JP2505881B2

JP2505881B2 - 放射性廃棄物の溶融装置

Info

Publication number: JP2505881B2
Application number: JP1119949A
Authority: JP
Inventors: 年上原; 加藤　　明
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1989-05-12
Filing date: 1989-05-12
Publication date: 1996-06-12
Anticipated expiration: 2011-06-12
Also published as: JPH03122599A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は不燃性の放射性廃棄物の溶融固化処理するた
めに使用される放射性廃棄物の溶融装置の改良に関する
ものである。

（従来の技術）近年における原子力発電所を始めとする原子力施設か
ら発生する不燃性の放射性廃棄物の増加と、低レベル放
射性廃棄物の埋設処理の具体化に伴い、放射性廃棄物の
減容固化処理技術の開発が進められており、その一環と
して放射性廃棄物を溶融し、減容固化する処理技術が提
案されている（例えば、特開昭60-53273号、特開昭61-2
13698号公報）。

このような従来の放射性廃棄物の溶融装置は、第４図
に示されるように発熱体を兼ねたセラミックス製のるつ
ぼ（21）を支台（22）上に設置し、高周波誘導コイル
（23）、（24）による誘導加熱でるつぼ（21）自体を発
熱させて内部の放射性廃棄物を溶融させるもので、溶融
物は下部ノズル（25）からステンレススチール製の容器
（26）内に流下され、固化されるようになっている。こ
の装置は放射能汚染による二次廃棄物はるつぼ（21）の
みであるという利点がある。しかし溶湯による浸食や内
部欠陥等により万一るつぼ（21）が破損した場合には、
高温でしかも放射能を持った溶融物が炉内外に飛散し、
炉を損傷するばかりか周囲を放射能により汚染する危険
があった。しかもるつぼの寿命の予測は困難であるた
め、余裕を見て早めにるつぼの交換を行う必要があっ
た。

また、一般的な金属の溶解作業に使用されているよう
に、るつぼの周囲の炉内でマグネシアサンド等で埋めて
固定する構造とした場合には、るつぼ破損時の安全性は
確保されるものの、るつぼの交換作業が極めて困難とな
り、作業者の被曝防止上好ましくないものであった。

（発明が解決しようとする課題）本発明は上記したような従来の問題点を解決して、る
つぼ破損時の溶融物の飛散や炉の損傷を防止することが
でき、消耗品であるるつぼの交換を容易に行えるように
した放射性廃棄物の溶融装置を提供するために完成され
たものである。

（課題を解決するための手段）上記の課題を解決するためになされた本発明は、高周
波誘導炉の内部の支台上に放射性廃棄物を溶融するため
のるつぼを設置した放射性廃棄物の溶融装置において、
このるつぼとして底部を備えた非導電性耐熱セラミック
製の外筒内に発熱体を兼ねる導電性セラミック製のるつ
ぼ本体を着脱自在に収納し、それら両者間に耐熱性粉体
を充填するとともに、そのるつぼ本体の底部には溶融物
排出用のノズルを下方に向けて外筒の底部を挿通して突
設した多重るつぼを用いたことを特徴とするものであ
る。

（実施例）以下に本発明を図示の実施例によって更に詳細に説明
すると、（１）は支持枠、（２）は支持枠（１）上に設
けられた高周波誘導炉の炉本体であって、側壁（３）
と、その外側に設けられた誘導コイル（４）と、断熱蓋
（５）を備えた断熱壁（６）とを含むものである。ま
た、（７）は内部に調節用誘導コイル（８）を備えたド
ーナツ状の支台である。

（９）はこの支台（７）上に置かれたるつぼであり、
本発明においてはこのるつぼ（９）は耐熱セラミック製
の外筒（10）と、その内部に着脱自在に収納されたるつ
ぼ本体（11）と、それらの間に充填された耐熱性粉体
（12）とによって構成された二重るつぼとされている。
外筒（10）は1500℃以上の耐熱性を有する高アルミナ質
やムライト質、マグネシア質のセラミックのような焼成
耐火物、または不定形耐火物からなるものであり、ヒー
トクラックを生じないよう耐熱衝撃性が要求される。外
筒（10）は第２図に拡大して示したように有底円筒状の
ものである。るつぼ本体（11）は、高周波誘導により誘
導電流を生じジュール熱を発生するように導電性を有す
るセラミック材質からなるもので、例えばSiC,Al₂O₃等
の骨材を導電性を有するカーボンボンドにより焼結した
ものが用いられる。耐熱性粉体（12）はるつぼ（11）の
位置を外筒（10）内に固定するためのバックサンドとし
ての役割を持つもので、コランダム質やマグネシアスピ
ネル質の1500℃以上の耐熱性を持つ材質のものが用いら
れる。

このようなるつぼ（９）は、第１図のようにその底部
には溶融物排出用のノズル（13）を下方に向けて外筒の
底部を挿通して支台（７）の中心孔から下方に突出させ
た状態で支台（７）の上に置かれている。（14）はその
下方に置かれたステンレススチール製の容器である。

（作用）このように構成された本発明の装置は、廃棄物供給口
（15）を通じてるつぼ本体（11）の内部に金属、ガラ
ス、コンクリート、加熱性廃棄物の焼却灰等の不燃性の
放射性廃棄物を投入し、誘導コイル（４）による誘導加
熱で導電性セラミック性のるつぼ本体（11）を発熱させ
て1200〜1400℃の高温とし、その内部の放射性廃棄物を
溶融させることは従来のものと同様である。

しかし本発明においては、前記したような二重るつぼ
構造が採用されているので、つるぼ本体（11）が破損し
た場合にも溶融物が外部に流出することが耐熱性粉体
（12）と外筒（10）により防止される。また、るつぼ本
体（11）には発熱体特性に優れた材料を選択できるとと
もに、外筒（10）には高温強度、耐熱衝撃性能などに優
れた材料を選択できるなど個別に対応できるので溶融性
能を向上させることができる。そのようにして本発明の
装置においては、溶融物は下部ノズル（13）から外部の
容器（14）の内部に流下するので、安全性を確保しなが
ら連続または繰り返し溶融処理することができる。また
本発明の装置においては、るつぼ（９）は支台（７）の
上に置かれているのみであるから、るつぼ本体（11）の
破損時には支台（７）を下げてるつぼ本体（11）単体と
してまたは外筒（10）ごと一体として交換することがで
き、かつ交換作業を容易に行うことができる。

なお、第３図に示すように外筒（10）をるつぼ本体
（11）より高くしておけば、るつぼ本体（11）の破損時
における溶融物のオーバーフローをより確実に防止する
とができる。

（発明の効果）本発明は以上に説明したように、るつぼ本体の破損時
にも耐熱性粉体と外筒により溶融物の外部への流出を確
実に防止することができ、放射性廃棄物の溶融固化処理
の安全性を確保することができる。また、つるぼ交換作
業も極めて容易に行うことができ、メンテナンス性にも
優れている。しかもるつぼの構造上、るつぼ本体は内部
の溶融物とともに外筒により支持されるので、さほど強
度を要求されず、発熱体としての耐久性、発熱性に重点
を絞った材質を選択することができ、溶融性能の向上を
図るこもできる。

よって本発明は従来の問題点を解決した放射性廃棄物
の溶融装置として、産業の発展に寄与するところは極め
て大きいものである。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図はその要
部の断面図、第３図はその変形例を示す断面図、第４図
は従来の放射性廃棄物の溶融装置を示す断面図である。（７）：支台、（10）：外筒、（11）：るつぼ本体、
（12）：耐熱性粉体。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】高周波誘導炉の内部の支台（７）上に放射
性廃棄物を溶融するためのるつぼ（９）を設置した放射
性廃棄物の溶融装置において、このるつぼ（９）として
底部を備えた非導電性耐熱セラミック製の外筒（10）内
に発熱体を兼ねる導電性セラミック製のるつぼ本体（1
1）を着脱自在に収納し、それら両者間に耐熱性粉体（1
2）を充填するとともに、そのるつぼ本体（11）の底部
には溶融物排出用のノズル（13）を下方に向けて外筒
（10）の底部を挿通して突設した多重るつぼを用いたこ
とを特徴とする放射性廃棄物の溶融装置。