JP2999366B2 - 核燃料ペレットの焼結用移送容器 - Google Patents

核燃料ペレットの焼結用移送容器

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JP2999366B2 JP6097555A JP9755594A JP2999366B2 JP 2999366 B2 JP2999366 B2 JP 2999366B2 JP 6097555 A JP6097555 A JP 6097555A JP 9755594 A JP9755594 A JP 9755594A JP 2999366 B2 JP2999366 B2 JP 2999366B2
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地 好 夫 野
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日本ニユクリア・フユエル株式会社
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Furnace Charging Or Discharging (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、敷板の上に配置された
焼結皿の水平面内の回動を防ぐ核燃料ペレットの焼結用
移送容器に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の核燃料ペレットの焼結用移送容
器1は、図3に示すように、敷板2と多段(図3では5
段)に積重ねられた焼結皿3とから構成され、焼結皿3
の上に装荷される成型体ペレット4を、たとえば、焼結
連続式焼結炉において焼結処理することにより核燃料ペ
レットに成型する。
【0003】核燃料ペレットの焼結は、図4に示すよう
に、焼結皿3の上に成型体ペレット4を装荷した焼結用
移送容器1を、図示しない置換室において不燃性ガス、
たとえば、窒素ガスにてガス置換した後、連続式焼結炉
5の硬質セラミック製炉床6の上に置き、プッシャー7
により炉床6の上を移動させながら、焼結用移送容器1
に装荷された成型体ペレット4を、還元性雰囲気で16
00℃以上の高温で処理することで行なわれ、焼結後の
焼結用移送容器1は、冷却された後、再び、置換室にお
いて水素ガスが室内に洩れないように、窒素ガスによる
ガス置換を行ない、その後、連続式焼結炉5から搬出さ
れる。
【0004】核燃料ペレットの焼結用移送容器は、連続
式焼結炉において還元性雰囲気で1600℃以上の高温
の条件下で、核燃料ペレットの焼結処理時に加熱と冷却
の繰り返しによる急激な温度変化を受ける。そのため、
核燃料ペレットを入れる移送容器としては、急激な温度
変化による熱歪みで割れが生じない材料、たとえば、モ
リブデン金属板が用いられている。
【0005】すなわち、核燃料ペレットの焼結に用いら
れる焼結用移送容器は、連続式焼結炉内を連続的に押し
出され移動通過されるので、それに応じて強固な構造と
しなければならないが、モリブデン金属は希少金属で高
価であるから、経済的な見地から、プッシャーにより押
される敷板を剛性の強固な厚板(10〜35mm)で作
り、焼結皿を厚さ1.0〜4.0mmのモリブデン金属
板を成形して作るようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記核燃料ペレットの
焼結用移送容器は、焼結皿が薄いモリブデン金属板で作
られているため、燃料ペレットの焼結時に還元性雰囲気
で1600℃以上の高温で処理する際に、二次再結晶の
成長粗大化、加熱冷却に伴う熱疲労や高温使用中のクリ
ープ現象などによって、焼結皿の底面が敷板の方向に向
かって凸状態となるように変形するが、変形した焼結皿
を敷板の上に配置した場合には、敷板上に配置された焼
結皿が、敷板を炉床の上をプッシャーにより押し出す際
に擦れ合い発生する微振動を炉内を移動している間継続
して受けることで、敷板上に配置された焼結皿が、底面
に形成された凸部を中心軸として少しずつ水平方向に回
動し、やがて、焼結皿が大きく回動し、焼結皿に装荷さ
れた核燃料ペレットが、焼結炉内に落下したり、焼結炉
内の耐熱構造体と接触するという難点がある。
【0007】また、核燃料ペレットの焼結用移送容器
は、焼結皿を敷板に載置した構成であるから、連続式焼
結炉に適用した場合には、炉の内部に特別な移動手段が
設けられていないため、敷板に載置された焼結皿が水平
面内で回動すると、この焼結皿が焼結炉の内部に設けた
各温度領域を仕切る耐熱構造体に引っ掛かり、その位置
に拘束されて動かなくなることがある。このような場
合、焼結炉の電源を切って、焼結炉の内部温度を室温ま
で下げ、焼結炉を分解して移送容器を取り出さなければ
ならないという問題がある。
【0008】上記難点を解消するために、焼結皿を厚い
モリブデン金属板で成形し、耐変形強度を増し変形しに
くくする技術手段も提案されたが、この場合、移送容器
全体の重量が重くなり、焼結炉の移送容器を支持する炉
床の構造を強くして耐力を大きくしなければならず、ま
た、モリブデン金属は希少金属で高価であるから製造コ
ストが高くなってしまう。
【0009】本発明は上記した点に鑑みてなされたもの
で、敷板の上で配置された焼結皿の敷板に対する水平面
内の回動を防ぐ核燃料ペレットの焼結用移送容器を提供
することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の核燃料ペレット
の焼結用移送容器は、敷板とこの敷板の上に配置された
焼結皿とから構成され、焼結皿の上に成型体ペレットが
装荷される核燃料ペレットの焼結用移送容器において、
敷板の上面に焼結皿のための回り止め突起を設け、焼結
皿に複数の貫通孔を設け、複数の焼結皿を敷板の上に積
み重ね、複数の挿入ロッドを積み重ねられた焼結皿に設
けた貫通孔に挿通して焼結皿を互いに連結したことを特
徴とする。
【0011】本発明の核燃料ペレットの焼結用移送容器
は、回り止め突起が敷板の上面から上方に延びる一対の
ピンで、一対のピンを敷板の上面隅部で対角線を挟んだ
位置に配置することができる。
【0012】
【作用】本発明の核燃料ペレットの焼結用移送容器で
は、敷板上に積み重ねられた焼結皿を各焼結皿に設けた
貫通孔に挿入ロッドを挿通することで互いに連結し、焼
結皿を敷板の上面に設けた回り止め突起に当接したこと
で、敷板上に配置された焼結皿が回動することはない。
【0013】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面につき説明す
る。
【0014】図1は本発明による核燃料ペレットの焼結
用移送容器を示す。この核燃料ペレットの焼結用移送容
器10は、モリブデン金属材料により厚い正方形に成形
された敷板11と、この敷板11の上に積み重ねられた
5枚のモリブデン金属板製焼結皿12,12,…と、敷
板11の対角線上に対向する隅部に突設された回り止め
突起13,13と、各焼結皿12の周辺部に穿設された
複数の貫通孔14と、各焼結皿12に設けた貫通孔14
を貫通して積み重ねられた焼結皿12を互いに連結する
挿入ロッド15とから構成されている。
【0015】上記敷板11の隅部に突設された回り止め
突起13は、一対のピン13a,13bから形成され、
一対のピン13a,13bは、敷板11から上方に延び
る高さが焼結皿12の高さであり、敷板11の上に積み
重ねられた5枚の焼結皿12のうちの最下位の焼結皿1
2の隅部外面に当接する位置に配置されている。すなわ
ち、敷板11の隅部に突設された回り止め突起13,1
3は、最下位の焼結皿12の対向する隅部外面に当接し
て、焼結皿12の水平面内での回動を防ぐ。
【0016】一方、上記焼結皿12の周辺部には、適当
間隔を置いて複数の貫通孔14が穿設されており、各焼
結皿12は、貫通孔14が同一垂直線上に位置するよう
に敷板11の上に積み重ねられる。積み重ねられた焼結
皿12の貫通孔14には最上位の焼結皿12から最下位
の焼結皿12まで延びる挿入ロッド15が挿通される。
この挿入ロッド15の挿通により、積み重ねられた焼結
皿12は互いに連結される。
【0017】つぎに作用を説明する。核燃料ペレットの
焼結は、焼結皿12の上に成型体ペレット4を装荷した
焼結用移送容器10を、図示しない置換室において不燃
性ガス、たとえば、窒素ガスにてガス置換した後、連続
式焼結炉5の硬質セラミック製炉床6の上に置き、プッ
シャー7により炉床6の上を移動させながら、成型体ペ
レット4を還元性雰囲気で1600℃以上の高温で処理
することで行なわれるが、敷板11と最下位の焼結皿1
2は、回り止め突起13により結合され、敷板11の上
に積み重ねられた5枚の焼結皿12は、周辺部に穿設さ
れた貫通孔14に挿入ロッド15を挿通することで互い
に連結されているので、燃料ペレットの焼結時に還元性
雰囲気で1600℃以上の高温で処理する際の二次再結
晶の成長粗大化、加熱冷却に伴う熱疲労や高温使用中の
クリープ現象などによって、焼結皿の底面が敷板の方向
に向かって凸状態となる変形が生じても、変形した焼結
皿12が焼結用移送容器10を炉床6の上を移動させる
ことで発生する微振動により敷板11の上で水平面内で
回動することがなく、したがって、焼結皿に装荷された
核燃料ペレットが焼結炉内に落下したり、焼結炉内の耐
熱構造体と接触することはない。
【0018】図2は本発明の他の実施例を示し、図2に
示す実施例では、敷板20が剛性の強い長方形厚板であ
り、この敷板20の上面全周囲に焼結皿21を囲むよう
に全体形状を枠形とした回り止め突起22が配置されて
いる。この回り止め突起22は、積み重ねられた焼結皿
21の内の1段目の焼結皿21の高さと同じ高さであ
る。各焼結皿21には図1と同様に貫通孔23が穿設さ
れ,貫通孔23にU形挿入ロッド24を挿入することで
積み重ねられた焼結皿21同士が互いに連結される。
【0021】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、敷板
の上面に焼結皿のための回り止め突起を設け、焼結皿に
複数の貫通孔を設け、複数の焼結皿を敷板の上に積み重
ね、複数の挿入ロッドを積み重ねられた焼結皿に設けた
貫通孔に挿通して焼結皿を互いに連結したことで、焼結
による熱処理を受けて変形した焼結皿が炉床の上を移動
することで発生する微振動により水平面内で回動するこ
とがなく、焼結皿に装荷された核燃料ペレットが、焼結
炉内に落下したり焼結炉内の耐熱構造体と接触すること
はない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による核燃料ペレットの焼結用移送容器
の斜視図。
【図2】本発明による核燃料ペレットの焼結用移送容器
の他の実施例を示す図。
【図3】従来の核燃料ペレットの焼結用移送容器を示す
図。
【図4】核燃料ペレットの焼結用移送容器を連続式焼結
炉に配置した状態を示す図。
【符号の説明】
5 連続式焼結炉 6 炉床 10 焼結用移送容器 11 敷板 12 焼結皿 13 回り止め突起
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F27D 3/12 G21C 21/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】敷板とこの敷板の上に配置された焼結皿と
    から構成され、焼結皿の上に成型体ペレットが装荷され
    る核燃料ペレットの焼結用移送容器において、敷板の上
    面に焼結皿のための回り止め突起を設け、焼結皿に複数
    の貫通孔を設け、複数の焼結皿を敷板の上に積み重ね、
    複数の挿入ロッドを積み重ねられた焼結皿に設けた貫通
    孔に挿通して焼結皿を互いに連結したことを特徴とする
    焼結用移送容器。
  2. 【請求項2】回り止め突起が、敷板の上面から上方に延
    びる一対のピンであり、一対のピンは、敷板の上面隅部
    で対角線を挟んだ位置に配置されたことを特徴とする請
    求項1に記載の焼結用移送容器。
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