a, 52b has a branch pipe structure at the tip side, and nozzles 43a, 43b, 53a, 53b are attached to the tips of the respective branch pipe parts. That is. Another difference is that each nozzle 43a of the material supply pipe 42a disposed in the middle layer region or the lower layer region in the particle deposition space 35 and the middle layer region or the lower layer region in the particle deposition space 35 are disposed. That is, the nozzles 53a of the wetting liquid supply pipe 52a have different depths (positions in the vertical direction) in stages such as a middle stage, a slightly lower stage, and a considerably lower stage. 3 are substantially the same as or similar to those of the previous example.

図3に例示されたオーバコート装置の場合、各供給管42b・52a・52bのうちの一つ以上が省略されたりすることや、材料用供給管42aの各ノズル43a、湿潤液用供給管52aの各ノズル53aなどが同じ深さに設定されたりすることがある。また、一方の同系統供給管42a・42b、他方の同系統供給管52a・52bなどが、これらの基端部側で一本にまとめられた分岐型配管に変更されることもある。これらのほか、各供給管42a・42b・52a・52bのうちの一部または全部が独立しており、その独立した供給管の先端にそれぞれノズルが取り付けられることもある。   In the case of the overcoat apparatus illustrated in FIG. 3, one or more of the supply pipes 42b, 52a, and 52b may be omitted, the nozzles 43a of the material supply pipe 42a, and the wetting liquid supply pipe 52a. The nozzles 53a may be set to the same depth. Also, one of the same-system supply pipes 42a and 42b, the other same-system supply pipes 52a and 52b, and the like may be changed to a branched pipe that is integrated into one on the base end side. In addition, some or all of the supply pipes 42a, 42b, 52a, and 52b are independent, and a nozzle may be attached to the tip of the independent supply pipe.

図示しない実施形態としてはつぎのような具体例もある。すなわち、図1〜図2で述べた独立型の材料用供給管(42・42a・42b)をS1とし、図1〜図2で述べた独立型の湿潤液用供給管(52・52a・52b)をT1とし、図3で述べた分岐型の材料用供給管(42a・42b)をS2とし、図3で述べた分岐型の湿潤液用供給管(52a・52b)をT2とした場合に、S1〜S2のうちから選択された二種以上の材料用供給管が組み合わせで使用されたり、S1〜S2のうちから選択された一種以上の材料用供給管とT1〜T2のうちから選択された一種以上の湿潤液用供給管とが組み合わせで使用されたりする。これら実施形態においては、少なくとも一つの材料用供給管が、コーティング容器31の内部における粒子堆積空間35内に配置される。   Examples of embodiments not shown include the following specific examples. That is, the independent material supply pipe (42, 42a, 42b) described in FIGS. 1 and 2 is S1, and the independent wet liquid supply pipe (52, 52a, 52b) described in FIGS. ) Is T1, the branch type material supply pipe (42a, 42b) described in FIG. 3 is S2, and the branch type wet liquid supply pipe (52a, 52b) described in FIG. 3 is T2. , Two or more kinds of material supply pipes selected from S1 to S2 are used in combination, or one or more kinds of material supply pipes selected from S1 to S2 and T1 to T2 are selected. One or more types of wetting liquid supply pipes may be used in combination. In these embodiments, at least one material supply pipe is disposed in the particle deposition space 35 inside the coating container 31.

図4に例示された被覆燃料粒子Aは本発明において用いられるものである。図4を参照して明らかなように、被覆燃料粒子Aはコア部分に燃料核aを備え、その外周面に第1被覆層a1・第2被覆層a2・第3被覆層a3・第4被覆層a4を有するものである。図4のような被覆燃料粒子Aは、以下に述べるような工程を実施することでつくられる。   The coated fuel particle A illustrated in FIG. 4 is used in the present invention. As is apparent with reference to FIG. 4, the coated fuel particle A has a fuel core a in the core portion, and the first coating layer a1, the second coating layer a2, the third coating layer a3, and the fourth coating are provided on the outer peripheral surface thereof. It has the layer a4. The coated fuel particles A as shown in FIG. 4 are produced by carrying out the following processes.

燃料核aの形成では、はじめ酸化ウラン粉末を硝酸に溶解して硝酸ウラニル原液をつくり、それから硝酸ウラニル原液に純水と増粘剤とを加え撹拌して滴下原液をつくる。この場合の増粘剤は滴下されて落下する硝酸ウラニル原液が自身の表面張力で真球状となるように添加される。増粘剤としてはポリビニールアルコール樹脂・アルカリ条件下で凝固する性質のある樹脂・ポリエチレングリコール・メトローズなどあげることができる。上記のように調製された滴下原液は、所定温度の冷却による粘度調整後、細径の滴下ノズルを振動させつつここからアンモニア水中に滴下される。この際の液滴は、ノズル下端からアンモニア水溶液に着水するまでの間にアンモニアガスを吹き付けられてゲル化されるため着水時の変形が防止される。こうした場合の硝酸ウラニルはアンモニア水溶液中で重ウラン酸アンモニウムの粒子となる。重ウラン酸アンモニウム粒子は大気中で焙焼されて三酸化ウラン粒子となり、さらにこれが還元・焼結されることで高密度のセラミック状二酸化ウランからなる燃料核aが得られる。一例として、燃料核aの直径は350〜650μmである。   In the formation of the fuel core a, first, uranium oxide powder is dissolved in nitric acid to form a uranyl nitrate stock solution, and then pure water and a thickener are added to the uranyl nitrate stock solution and stirred to form a dripping stock solution. The thickener in this case is added so that the uranyl nitrate stock solution dropped and dropped becomes a true sphere by its surface tension. Examples of the thickener include polyvinyl alcohol resin, resin capable of coagulating under alkaline conditions, polyethylene glycol, and metroses. The dripping stock solution prepared as described above is dropped into ammonia water from here after the viscosity is adjusted by cooling at a predetermined temperature while vibrating a small-diameter dropping nozzle. The droplets at this time are gelled by spraying ammonia gas between the lower end of the nozzle and landing on the aqueous ammonia solution, so that deformation during landing is prevented. In such a case, uranyl nitrate becomes particles of ammonium deuterated uranate in an aqueous ammonia solution. The ammonium deuterated uranate particles are roasted in the atmosphere to form uranium trioxide particles, which are further reduced and sintered to obtain fuel nuclei a composed of high-density ceramic uranium dioxide. As an example, the diameter of the fuel core a is 350 to 650 μm.

第1被覆層a1・第2被覆層a2・第4被覆層a4は、それぞれ、炭化水素系気相原料の熱分解反応生成物(微粒状のCVD反応生成物)を所定厚さにデポジットさせることで形成できる。第3被覆層a3の場合は、水素やアルゴンをキャリアガスにしてシラン化合物をCVD反応領域に供給し、そのシラン化合物の熱分解反応生成物を所定厚さにデポジットさせることで形成したりする。この種の被覆層については、それぞれの層を一層ずつ各別に形成しても構わないが、通常は各層を連続形成する。その際に用いられる装置の代表例は電気炉構造の加熱式流動床である。もちろん原料ガスは既述の炭化水素系であり、キャリアガスはアルゴンなど不活性ガスである。そのほか、各被覆層を同一の流動床で連続形成するときは、一つの被覆層を形成するごとに流動床内をパージガスで掃気することがある。   The first coating layer a1, the second coating layer a2, and the fourth coating layer a4 each deposit a thermal decomposition reaction product (fine CVD reaction product) of a hydrocarbon-based vapor phase raw material to a predetermined thickness. Can be formed. In the case of the 3rd coating layer a3, hydrogen or argon is made into carrier gas, a silane compound is supplied to a CVD reaction area | region, and it forms by depositing the thermal decomposition reaction product of the silane compound to predetermined thickness. About this kind of coating layer, although each layer may be formed one by one, each layer is usually formed continuously. A typical example of the apparatus used at that time is a heated fluidized bed having an electric furnace structure. Of course, the source gas is the hydrocarbon system described above, and the carrier gas is an inert gas such as argon. In addition, when each coating layer is continuously formed in the same fluidized bed, the inside of the fluidized bed may be purged with a purge gas every time one coating layer is formed.

上記の流動床に導入された燃料核aの外周面に最初に形成されるのは、低密度炭素からなる第1被覆層a1である。このときの原料ガスは一例としてアセチレン(C)からなり、これを1400℃の温度で熱分解したときの炭素微粒子が燃料核aの外周面に堆積されて所定厚の第1被覆層a1が形成される。つぎに形成されるのは、高密度炭素からなる第2被覆層a2である。このときの原料ガスは一例としてプロピレン(C3)からなり、これを1400℃の温度で熱分解したときの炭素微粒子が第1被覆層a1の外周面に堆積されて所定厚の第2被覆層a2が形成される。そのつぎに形成されるのは、炭化珪素(SiC)からなる第3被覆層a3である。このときの原料ガスは一例としてメチルトリクロロシラン(CH3SiCl)からなり、これを1600℃の温度で熱分解したときの炭化珪素微粒子が第2被覆層a2の外周面に堆積されて所定厚の第3被覆層a3が形成される。このあとに形成されるのは高密度炭素からなる第4被覆層a4である。第4被覆層a4の場合は第2被覆層a2と同じ要領で所定の厚さに形成される。 The first coating layer a1 made of low-density carbon is first formed on the outer peripheral surface of the fuel core a introduced into the fluidized bed. The raw material gas at this time is made of acetylene (C 2 H 2 ) as an example, and carbon fine particles obtained by thermally decomposing this at a temperature of 1400 ° C. are deposited on the outer peripheral surface of the fuel core a to form a first coating layer having a predetermined thickness. a1 is formed. Next, a second coating layer a2 made of high-density carbon is formed. The raw material gas at this time is made of propylene (C 3 H 6 ) as an example, and carbon fine particles obtained by pyrolyzing this at a temperature of 1400 ° C. are deposited on the outer peripheral surface of the first coating layer a 1 to form a second film having a predetermined thickness. A coating layer a2 is formed. Next, a third coating layer a3 made of silicon carbide (SiC) is formed. The raw material gas at this time is made of, for example, methyltrichlorosilane (CH 3 SiCl 3 ), and silicon carbide fine particles obtained by thermally decomposing it at a temperature of 1600 ° C. are deposited on the outer peripheral surface of the second coating layer a 2 to have a predetermined thickness. The third coating layer a3 is formed. After this, a fourth coating layer a4 made of high-density carbon is formed. In the case of the 4th coating layer a4, it forms in predetermined thickness in the same way as the 2nd coating layer a2.

こうして得られる被覆燃料粒子Aの各被覆層の仕様については、つぎのとおりである。低密度炭素(低密度熱分解炭素)からなる第1被覆層a1は厚さ30〜150μm、密度0.8〜1.2g/cmで、一例では厚さ60μm、密度1.0/cmのものである。この第1被覆層a1は、ガス状の核分裂生成物(FP)を溜めるためのガス溜め機能や燃料核スウェリングを吸収するためのバッファ機能を併せもっている。高密度炭素(高密度熱分解炭素)からなる第2被覆層a2は厚さ20〜50μm、密度1.6〜2.0g/cmで、一例では厚さ30μm、密度1.8g/cmである。この第2被覆層a2にはガス状FPの保持機能がある。炭化珪素(SiC)からなる第3被覆層a3は厚さ20〜50μm、密度3.0〜3.2/cmで、一例では厚さ25μm、密度3.2/cmである。この第3被覆層a3は主要な強度保証層であり、固体状FPに対する保持機能をも有する。第2被覆層a2と同様の高密度炭素(高密度熱分解炭素)からなる第4被覆層a4も厚さ20〜80μmで、密度1.6〜2.0g/cmで、一例では厚さ45μm、密度約1.8g/cmである。この第4被覆層a4には固体状FPの保持機能があるほか第3被覆層a3に対する保護機能もある。燃料核aの外周面にこれら第1被覆層a1〜第4被覆層a4が形成された被覆燃料粒子Aは直径(外径)500〜1500μmであり、一例では直径1000μmである。 The specifications of each coating layer of the coated fuel particles A thus obtained are as follows. The first coating layer a1 made of low-density carbon (low-density pyrolytic carbon) has a thickness of 30 to 150 μm and a density of 0.8 to 1.2 g / cm 3. In one example, the thickness is 60 μm and the density is 1.0 / cm 3. belongs to. The first coating layer a1 has a gas storage function for storing gaseous fission products (FP) and a buffer function for absorbing fuel nuclear swelling. The second coating layer a2 made of high density carbon (high density pyrolytic carbon) thickness 20 to 50 m, a density 1.6~2.0g / cm 3, a thickness of 30μm in one example, density 1.8 g / cm 3 It is. The second coating layer a2 has a function of holding the gaseous FP. The third coating layer a3 thickness 20~50μm consisting silicon carbide (SiC), a density 3.0-3.2 / cm 3, a thickness of 25μm in one example, the density 3.2 / cm 3. The third coating layer a3 is a main strength assurance layer and also has a holding function for the solid FP. The fourth coating layer a4 made of high-density carbon (high-density pyrolytic carbon) similar to the second coating layer a2 has a thickness of 20 to 80 μm and a density of 1.6 to 2.0 g / cm 3. It is 45 μm and the density is about 1.8 g / cm 3 . The fourth coating layer a4 has a function of holding the solid FP and also has a protection function for the third coating layer a3. The coated fuel particles A in which the first coating layer a1 to the fourth coating layer a4 are formed on the outer peripheral surface of the fuel core a have a diameter (outer diameter) of 500 to 1500 μm, and in one example, a diameter of 1000 μm.

図5に示されたオーバコート被覆燃料粒子Bは後述する本発明方法の実施形態で製造されるところのもの、すなわち、上記被覆燃料粒子Aの外周面(第4被覆層a4の外周面)にオーバコート層bが形成されたものである。このオーバコート層bは黒鉛マトリックス材からなる。具体的一例でいうと、黒鉛マトリックス材は黒鉛粉末に粘結剤を加えて均一に混練したものである。オーバコート層bの厚さは20〜400μmの範囲内にあり、代表例でいうと厚さ50μmである。オーバコート被覆燃料粒子Bはこのようなものであるから、その直径(外径)は540〜2300μmの範囲内にある。具体的一例としてオーバコート被覆燃料粒子Bは直径1300μmである。このオーバコート層bの形成に際しては、黒鉛マトリックス材の付着をよくするため、被覆燃料粒子Aの外周面が湿潤液で湿潤される。かかる湿潤液としてはアルコール系のほか、公知ないし周知のものが用いられる。その代表例はアルコール単体かアルコールを主成分とするものである。   The overcoat-coated fuel particles B shown in FIG. 5 are those produced by an embodiment of the method of the present invention described later, that is, on the outer peripheral surface of the coated fuel particles A (the outer peripheral surface of the fourth coating layer a4). An overcoat layer b is formed. The overcoat layer b is made of a graphite matrix material. As a specific example, the graphite matrix material is obtained by uniformly kneading a graphite powder with a binder. The thickness of the overcoat layer b is in the range of 20 to 400 μm, and in a typical example, the thickness is 50 μm. Since the overcoat coated fuel particles B are such, their diameter (outer diameter) is in the range of 540 to 2300 μm. As a specific example, the overcoat-coated fuel particle B has a diameter of 1300 μm. When the overcoat layer b is formed, the outer peripheral surface of the coated fuel particles A is wetted with the wetting liquid in order to improve the adhesion of the graphite matrix material. As the wetting liquid, in addition to alcohol, known or well-known ones are used. Typical examples are alcohol alone or alcohol as a main component.

つぎに本発明に係る被覆燃料粒子のオーバコート方法について、その実施形態を添付図面に基づき説明する。   Next, an embodiment of the overcoat method for coated fuel particles according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1に例示されたオーバコート装置を用いて被覆燃料粒子Aの外周面にオーバコート層bを形成するときは、図示しない粒子搬入手段を介してコーティング容器31の粒子堆積空間35に所定量の被覆燃料粒子Aを投入し、コーティング容器31を駆動手段21で回転状態にした後、湿潤液供給系51を介して前記湿潤液をコーティング容器31内の被覆燃料粒子Aに噴射すると同時に材料供給系41を介して前記黒鉛マトリックス材被覆燃料粒子Aに噴射する。すなわち、湿潤液供給機54→供給管52→ノズル53という経路で湿潤液を被覆燃料粒子Aに噴射すると同時に、材料供給機44→供給管42→ノズル43という経路で黒鉛マトリックス材を被覆燃料粒子Aに噴射する。   When the overcoat layer b is formed on the outer peripheral surface of the coated fuel particle A using the overcoat apparatus illustrated in FIG. 1, a predetermined amount of particles is placed in the particle deposition space 35 of the coating container 31 via a particle carrying means (not shown). After the coated fuel particles A are charged and the coating container 31 is rotated by the driving means 21, the wetting liquid is injected into the coated fuel particles A in the coating container 31 through the wetting liquid supply system 51 and at the same time a material supply system. The fuel is injected into the graphite matrix-coated fuel particles A through 41. That is, the wet liquid is sprayed onto the coated fuel particles A through the path of the wetting liquid supply unit 54 → the supply pipe 52 → the nozzle 53, and at the same time, the graphite matrix material is coated with the fuel particles through the path of the material supply unit 44 → the supply pipe 42 → the nozzle 43. Inject to A.

上記の運転時、コーティング容器31の粒子堆積空間35内にある被覆燃料粒子Aはその容器の回転方向へと上昇していき、所定の高さまで上昇したときに重力の作用で崩落する。この上昇と崩落はコーティング容器31の回転中に繰り返し生じるものであり、それが被覆燃料粒子Aの攪拌作用になる。この攪拌と同期して粒子堆積空間35内の被覆燃料粒子Aは湿潤液供給系51からの湿潤液で表面を湿潤されたり、材料供給系41を介して黒鉛マトリックス材が噴射されたりする。このように攪拌されながら粒子堆積層内から黒鉛マトリックス材の噴射を受ける被覆燃料粒子Aには、その湿潤表面に黒鉛マトリックス材が均一に付着し、それが均一に堆積成長して所定厚さのオーバコート層bになる。すなわち被覆燃料粒子堆積層の中層域や下層域で黒鉛マトリックス材を付着させてオーバコート用の被膜を成長させていく各被覆燃料粒子Aは、その被膜生長量の多寡で粒子相互の上下位置を入れ替え、かつ、黒鉛マトリックス材の噴射点に近づいたり遠ざかったりするということを均等に繰り返してそれぞれの被膜をほぼ均等に成長させていく。ゆえに各被覆燃料粒A子は、コーティング容器31内でほぼ均等にオーバコートされる。その結果、各被覆燃料粒子のオーバコート層bが均一かつ高精度に仕上がり、図5で説明したところのオーバコート被覆燃料粒子Bとして、粒子外径の均一なものが高歩留まりで得られるようになる。   During the above operation, the coated fuel particles A in the particle accumulation space 35 of the coating container 31 rise in the rotation direction of the container, and collapse to the predetermined height by the action of gravity. This rise and fall occur repeatedly during the rotation of the coating container 31, and this becomes the stirring action of the coated fuel particles A. In synchronization with this stirring, the surface of the coated fuel particles A in the particle deposition space 35 is wetted by the wetting liquid from the wetting liquid supply system 51, or the graphite matrix material is injected through the material supply system 41. The coated fuel particles A that receive the injection of the graphite matrix material from the inside of the particle deposition layer while being stirred in this way are uniformly attached to the wet surface of the coated fuel particles A, and are uniformly deposited and grown to a predetermined thickness. It becomes the overcoat layer b. That is, each coated fuel particle A that grows a coating for an overcoat by adhering a graphite matrix material in the middle layer region or the lower layer region of the coated fuel particle deposition layer has an upper and lower position between the particles depending on the amount of coating growth. Each film is made to grow substantially uniformly by repeating the replacement and moving uniformly toward and away from the injection point of the graphite matrix material. Therefore, each coated fuel particle A is overcoated almost uniformly in the coating container 31. As a result, the overcoat layer b of each coated fuel particle is finished uniformly and with high accuracy, and as the overcoat coated fuel particle B described with reference to FIG. 5, particles having a uniform particle outer diameter can be obtained with a high yield. Become.

図2に例示されたオーバコート装置を用いて被覆燃料粒子Aの外周面にオーバコート層bを形成するときも上記に準じる。すなわち、上記と同様の手段でコーティング容器31の粒子堆積空間35に所定量の被覆燃料粒子Aを投入したり、コーティング容器31を回転状態にしたりした後、湿潤液供給系51を介して湿潤液をコーティング容器31内の被覆燃料粒子Aに噴射すると同時に材料供給系41を介して黒鉛マトリックス材をコーティング容器31内の被覆燃料粒子Aに噴射する。この図2のケースでは、湿潤液供給系51が湿潤液供給機54→供給管52a→ノズル53aと湿潤液供給機54→供給管52b→ノズル53bとの二系統構成で、材料供給系41も材料供給機44→供給管42a→ノズル43aと材料供給機44→供給管42b→ノズル43bとの二系統である。これに加えて、二つのノズル43a・53aが被覆燃料粒子堆積層の内部にあって、他の二つのノズル43b・53bが被覆燃料粒子堆積層の上方にあるから、この多点ノズル噴射によって均等な被膜形成能がより向上する。したがって図2のケースでは、前述したオーバコート被覆燃料粒子Bとして、粒子外径の均一なものがより高速・高歩留まりで得られるようになる。   The same applies to the case where the overcoat layer b is formed on the outer peripheral surface of the coated fuel particle A using the overcoat apparatus illustrated in FIG. That is, after a predetermined amount of the coated fuel particles A is introduced into the particle accumulation space 35 of the coating container 31 or the coating container 31 is rotated by the same means as described above, the wetting liquid is supplied via the wetting liquid supply system 51. Is injected into the coated fuel particles A in the coating container 31 and simultaneously, the graphite matrix material is injected into the coated fuel particles A in the coating container 31 through the material supply system 41. In the case of FIG. 2, the wetting liquid supply system 51 has a two-system configuration of the wetting liquid supply machine 54 → the supply pipe 52a → the nozzle 53a and the wetting liquid supply machine 54 → the supply pipe 52b → the nozzle 53b. There are two systems: material supply machine 44 → supply pipe 42a → nozzle 43a and material supply machine 44 → supply pipe 42b → nozzle 43b. In addition to this, since the two nozzles 43a and 53a are inside the coated fuel particle deposition layer and the other two nozzles 43b and 53b are above the coated fuel particle deposition layer, the multipoint nozzle injection is performed equally. The film forming ability is further improved. Therefore, in the case of FIG. 2, the above-described overcoat-coated fuel particles B having a uniform particle outer diameter can be obtained at a higher speed and a higher yield.

図3に例示されたオーバコート装置を用いて被覆燃料粒子Aの外周面にオーバコート層bを形成するときも上記に準じる。すなわち、上記と同様の手段でコーティング容器31の粒子堆積空間35に所定量の被覆燃料粒子Aを投入したり、コーティング容器31を回転状態にしたりした後、湿潤液供給系51を介して湿潤液をコーティング容器31内の被覆燃料粒子Aに噴射すると同時に材料供給系41を介して黒鉛マトリックス材をコーティング容器31内の被覆燃料粒子Aに噴射する。この図3のケースでは、材料供給系41や湿潤液供給系51が多分岐型の二系統構成であるとともに多数のノズル43a・43b・53a・53bが被覆燃料粒子堆積層の内部や該層の上方に点在しているので、前述した均等な被膜形成能が飛躍的に向上する。したがって図3のケースでは、既述のオーバコート被覆燃料粒子Bとして、粒子外径の均一なものが前例よりもさらに高速・高歩留まりで得られるようになる。   The same applies to the case where the overcoat layer b is formed on the outer peripheral surface of the coated fuel particle A using the overcoat apparatus illustrated in FIG. That is, after a predetermined amount of the coated fuel particles A is introduced into the particle accumulation space 35 of the coating container 31 or the coating container 31 is rotated by the same means as described above, the wetting liquid is supplied via the wetting liquid supply system 51. Is injected into the coated fuel particles A in the coating container 31 and simultaneously, the graphite matrix material is injected into the coated fuel particles A in the coating container 31 through the material supply system 41. In the case of FIG. 3, the material supply system 41 and the wetting liquid supply system 51 have a multi-branch type two-system configuration, and a large number of nozzles 43a, 43b, 53a, and 53b are provided inside the coated fuel particle deposition layer and the layers. Since it is scattered on the upper side, the above-mentioned uniform film forming ability is remarkably improved. Therefore, in the case of FIG. 3, as the overcoat-coated fuel particles B described above, particles having a uniform particle outer diameter can be obtained at a higher speed and a higher yield than the previous example.

以上のようなオーバコート方法で得られたオーバコート被覆燃料粒子Bは、中空円筒形にプレス成形またはモールド成形し、その成形物を焼結したものが燃料コンパクト(図示せず)となる。さらに一定数量の燃料コンパクトを黒鉛製筒に入れてその上下を端栓で封じたものが燃料棒(図示せず)となる。最終的なものとしては、所定数の燃料棒を六角柱型黒鉛ブロックの各挿入口に装填したものが高温ガス炉の燃料(図示せず)となる。   The overcoat-coated fuel particles B obtained by the overcoat method as described above are press-molded or molded into a hollow cylindrical shape, and the compact is sintered to form a fuel compact (not shown). Further, a fuel rod (not shown) is formed by putting a certain amount of fuel compact in a graphite tube and sealing the top and bottom with end plugs. As a final product, a fuel (not shown) for the high temperature gas furnace is obtained by loading a predetermined number of fuel rods into the insertion ports of the hexagonal columnar graphite block.

その他の高温ガス炉用燃料についていうと、球形燃料(ペブルベッド型燃料)なども上記に類したオーバコート被覆燃料粒子を主体にしたもので、球形燃料核の外周面に複数の被覆層が形成されている。本発明に係るオーバコート方法やオーバコート装置は、このような球形燃料をつくるときのオーバコート手段にも適用することができる。   Speaking of other HTGR fuels, spherical fuel (pebble bed type fuel) is also mainly composed of overcoat coated fuel particles similar to the above, and multiple coating layers are formed on the outer peripheral surface of the spherical fuel core. Has been. The overcoat method and overcoat apparatus according to the present invention can also be applied to overcoat means for producing such a spherical fuel.

本発明に係るオーバコート方法やオーバコート装置は、オーバコート被覆燃料粒子をつくるときに粒径の均一化・粒径の高精度化・コーティング速度の高速化・低コスト・量産性などをはかることができ、しかもそれが、ノズルの配置を中心にした改善で達成できるから、産業上の利用可能性が高い。   The overcoat method and overcoat apparatus according to the present invention achieve uniform particle size, high particle size accuracy, high coating speed, low cost, mass productivity, etc. when producing overcoat-coated fuel particles. In addition, it can be achieved by an improvement centered on the arrangement of the nozzles, so that the industrial applicability is high.

本発明に係るオーバコート方法およびオーバコート装置の第一実施形態を略示した切り欠き正面図である。1 is a cutaway front view schematically showing a first embodiment of an overcoat method and an overcoat apparatus according to the present invention. 本発明に係るオーバコート方法およびオーバコート装置の第二実施形態を略示した切り欠き正面図である。FIG. 6 is a cutaway front view schematically showing a second embodiment of the overcoat method and overcoat apparatus according to the present invention. 本発明に係るオーバコート方法およびオーバコート装置の第三実施形態を略示した切り欠き正面図である。FIG. 6 is a cutaway front view schematically showing a third embodiment of the overcoat method and overcoat apparatus according to the present invention. 本発明において用いられる被覆燃料粒子の一例を示した切り欠き正面図である。It is the notch front view which showed an example of the covering fuel particle | grains used in this invention. 本発明に係るオーバコート方法でつくられるオーバコート被覆燃料粒子の一例を示した切り欠き正面図である。1 is a cutaway front view showing an example of overcoat-coated fuel particles produced by an overcoat method according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

A 被覆燃料粒子
B オーバコート被覆燃料粒子
b オーバコート層
21 駆動手段
22 出力軸
31 コーティング容器
34 回転軸
35 粒子堆積空間
41 材料供給系
42 供給管
42a 供給管
42b 供給管
43 ノズル
43a ノズル
43b ノズル
44 湿潤液供給機
51 粒子供給系
52 供給管
52a 供給管
52b 供給管
53 ノズル
53a ノズル
53b ノズル
54 湿潤液供給機
A Coated fuel particle B Overcoat coated fuel particle b Overcoat layer 21 Driving means 22 Output shaft 31 Coating vessel 34 Rotating shaft 35 Particle deposition space 41 Material supply system 42 Supply pipe 42a Supply pipe 42b Supply pipe 43 Nozzle 43a Nozzle 43b Nozzle 44 Wetting liquid supply machine 51 Particle supply system 52 Supply pipe 52a Supply pipe 52b Supply pipe 53 Nozzle 53a Nozzle 53b Nozzle 54 Wetting liquid supply machine

Claims (8)

内部空間の一部に被覆燃料粒子を堆積状態で収容したコーティング容器を回転させてその被覆燃料粒子を攪拌するための攪拌ステップと、オーバコート用の黒鉛マトリックス材をコーティング容器内の被覆燃料粒子に供給してそれぞれの粒子表面に黒鉛マトリックス材によるオーバコート層を形成するための被覆ステップとを同期ステップとして備え、被覆ステップにおいて黒鉛マトリックス材を被覆燃料粒子堆積層の内部から供給することを特徴とする被覆燃料粒子のオーバコート方法。   An agitation step for agitating the coated fuel particles by rotating the coating container containing the coated fuel particles deposited in a part of the internal space, and a graphite matrix material for overcoating on the coated fuel particles in the coating container And a coating step for forming an overcoat layer of graphite matrix material on each particle surface as a synchronization step, wherein the graphite matrix material is supplied from the inside of the coated fuel particle deposition layer in the coating step. A method for overcoating coated fuel particles. 黒鉛マトリックス材を被覆燃料粒子堆積層内の複数箇所から供給する請求項1に記載の被覆燃料粒子のオーバコート方法。   The method for overcoating coated fuel particles according to claim 1, wherein the graphite matrix material is supplied from a plurality of locations in the coated fuel particle deposition layer. 黒鉛マトリックス材を被覆燃料粒子堆積層の上部からも供給する請求項1または2に記載の被覆燃料粒子のオーバコート方法。   The method for overcoating coated fuel particles according to claim 1 or 2, wherein the graphite matrix material is also supplied from above the deposited fuel particle deposition layer. 内部空間の一部に被覆燃料粒子を堆積状態で収容したコーティング容器を回転させてその被覆燃料粒子を攪拌するための攪拌ステップと、粒子湿潤液をコーティング容器内の被覆燃料粒子に供給してそれぞれの粒子表面をその湿潤液で湿潤させるための湿潤ステップと、オーバコート用の黒鉛マトリックス材をコーティング容器内の被覆燃料粒子に供給してそれぞれの粒子表面に黒鉛マトリックス材によるオーバコート層を形成するための被覆ステップとを同期ステップとして備え、湿潤ステップにおいて粒子湿潤液を被覆燃料粒子堆積層の内部から供給するとともに被覆ステップにおいて黒鉛マトリックス材を被覆燃料粒子堆積層の内部から供給することを特徴とする被覆燃料粒子のオーバコート方法。   An agitation step for agitating the coated fuel particles by rotating the coating container containing the coated fuel particles deposited in a part of the internal space, and supplying a particle wetting liquid to the coated fuel particles in the coating container, respectively. A wetting step for wetting the particle surface with the wetting liquid, and supplying an overcoat graphite matrix material to the coated fuel particles in the coating container to form an overcoat layer of the graphite matrix material on each particle surface And a coating step for supplying a particle wetting liquid from the inside of the coated fuel particle deposition layer in the wetting step, and supplying a graphite matrix material from the inside of the coating fuel particle deposition layer in the coating step. A method for overcoating coated fuel particles. 粒子湿潤液と黒鉛マトリックス材とのうちの一つ以上を被覆燃料粒子堆積層内の複数箇所から供給する請求項4に記載の被覆燃料粒子のオーバコート方法。   The method for overcoating coated fuel particles according to claim 4, wherein one or more of the particle wetting liquid and the graphite matrix material are supplied from a plurality of locations in the coated fuel particle deposition layer. 粒子湿潤液と黒鉛マトリックス材とのうちの一つ以上を被覆燃料粒子堆積層の上部からも供給する請求項4または5に記載の被覆燃料粒子のオーバコート方法。   6. The method of overcoating coated fuel particles according to claim 4, wherein at least one of the particle wetting liquid and the graphite matrix material is supplied also from the upper part of the coated fuel particle deposition layer. 被覆燃料粒子を収容するための粒子堆積空間を内部に有するコーティング容器と、コーティング容器を回転させるための駆動手段と、コーティング容器の粒子堆積空間内に配置された黒鉛マトリックス材噴射用のノズルとを備えていることを特徴とする被覆燃料粒子のオーバコート装置。   A coating container having a particle deposition space for containing coated fuel particles therein, a driving means for rotating the coating container, and a nozzle for injecting a graphite matrix material disposed in the particle deposition space of the coating container An overcoat apparatus for coated fuel particles, comprising: 被覆燃料粒子を収容するための粒子堆積空間を内部に有するコーティング容器と、コーティング容器を回転させるための駆動手段と、コーティング容器の粒子堆積空間内に配置された粒子湿潤液噴射用のノズルと、コーティング容器の粒子堆積空間内に配置された黒鉛マトリックス材噴射用のノズルとを備えていることを特徴とする被覆燃料粒子のオーバコート装置。   A coating container having therein a particle deposition space for containing the coated fuel particles, a driving means for rotating the coating container, a nozzle for injecting a particle wetting liquid disposed in the particle deposition space of the coating container, An overcoat apparatus for coated fuel particles, comprising: a nozzle for injecting a graphite matrix material disposed in a particle deposition space of a coating container.
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