JP2007132728A - Method of manufacturing fuel compact for high-temperature gas-cooled reactor - Google Patents

Method of manufacturing fuel compact for high-temperature gas-cooled reactor Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method capable of forming a fuel compact for a high-temperature gas-cooled reactor, without charging a large load on material. <P>SOLUTION: Overcoat particles 1 are loaded into a die 10, then alcohol 2 is supplied into the die 10, and the die 10 is given vibration. Overcoat layers 1L of the overcoat particles 1 are melted, and graphite matrix which is melted, overcoat layers is filled into a clearance between the overcoat particles 1, the material is pressed by small pressing pressure, in a state where the overcoat particles are surrounded by the graphite matrix to manufacture a product fuel compact. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、高温ガス炉用燃料コンパクトの製造方法に関し、特に被覆燃料粒子の被覆層を破壊することなく燃料コンパクトを製造することができる燃料コンパクトの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a method for manufacturing a fuel compact for a HTGR, and more particularly to a method for manufacturing a fuel compact that can manufacture a fuel compact without destroying a coating layer of coated fuel particles.

高温ガス炉は、燃料を含む炉心構造を熱容量が大きく高温で健全性を維持する黒鉛で構成し、炉心を冷却するために、高温下でも化学反応が起こることがないヘリウムガスを冷却ガスとして用いているので、固有の安全性が高く、約900℃の高い出口温度のヘリウムガスを回収して、この高温熱を発電、水素製造、化学プラント等の広い分野で利用することができる。   The HTGR consists of graphite that has a large heat capacity and maintains soundness at high temperatures, and uses helium gas that does not cause chemical reactions at high temperatures as a cooling gas. Therefore, inherent safety is high, and helium gas having a high outlet temperature of about 900 ° C. can be recovered, and this high-temperature heat can be used in a wide range of fields such as power generation, hydrogen production, and chemical plants.

この高温ガス炉の燃料は、二酸化ウランをセラミック状に焼結した直径が約350〜650ミクロンの燃料核の周囲に4層の被覆を施して形成されている。第一層は、密度が約1g/cmの低密度熱分解炭素の被覆であり、これは、ガス状の核分裂生成物(FP)のガス溜めとしての機能と燃料核のスウェリングを吸収するバッファとしての機能とを併せ持っている。第二層は、密度が約1.8g/cmの高密度熱分解炭素の被覆であり、これは、ガス状FPの保持機能を有する。第三層は、密度が約3.2g/cmの炭化珪素(SiC)の被覆であり、これは、固体FPの保持機能を有すると共に、被覆の主要な補強部材としての機能を有する。最後に、第四層は、第二層と同様に、密度が約1.8g/cmの高密度熱分解炭素の被覆であり、これは、ガス状FPの保持機能と第三層の保護層としての機能を有する。 The fuel of this HTGR is formed by coating four layers around a fuel core having a diameter of about 350 to 650 microns obtained by sintering uranium dioxide into a ceramic form. The first layer is a low density pyrolytic carbon coating with a density of about 1 g / cm 3 , which absorbs the function of the gaseous fission product (FP) as a reservoir and fuel nuclei swelling. It also has a function as a buffer. The second layer is a coating of high density pyrolytic carbon having a density of about 1.8 g / cm 3 , which has a retention function for gaseous FP. The third layer is a coating of silicon carbide (SiC) having a density of about 3.2 g / cm 3 , which has a function of holding the solid FP and a function as a main reinforcing member of the coating. Finally, the fourth layer, like the second layer, is a high-density pyrolytic carbon coating with a density of about 1.8 g / cm 3 , which is a gaseous FP retention function and third layer protection. It functions as a layer.

一般的な被覆燃料粒子は、約500〜1000ミクロンの直径を有する。この被覆燃料粒子は、黒鉛マトリックス中に分散させた後、一定形状の燃料コンパクトの形態に成型加工され、この燃料コンパクトの一定数量を黒鉛筒に入れ、上下を栓で閉じて燃料棒とされる。この燃料棒は、六角柱型黒鉛ブロックの複数の挿入口に差し込まれて高温ガス炉の燃料となる。多数個の六角柱型黒鉛ブロックをハニカム配列に多段に重ねて炉心を構成している。   Typical coated fuel particles have a diameter of about 500 to 1000 microns. The coated fuel particles are dispersed in a graphite matrix, and then molded into a fixed fuel compact shape. A fixed amount of the fuel compact is placed in a graphite tube, and the top and bottom are closed with plugs to form fuel rods. . This fuel rod is inserted into a plurality of insertion ports of the hexagonal column type graphite block and becomes fuel for the high temperature gas furnace. A large number of hexagonal columnar graphite blocks are stacked in multiple stages on a honeycomb array to constitute a core.

高温ガス炉の燃料は、一般的には、次のようにして製造される。まず、酸化ウラン粉末を硝酸に溶かして硝酸ウラニル原液とし、この硝酸ウラニル原液に純水、増粘剤を添加し攪拌して滴下原液を作る。増粘剤は、滴下された硝酸ウラニル原液の滴液が落下中にそれ自体の表面張力で真球状になるように作用する。このような増粘剤としては、アルカリ条件下で凝固する性質を有する樹脂、例えば、ポリビニールアルコール樹脂、ポリエチレングリコール、メトローズ等を使用することができる。このように調製された滴下原液は、所定の温度に冷却されて粘度が調整された後、細径の滴下ノズルを振動させる等の方法を用いてアンモニア水中に滴下される。   Generally, the fuel for the HTGR is manufactured as follows. First, uranium oxide powder is dissolved in nitric acid to form a uranyl nitrate stock solution, and pure water and a thickener are added to the uranyl nitrate stock solution and stirred to prepare a dropping stock solution. The thickener acts so that the dropped solution of the uranyl nitrate stock solution dropped into a spherical shape with its own surface tension during dropping. As such a thickener, a resin having a property of solidifying under an alkaline condition, for example, a polyvinyl alcohol resin, polyethylene glycol, or metroise can be used. The dripping stock solution prepared in this manner is cooled to a predetermined temperature and the viscosity is adjusted, and then dropped into ammonia water using a method of vibrating a small-diameter dropping nozzle.

滴液は、アンモニア水溶液表面に着水するまでの空間でアンモニアガスを吹き付けて表面をゲル化させることによって着水時の変形が防止される。硝酸ウラニルは、アンモニア水中でアンモニアと充分に反応させ、重ウラン酸アンモニウムの粒子となる。この粒子は、大気中で焙焼され三酸化ウラン粒子となり、更に還元焼結されて高密度のセラミック二酸化ウランの燃料核となる。   The droplet liquid is prevented from being deformed at the time of landing by spraying ammonia gas in a space until it reaches the surface of the aqueous ammonia solution to gel the surface. Uranyl nitrate is sufficiently reacted with ammonia in ammonia water to form particles of ammonium biuranate. These particles are roasted in the atmosphere to become uranium trioxide particles, and further reduced and sintered to become fuel nuclei of high-density ceramic uranium dioxide.

この燃料核は、流動床に装荷され、この流動床内に供給される反応ガス(被覆ガス)が熱分解されて燃料核の上に被覆が施される。第一層の低密度熱分解炭素は、約1400℃でアセチレン(C)を熱分解して被覆される。第二層及び第四層の高密度熱分解炭素は、約1400℃でプロピレン(C)を熱分解して被覆される。第三層のSiCは、約1600℃でメチルトリクロロシラン(CHSiCl)を熱分解して被覆される。このように4層の被覆が施されて被覆燃料粒子が得られる。 The fuel nuclei are loaded on the fluidized bed, and the reaction gas (coating gas) supplied into the fluidized bed is thermally decomposed to coat the fuel nuclei. The first layer of low density pyrolytic carbon is coated by pyrolyzing acetylene (C 2 H 2 ) at about 1400 ° C. The high density pyrolytic carbon of the second and fourth layers is coated by pyrolyzing propylene (C 3 H 6 ) at about 1400 ° C. The third layer of SiC is coated by pyrolyzing methyltrichlorosilane (CH 3 SiCl 3 ) at about 1600 ° C. In this way, four layers of coating are applied to obtain coated fuel particles.

被覆燃料粒子の粒径や真球度は、オーバーコート粒子の製造条件に大きく影響することから、被覆燃料粒子は、篩による粒径選別及び真球度選別を行った上でオーバーコート工程にリリースされる。   Since the particle size and sphericity of the coated fuel particles greatly affect the production conditions of the overcoat particles, the coated fuel particles are released to the overcoat process after selecting the particle size and sphericity using a sieve. Is done.

この被覆燃料粒子は、その表面に黒鉛粉末、粘結剤等から成る黒鉛マトリックス材を表面にコーティングしてオーバーコート粒子とする。オーバーコート粒子は、円筒形又は円柱形に温間でプレス成型され、燃料コンパクトとなる。この燃料コンパクトは、マトリックス材中に含まれる粘結剤等を除去するために予備焼成され、更にマトリックス材から脱ガスするために焼成される。   The coated fuel particles are overcoated by coating the surface with a graphite matrix material made of graphite powder, a binder or the like. The overcoat particles are hot-pressed into a cylindrical shape or a cylindrical shape, and become a fuel compact. This fuel compact is pre-fired to remove the binder and the like contained in the matrix material, and further fired to degas from the matrix material.

被覆燃料粒子の表面に黒鉛マトリックス材をコーティングするオーバーコート工程は、従来、主に、次の2つの目的を達成するために、行われていた。
(1)プレス成型時の圧力によって被覆燃料粒子が破損をすることを防ぐこと。
(2)燃料コンパクト内に被覆燃料粒子を均一に分散させ、燃焼時に被覆燃料粒子が熱的、機械的に破損するのを防ぐこと。
Conventionally, the overcoat process of coating the surface of the coated fuel particles with a graphite matrix material has been mainly performed in order to achieve the following two purposes.
(1) Prevent the coated fuel particles from being damaged by pressure during press molding.
(2) Disperse the coated fuel particles uniformly in the fuel compact to prevent the coated fuel particles from being thermally and mechanically damaged during combustion.

コンパクトプレス時に被覆燃料粒子の被覆層が破損するのを防止するために、オーバーコート層は、被覆層のクッション材として働くので、厚い方が好ましいが、燃料コンパクトの体積は予め決まっているので、燃料コンパクト中のマトリックス材の量が増加すれば、燃料コンパクト中に含まれる被覆燃料粒子の個数が逆に減少し、1個当たりの燃料コンパクトに含まれるウラン量が少なくなることになる。従来の燃料コンパクトでは、被覆粒子の体積/コンパクトの体積で定義される被覆粒子充填率の値は、35%程度であった。   In order to prevent the coating layer of the coated fuel particles from being damaged at the time of compact press, the overcoat layer works as a cushioning material for the coating layer, so a thicker one is preferable, but since the volume of the fuel compact is predetermined, If the amount of the matrix material in the fuel compact increases, the number of coated fuel particles contained in the fuel compact decreases, and the amount of uranium contained in one fuel compact decreases. In the conventional fuel compact, the value of the coated particle filling rate defined by the volume of the coated particle / the volume of the compact is about 35%.

高温ガス炉用燃料を高燃焼度化するために1個当たりの燃料コンパクトに含まれるU235の量を増加させる必要があり、そのためには、ウランの濃縮度を高くするか、1個当たりの燃料コンパクトに含まれるウラン量を多くすることが必要である。1個当たりの燃料コンパクトに含まれるウラン量を多くするためには、コンパクト中にできる限り多くの被覆燃料粒子を入れる必要があるが、マトリックス材の量が少なくなると、プレス成型時の圧力によって被覆燃料粒子が破損をすることを防ぐことが困難になるという問題点があった。   In order to increase the burnup of HTGR fuel, it is necessary to increase the amount of U235 contained in the fuel compact per unit. For this purpose, the enrichment of uranium is increased or the fuel per unit is increased. It is necessary to increase the amount of uranium contained in the compact. In order to increase the amount of uranium contained in one fuel compact, it is necessary to put as many coated fuel particles as possible into the compact. However, when the amount of matrix material decreases, the coating pressure is reduced by the pressure during press molding. There has been a problem that it is difficult to prevent the fuel particles from being damaged.

本発明が解決しようとする課題は、オーバーコート粒子のオーバーコート層が薄くてもプレス成型時に被覆燃料粒子の被覆層を破損することなく燃料コンパクトを製造することができる方法を提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is to provide a method capable of producing a fuel compact without damaging the coating layer of the coated fuel particles during press molding even if the overcoat layer of the overcoat particle is thin. .

本発明の課題解決手段は、燃料コンパクト1個分に必要なオーバーコート粒子を燃料コンパクト成形用金型に装填し、この金型内にオーバーコート層用溶剤を投入し、金型に振動を与えることによりオーバーコート粒子同士が接触している箇所のオーバーコート層を溶剤によって溶解して前記オーバーコート粒子から遊離してオーバーコート粒子間の隙間を稠密に充填させ、その後金型を加温させることによって溶剤を飛散させ、更に金型を引き続き加温しながら加圧して燃料コンパクトを製造することを特徴とした高温ガス炉用燃料コンパクトの製造方法を提供することにある。   According to the means for solving the problems of the present invention, overcoat particles necessary for one fuel compact are loaded into a fuel compact molding die, an overcoat layer solvent is introduced into the die, and the die is vibrated. The overcoat layer where the overcoat particles are in contact with each other is dissolved with a solvent and is released from the overcoat particles so that the gaps between the overcoat particles are densely filled, and then the mold is heated. The present invention provides a method for producing a fuel compact for a high-temperature gas reactor, characterized in that a solvent compact is scattered and a mold is subsequently heated and pressurized to produce a fuel compact.

本発明の課題解決手段において、成形用金型に付与する振動は、垂直方向及び/又は水平方向の振動とすることができる。   In the problem solving means of the present invention, the vibration applied to the molding die can be a vertical vibration and / or a horizontal vibration.

本発明によれば、燃料コンパクトは、金型内に溶剤を投入した後金型に振動を付与しながらオーバーコート粒子同士が接触している箇所のオーバーコート層を溶解してオーバーコート粒子間の隙間をこの遊離オーバーコート層である黒鉛マトリックスで稠密に充填させるので、オーバーコート層を薄肉化することができるため、被覆燃料粒子の充填率を高めることができ、燃料コンパクトを高燃焼度化することができる。   According to the present invention, the fuel compact is obtained by dissolving the overcoat layer where the overcoat particles are in contact with each other while applying vibration to the mold after the solvent is injected into the mold. Since the gap is densely filled with the graphite matrix which is the free overcoat layer, the overcoat layer can be thinned, so that the filling rate of the coated fuel particles can be increased, and the fuel compact can be increased in burnup. be able to.

また、オーバーコート粒子同士の隙間に溶剤によって遊離した黒鉛マトリックスがオーバーコート粒子の隙間を緻密に充填するので、オーバーコート粒子の加熱加圧はオーバーコート層を変形させる程度まで高めて行う必要がなく、コンパクトプレス成型時に被覆燃料粒子の被覆層が破損することがない。   In addition, the graphite matrix liberated by the solvent in the gaps between the overcoat particles densely fills the gaps in the overcoat particles, so it is not necessary to heat and press the overcoat particles to the extent that the overcoat layer is deformed. The coated layer of coated fuel particles is not damaged during compact press molding.

本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に述べると、図1は、本発明に係わる燃料コンパクトの製造方法を工程順に示し、コンパクト1個分に必要なオーバーコート粒子1を計量し、この計量されたオーバーコート粒子1を燃料コンパクト成形用金型10に装填する(図1(A)参照)。   An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a method for producing a fuel compact according to the present invention in the order of steps, and weigh the overcoat particles 1 required for one compact, The measured overcoat particles 1 are loaded into a fuel compact molding die 10 (see FIG. 1A).

オーバーコート粒子1は、図2(A)に示すように、被覆燃料粒子1Aに黒鉛マトリックス1Bをオーバーコートして形成されるが、この黒鉛マトリックス1Bは、人造黒鉛粉末、天然黒鉛粉末及びフェノール樹脂の如きバインダー(粘結剤)を一定の割合で混合して形成される。オーバーコート層1Lの厚さは、最終的な燃料コンパクトの被覆燃料粒子充填率により決定される。   As shown in FIG. 2A, the overcoat particle 1 is formed by overcoating a coated fuel particle 1A with a graphite matrix 1B. The graphite matrix 1B is made of artificial graphite powder, natural graphite powder, and phenol resin. It is formed by mixing a binder (binder) such as The thickness of the overcoat layer 1L is determined by the final fuel compact covering fuel particle filling rate.

金型10は、円筒形ダイス12と上パンチ14及び下パンチ16から成っている。円筒形ダイス10の内径及びプレス時のコンパクト高さは、予備焼成や焼成などの熱処理時に寸法が収縮する分を考慮して寸法が決められる。上パンチ14は、所定のコンパクト高さまでプレスするのに用いられる。また、下パンチ16は、プレス成型後、製品である燃料コンパクトを上方へ押し上げて金型10から製品を出す機能を有する。   The mold 10 includes a cylindrical die 12, an upper punch 14, and a lower punch 16. The inner diameter of the cylindrical die 10 and the compact height at the time of pressing are determined in consideration of the amount of shrinkage during heat treatment such as pre-baking or baking. The upper punch 14 is used for pressing to a predetermined compact height. The lower punch 16 has a function of pushing the fuel compact as a product upward after press molding and ejecting the product from the mold 10.

このようにしてオーバーコート粒子1を装填した金型10にオーバーコー粒子1のオーバーコート層用溶剤、例えばアルコール2をダイス12の上方から所定量投入した後、この金型10に微小な振幅を持つ垂直方向及び/又は水平方向の振動を付与する。この振動により、アルコール2がオーバーコート粒子1の堆積層の下方に浸透し、この過程で、図2(B)に示すように、オーバーコート粒子1同士が接触している箇所のオーバーコート層1Lがアルコール2によって溶解して黒鉛マトリックス1Bを被覆燃料粒子1Aから遊離し、この遊離黒鉛マトリックス1Bがオーバーコート粒子1間の隙間1S(オーバーコート粒子1が接触していない部分)を埋めるように移動して被覆燃料粒子1Aの間を緻密に充填する(図1(B)参照)。   After a predetermined amount of an overcoat layer solvent for overcoating particles 1, such as alcohol 2, is poured into the mold 10 loaded with the overcoat particles 1 from above the die 12, a small amplitude is applied to the mold 10. Apply vertical and / or horizontal vibration. Due to this vibration, the alcohol 2 permeates below the deposited layer of the overcoat particles 1, and in this process, as shown in FIG. 2 (B), the overcoat layer 1L at the place where the overcoat particles 1 are in contact with each other. Is dissolved by the alcohol 2 to release the graphite matrix 1B from the coated fuel particles 1A, and the free graphite matrix 1B moves so as to fill the gap 1S between the overcoat particles 1 (the portion where the overcoat particles 1 are not in contact). Then, the space between the coated fuel particles 1A is densely filled (see FIG. 1B).

この状態で金型10を加熱炉20内で加温してアルコール2を飛ばした後(図1(C)参照)、引き続き同じ加熱炉20内で加温しながら上パンチ14を下降して黒鉛マトリックス1Bで囲まれた被覆燃料粒子1A(被覆燃料粒子1Aと黒鉛マトリックス1Bとの混合物)を加圧成形することによって燃料コンパクト3を製造する(図1(D)参照)。   In this state, the mold 10 is heated in the heating furnace 20 to blow off the alcohol 2 (see FIG. 1 (C)), and then the upper punch 14 is lowered while heating in the same heating furnace 20 to make graphite. Fuel compact 3 is manufactured by press-molding coated fuel particles 1A (a mixture of coated fuel particles 1A and graphite matrix 1B) surrounded by matrix 1B (see FIG. 1D).

具体的な実施例において、アルコール飛散のための金型10の加温は、約40℃で行われた。なお、この際、上パンチ14により荷重を掛けることにより、アルコール2が飛散した部分が空洞とならないようにするのが好ましい。この荷重(圧力)は、被覆燃料粒子1Aを破壊させることがないような低いレベルの圧力とした。   In a specific example, the heating of the mold 10 for alcohol splashing was performed at about 40 ° C. At this time, it is preferable to prevent a portion where the alcohol 2 is scattered from becoming a cavity by applying a load with the upper punch 14. This load (pressure) was set at a low level so as not to destroy the coated fuel particles 1A.

被覆燃料粒子1Aと黒鉛マトリックス1Bとの混合物の加圧は、温度を約80℃に上げて黒鉛マトリックス1B中に含まれるフェノール樹脂を軟化させながら行われた。加熱時間は、黒鉛マトリクス1B中のフェノール樹脂の量に依存するが、30分以下で充分であった。   Pressurization of the mixture of the coated fuel particles 1A and the graphite matrix 1B was performed while raising the temperature to about 80 ° C. and softening the phenol resin contained in the graphite matrix 1B. Although the heating time depends on the amount of the phenol resin in the graphite matrix 1B, 30 minutes or less was sufficient.

その後、この温度は、上パンチ14により荷重を掛けたまま、約110℃に上げられ、黒鉛マトリックス1B中に含まれるフェノール樹脂を硬化させた。オーバーコート粒子1同士の隙間1Sは、オーバーコート層1Lの溶解によって埋めつくされるので、従来のように、オーバーコート粒子1のオーバーコート層1Lの加熱、加圧による変形で行う必要がなく、従って、上パンチ14のプレス圧力は、低くてよいので、被覆燃料粒子1Aの被覆層が破損することがなかった。   Thereafter, this temperature was raised to about 110 ° C. while a load was applied by the upper punch 14, and the phenol resin contained in the graphite matrix 1B was cured. Since the gap 1S between the overcoat particles 1 is filled by dissolution of the overcoat layer 1L, it is not necessary to carry out the deformation by heating and pressurizing the overcoat layer 1L of the overcoat particle 1, Therefore, since the press pressure of the upper punch 14 may be low, the coating layer of the coated fuel particles 1A was not damaged.

燃料コンパクト3を下パンチ16によって金型10から取り出した後、燃料コンパクト3を窒素雰囲気中で800℃に保つことにより予備焼成して、黒鉛マトリックス1B中のバインダーであるフェノール樹脂を炭化させ、このようにして予備焼成された燃料コンパクト3を真空中1800℃で焼結することにより、黒鉛マトリックス1B中に含まれるガス成分を除去し、製品燃料コンパクトとした。   After the fuel compact 3 is taken out from the mold 10 by the lower punch 16, the fuel compact 3 is pre-fired by keeping it at 800 ° C. in a nitrogen atmosphere to carbonize the phenol resin as the binder in the graphite matrix 1B. In this way, the pre-fired fuel compact 3 was sintered at 1800 ° C. in a vacuum to remove gas components contained in the graphite matrix 1B, thereby obtaining a product fuel compact.

この実施例で得られた燃料コンパクト3のSiC被覆層の破損率及び貫通破損率(露出ウラン率)を測定したところ、燃料コンパクトの製造に起因する被覆燃料粒子の破損は認められなかった。   When the failure rate and penetration failure rate (exposed uranium rate) of the SiC coating layer of the fuel compact 3 obtained in this example were measured, no damage of the coated fuel particles due to the production of the fuel compact was observed.

本発明によれば、燃料コンパクトは、オーバーコート粒子を金型内に装填した後、金型内に溶剤を投入して金型に振動を付与することによってオーバーコート粒子のオーバーコート層を溶解し遊離してオーバーコート粒子間の隙間をこの遊離されたオーバーコート層である黒鉛マトリックスで埋めるので、プレス成形を大きな圧力で行うことなく、燃料コンパクトを成形することができ、従ってオーバーコート層を薄くしても被覆燃料粒子の被覆層が破損することがなく、被覆燃料粒子の充填率を向上して燃料コンパクトの燃焼の高度化に確実に対応することができ、産業上の利用性が向上する。   According to the present invention, the fuel compact dissolves the overcoat layer of the overcoat particles by loading the overcoat particles into the mold and then injecting a solvent into the mold to impart vibration to the mold. The space between the overcoat particles is filled with the graphite matrix which is the released overcoat layer, so that it is possible to form a fuel compact without performing press molding under a large pressure. Even so, the coating layer of the coated fuel particles will not be damaged, and the filling rate of the coated fuel particles can be improved to reliably cope with the advanced combustion of the fuel compact, improving the industrial utility. .

本発明の燃料コンパクトの製造方法を工程順に示す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the manufacturing method of the fuel compact of this invention in order of a process. 金型内でオーバーコート粒子の隙間が埋められる状態を説明する拡大断面図である。It is an expanded sectional view explaining the state by which the clearance gap between overcoat particles is filled in a metal mold | die.

符号の説明Explanation of symbols

1 オーバーコート粒子
1A 被覆燃料粒子
1B 黒鉛マトリックス
1L オーバーコート層
2 アルコール
3 燃料コンパクト
10 コンパクト成形用金型
12 ダイス
14 上パンチ
16 下パンチ
20 加熱炉



























1 Overcoat particle 1A Coated fuel particle 1B Graphite matrix 1L Overcoat layer 2 Alcohol 3 Fuel compact
10 Mold for Compact Molding 12 Dies 14 Upper Punch 16 Lower Punch 20 Heating Furnace



























Claims (2)

燃料コンパクト1個分に必要なオーバーコート粒子を燃料コンパクト成形用金型に装填し、前記金型内にオーバーコート層用溶剤を投入し、前記金型に振動を与えることにより前記オーバーコート粒子同士が接触している箇所のオーバーコート層を前記溶剤によって溶解して前記オーバーコート粒子から遊離して前記オーバーコート粒子間の隙間を埋めて前記オーバーコート粒子の隙間を稠密に充填させ、その後前記金型を加温させることによって前記溶剤を飛散させ、前記金型を引き続き加温しながら加圧して燃料コンパクトを製造することを特徴とした高温ガス炉用燃料コンパクトの製造方法。 Overcoat particles necessary for one fuel compact are loaded into a fuel compact molding die, an overcoat layer solvent is introduced into the die, and vibrations are applied to the die so that the overcoat particles The overcoat layer in contact with the overcoat layer is dissolved by the solvent and released from the overcoat particles to fill the gaps between the overcoat particles, and the gaps between the overcoat particles are densely filled, and then the gold A method for producing a fuel compact for a HTGR, wherein the solvent is scattered by heating the mold and the mold is pressurized while continuing to heat the mold to produce a fuel compact. 請求項1に記載の高温ガス炉用燃料コンパクトの製造方法であって、前記成形用金型に付与する振動は垂直方向及び/又は水平方向の振動であることを特徴とする高温ガス炉用燃料コンパクトの製造方法。



































2. The high temperature gas reactor fuel compact manufacturing method according to claim 1, wherein the vibration applied to the molding die is vertical and / or horizontal vibration. Compact manufacturing method.



































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* Cited by examiner, † Cited by third party
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RU2790857C1 (en) * 2022-07-27 2023-02-28 Акционерное Общество "Российский Концерн По Производству Электрической И Тепловой Энергии На Атомных Станциях" (Ао "Концерн Росэнергоатом") Method for producing graphite coating on spherical micro-repels

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RU2790857C1 (en) * 2022-07-27 2023-02-28 Акционерное Общество "Российский Концерн По Производству Электрической И Тепловой Энергии На Атомных Станциях" (Ао "Концерн Росэнергоатом") Method for producing graphite coating on spherical micro-repels

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