JP3017981B1 - 原子燃料用焼結炉 - Google Patents
原子燃料用焼結炉Info
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- JP3017981B1 JP3017981B1 JP10316164A JP31616498A JP3017981B1 JP 3017981 B1 JP3017981 B1 JP 3017981B1 JP 10316164 A JP10316164 A JP 10316164A JP 31616498 A JP31616498 A JP 31616498A JP 3017981 B1 JP3017981 B1 JP 3017981B1
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- sintering furnace
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
Abstract
【要約】
【課題】 雰囲気ガスの燃焼熱を有効に利用するように
した焼結炉を得ること。 【解決手段】 水素ガスを主成分とする還元ガスを雰囲
気ガスとして使用する原子燃料用焼結炉において、雰囲
気ガス出口管から排出し燃焼させる雰囲気ガスを、粉末
に添加された物質を除去し且つＯ／Ｕの調整を行うバー
ンオフゾーン１の金属マッフルの外表面のバーナすなわ
ち側面加熱バーナ１４及び上面加熱バーナ１５を介して
導入して燃焼させ、その燃焼熱によってバーンオフゾー
ンの金属マッフルを外表面より加熱する。
した焼結炉を得ること。 【解決手段】 水素ガスを主成分とする還元ガスを雰囲
気ガスとして使用する原子燃料用焼結炉において、雰囲
気ガス出口管から排出し燃焼させる雰囲気ガスを、粉末
に添加された物質を除去し且つＯ／Ｕの調整を行うバー
ンオフゾーン１の金属マッフルの外表面のバーナすなわ
ち側面加熱バーナ１４及び上面加熱バーナ１５を介して
導入して燃焼させ、その燃焼熱によってバーンオフゾー
ンの金属マッフルを外表面より加熱する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水素ガスを主成分
とする還元ガスを雰囲気ガスとして使用し原子燃料用ペ
レットの焼結を行う原子燃料用焼結炉に関する。
とする還元ガスを雰囲気ガスとして使用し原子燃料用ペ
レットの焼結を行う原子燃料用焼結炉に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般
に、原子燃料用ペレットの焼結は、水素ガスを主成分と
する還元ガス雰囲気中で行われている。図４及び図５
は、上記原子燃料用ペレットの焼結を行う焼結炉の概略
構成を示す平断面概略図であって、その焼結炉は、機能
的に、被処理物である成形体内の添加物を除去するバー
ンオフゾーン１、成形体を焼結する高温焼結ゾーン２、
焼結体を室温近くまで冷却する冷却ゾーン３の３つに大
きく分けられ、上記高温焼結ゾーン２と冷却ゾーン３と
の間に徐冷ゾーン４が設けられている。
に、原子燃料用ペレットの焼結は、水素ガスを主成分と
する還元ガス雰囲気中で行われている。図４及び図５
は、上記原子燃料用ペレットの焼結を行う焼結炉の概略
構成を示す平断面概略図であって、その焼結炉は、機能
的に、被処理物である成形体内の添加物を除去するバー
ンオフゾーン１、成形体を焼結する高温焼結ゾーン２、
焼結体を室温近くまで冷却する冷却ゾーン３の３つに大
きく分けられ、上記高温焼結ゾーン２と冷却ゾーン３と
の間に徐冷ゾーン４が設けられている。
【０００３】上記バーンオフゾーン１は、粉末時に添加
された物質を除去し且つＯ／Ｕの調整を行うゾーンであ
って、炉壁がアルミナレンガによって構築され、その内
面に加熱用ヒータ５を設けた内熱方式（図４）と、バー
ンオフゾーン用金属マッフル１９を使用し雰囲気が充填
される炉室の外に加熱用ヒータ６を設けた外熱方式（図
５）とがある。そして、そのいずれの場合においても、
加熱温度は６００〜８００℃程度とされている。
された物質を除去し且つＯ／Ｕの調整を行うゾーンであ
って、炉壁がアルミナレンガによって構築され、その内
面に加熱用ヒータ５を設けた内熱方式（図４）と、バー
ンオフゾーン用金属マッフル１９を使用し雰囲気が充填
される炉室の外に加熱用ヒータ６を設けた外熱方式（図
５）とがある。そして、そのいずれの場合においても、
加熱温度は６００〜８００℃程度とされている。
【０００４】また、高温焼結ゾーン２は、添加物が除去
されＯ／Ｕが調整された成形体を高温度で緻密化するゾ
ーンであって、炉壁がアルミナレンガにより構築され、
その内面に加熱用ヒータ７を設けた内熱方式によって１
７００℃以上の温度に加熱される。
されＯ／Ｕが調整された成形体を高温度で緻密化するゾ
ーンであって、炉壁がアルミナレンガにより構築され、
その内面に加熱用ヒータ７を設けた内熱方式によって１
７００℃以上の温度に加熱される。
【０００５】さらに、冷却ゾーン３は高温焼結ゾーンで
緻密化した焼結体を炉外に排出するため室温近くまで冷
却するゾーンであって、炉壁がアルミナレンガで構築さ
れた徐冷ゾーン４に続いて冷却ゾーン用金属マッフル２
０によって構築されており、その外面には冷却水槽８が
設けられている。
緻密化した焼結体を炉外に排出するため室温近くまで冷
却するゾーンであって、炉壁がアルミナレンガで構築さ
れた徐冷ゾーン４に続いて冷却ゾーン用金属マッフル２
０によって構築されており、その外面には冷却水槽８が
設けられている。
【０００６】上記冷却ゾーン３には雰囲気ガス入口管９
が設けられており、その雰囲気ガス入口管９から水素ガ
スを主成分とする還元ガスが雰囲気ガスとして炉内に供
給され、高温焼結ゾーン２を通り、その高温焼結ゾーン
２のバーンオフゾーン１寄りに設けられた雰囲気ガス出
口管１０から炉外に導出され、安全性を考慮して燃焼さ
せ、天蓋フードを介して排気される。
が設けられており、その雰囲気ガス入口管９から水素ガ
スを主成分とする還元ガスが雰囲気ガスとして炉内に供
給され、高温焼結ゾーン２を通り、その高温焼結ゾーン
２のバーンオフゾーン１寄りに設けられた雰囲気ガス出
口管１０から炉外に導出され、安全性を考慮して燃焼さ
せ、天蓋フードを介して排気される。
【０００７】一方、焼結される成形体は、バーンオフゾ
ーン１に搬入され、添加物が除去されるとともにＯ／Ｕ
が調整され、その後高温焼結ゾーン２で焼結された後、
徐冷ゾーン４及び冷却ゾーン３で順次室温近くまで冷却
され、炉外に取り出される。ところで、上述の如き焼結
炉においては、加熱は電気ヒータを使用するのが一般的
であり、高温焼結ゾーン２から排出される雰囲気ガスは
安全性から燃焼され、その燃焼ガスは天蓋フード等を介
して放出されている。
ーン１に搬入され、添加物が除去されるとともにＯ／Ｕ
が調整され、その後高温焼結ゾーン２で焼結された後、
徐冷ゾーン４及び冷却ゾーン３で順次室温近くまで冷却
され、炉外に取り出される。ところで、上述の如き焼結
炉においては、加熱は電気ヒータを使用するのが一般的
であり、高温焼結ゾーン２から排出される雰囲気ガスは
安全性から燃焼され、その燃焼ガスは天蓋フード等を介
して放出されている。
【０００８】このように、雰囲気ガスとして使用したガ
スの燃焼熱は何ら再利用されることなく炉外に放出され
ているのが現状であり、エネルギの有効活用の点から問
題がある。本発明はこのような点に鑑み、雰囲気ガスの
燃焼熱を有効に利用するようにした焼結炉を得ることを
目的とする。
スの燃焼熱は何ら再利用されることなく炉外に放出され
ているのが現状であり、エネルギの有効活用の点から問
題がある。本発明はこのような点に鑑み、雰囲気ガスの
燃焼熱を有効に利用するようにした焼結炉を得ることを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、水素ガスを主
成分とする還元ガスを雰囲気ガスとして使用する原子燃
料用焼結炉において、成形体を高温度で緻密化する高温
焼結ゾーンから排出される雰囲気ガスを、粉末に添加さ
れた物質を除去し且つＯ／Ｕの調整を行うバーンオフゾ
ーンの金属マッフル外表面のバーナに導入して燃焼さ
せ、その燃焼熱によってバーンオフゾーンの金属マッフ
ルを外表面より加熱することを特徴とする。
成分とする還元ガスを雰囲気ガスとして使用する原子燃
料用焼結炉において、成形体を高温度で緻密化する高温
焼結ゾーンから排出される雰囲気ガスを、粉末に添加さ
れた物質を除去し且つＯ／Ｕの調整を行うバーンオフゾ
ーンの金属マッフル外表面のバーナに導入して燃焼さ
せ、その燃焼熱によってバーンオフゾーンの金属マッフ
ルを外表面より加熱することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図１乃至図３を参照して、
本発明の実施の形態について説明する。なお、図中、図
４及び図５と同一部分には同一符号を付しその詳細な説
明は省略する。
本発明の実施の形態について説明する。なお、図中、図
４及び図５と同一部分には同一符号を付しその詳細な説
明は省略する。
【００１１】図１及び図２は、本発明に係る焼結炉の概
略構成を示す平断面図および側面図であって、焼結炉は
従来と同様にバーンオフゾーン１、高温焼結ゾーン２、
冷却ゾーン３及び徐冷ゾーン４から構成されている。
略構成を示す平断面図および側面図であって、焼結炉は
従来と同様にバーンオフゾーン１、高温焼結ゾーン２、
冷却ゾーン３及び徐冷ゾーン４から構成されている。
【００１２】ところで、特に図２に示すように、高温焼
結ゾーン２のバーンオフゾーン側から排出される雰囲気
ガスを燃焼させ外気中に放散させるため天蓋フード１１
の下方に開口している雰囲気ガス出口管１０から、バル
ブ１２の上流側において３本の導管１３ａ，１３ｂ，１
３ｃが分岐導出され、その導管１３ａ，１３ｃがバーン
オフゾーン１のバーンオフゾーン用金属マッフル１９の
側壁の外表面に設けられた側面加熱バーナ１４に接続さ
れ、導管１３ｂがバーンオフゾーン１のバーンオフゾー
ン用金属マッフル１９の頂壁の外表面に設けられた上面
加熱バーナ１５が接続されている。上記各導管１３ａ，
１３ｂ，１３ｃにはそれぞれ流量調節バルブ１６ａ，１
６ｂ，１６ｃが設けられるとともに、上記バーンオフゾ
ーン１には、そのバーンオフゾーン１から排出される燃
焼ガスを天蓋フード１１の下方に放出する排気管１７が
接続されている。
結ゾーン２のバーンオフゾーン側から排出される雰囲気
ガスを燃焼させ外気中に放散させるため天蓋フード１１
の下方に開口している雰囲気ガス出口管１０から、バル
ブ１２の上流側において３本の導管１３ａ，１３ｂ，１
３ｃが分岐導出され、その導管１３ａ，１３ｃがバーン
オフゾーン１のバーンオフゾーン用金属マッフル１９の
側壁の外表面に設けられた側面加熱バーナ１４に接続さ
れ、導管１３ｂがバーンオフゾーン１のバーンオフゾー
ン用金属マッフル１９の頂壁の外表面に設けられた上面
加熱バーナ１５が接続されている。上記各導管１３ａ，
１３ｂ，１３ｃにはそれぞれ流量調節バルブ１６ａ，１
６ｂ，１６ｃが設けられるとともに、上記バーンオフゾ
ーン１には、そのバーンオフゾーン１から排出される燃
焼ガスを天蓋フード１１の下方に放出する排気管１７が
接続されている。
【００１３】また、バーンオフゾーン１内の温度は、図
３に示すように、温度コントローラ１８に入力されてお
り、その温度コントローラ１８からの出力信号によって
前記バルブ１２、及び流量制御バルブ１６ａ，１６ｂ，
１６ｃの開度制御が行われるようにしてある。
３に示すように、温度コントローラ１８に入力されてお
り、その温度コントローラ１８からの出力信号によって
前記バルブ１２、及び流量制御バルブ１６ａ，１６ｂ，
１６ｃの開度制御が行われるようにしてある。
【００１４】しかして、高温焼結ゾーン２から排出され
る雰囲気ガスは、雰囲気ガス出口管１０及び各導管１３
ａ，１３ｂ，１３ｃを経て、それぞれ側面加熱バーナ１
４或は上面加熱バーナ１５に供給され、各バーナにおい
て燃焼させられ、従来と同様にバーンオフゾーン１内が
例えば６００〜８００℃程度に加熱される。そして、上
記バーンオフゾーン２で燃焼した燃焼ガスは排気管１７
によって天蓋フード１１の下方に放出される。したがっ
て、バーンオフゾーン１には従来のように電気ヒータを
設ける必要がなく、雰囲気ガスの燃焼により加熱を行う
ことができ、雰囲気ガスの燃焼熱を有効に利用できる。
る雰囲気ガスは、雰囲気ガス出口管１０及び各導管１３
ａ，１３ｂ，１３ｃを経て、それぞれ側面加熱バーナ１
４或は上面加熱バーナ１５に供給され、各バーナにおい
て燃焼させられ、従来と同様にバーンオフゾーン１内が
例えば６００〜８００℃程度に加熱される。そして、上
記バーンオフゾーン２で燃焼した燃焼ガスは排気管１７
によって天蓋フード１１の下方に放出される。したがっ
て、バーンオフゾーン１には従来のように電気ヒータを
設ける必要がなく、雰囲気ガスの燃焼により加熱を行う
ことができ、雰囲気ガスの燃焼熱を有効に利用できる。
【００１５】この場合、上記側面加熱バーナ１４及び上
面加熱バーナ１５への雰囲気ガスの流量は温度コントロ
ーラ１８を介して流量制御バルブ１６ａ，１６ｂ，１６
ｃによって制御され、炉内温度が所定値になるようにし
てある。また、雰囲気ガス出口管１０に設けられている
バルブ１２も上記温度コントローラ１８によって開閉制
御され、排気ガスの総流量がコントロールされ炉内圧が
一定値に保持される。
面加熱バーナ１５への雰囲気ガスの流量は温度コントロ
ーラ１８を介して流量制御バルブ１６ａ，１６ｂ，１６
ｃによって制御され、炉内温度が所定値になるようにし
てある。また、雰囲気ガス出口管１０に設けられている
バルブ１２も上記温度コントローラ１８によって開閉制
御され、排気ガスの総流量がコントロールされ炉内圧が
一定値に保持される。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、成形体
を高温度で緻密化する高温焼結ゾーンから排出される雰
囲気ガスを、バーンオフゾーンの金属マッフル外表面の
バーナに導入して燃焼させ、その燃焼熱によってバーン
オフゾーンの金属マッフルを外表面より加熱するように
したので、雰囲気ガスとして使用したガスの燃焼熱をバ
ーンオフゾーンの加熱に有効に利用することができ、エ
ネルギの有効活用を図ることができる。
を高温度で緻密化する高温焼結ゾーンから排出される雰
囲気ガスを、バーンオフゾーンの金属マッフル外表面の
バーナに導入して燃焼させ、その燃焼熱によってバーン
オフゾーンの金属マッフルを外表面より加熱するように
したので、雰囲気ガスとして使用したガスの燃焼熱をバ
ーンオフゾーンの加熱に有効に利用することができ、エ
ネルギの有効活用を図ることができる。
【図１】本発明の焼結炉の概略構成を示す平断面図。
【図２】本発明の焼結炉の概略構成を示す側面図。
【図３】本発明の焼結炉におけるバーンオフゾーンの温
度調節機構の概略構成図。
度調節機構の概略構成図。
【図４】従来の焼結炉のうちバーンオフゾーン内熱型の
焼結炉の概略構成を示す平断面図。
焼結炉の概略構成を示す平断面図。
【図５】従来の焼結炉のうちバーンオフゾーン外熱型の
焼結炉の概略構成を示す平断面図。
焼結炉の概略構成を示す平断面図。
１ バーンオフゾーン ２ 高温焼結ゾーン ３ 冷却ゾーン ４ 徐冷ゾーン ５，６，７ 加熱用ヒータ ９ 雰囲気ガス入口管 １０ 雰囲気ガス出口管 １１ 天蓋フード １２ バルブ １３ａ，１３ｂ，１３ｃ 導管 １４ 側面加熱バーナ １５ 上面加熱バーナ １６ａ，１６ｂ，１６ｃ 流量調節バルブ １８ 温度コントローラ １９ ハーンオフゾーン用金属マッフル ２０ 冷却ゾーン用金属マッフル
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G21C 21/02 B22F 3/10 B27B 5/04
Claims (2)
- 【請求項１】水素ガスを主成分とする還元ガスを雰囲気
ガスとして使用する原子燃料用焼結炉において、雰囲気
ガス出口管から排出し燃焼させる雰囲気ガスを、粉末に
添加された物質を除去し且つＯ／Ｕの調整を行うバーン
オフゾーンの金属マッフルの外表面のバーナに導入して
燃焼させ、その燃焼熱によって上記バーンオフゾーンの
金属マッフルを外表面より加熱することを特徴とする、
原子燃料用焼結炉。 - 【請求項２】バーンオフゾーンの金属マッフルの外表面
のバーナに導入される雰囲気ガスの流量を調整すること
によってバーンオフゾーンの温度コントロールを行うと
ともに、さらに別に設けた排気用パイプのバルブの制御
によって焼結炉から排出する雰囲気ガスの総流量をコン
トロールし炉内圧を一定に保持することを特徴とする、
請求項１記載の原子燃料用焼結炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10316164A JP3017981B1 (ja) | 1998-11-06 | 1998-11-06 | 原子燃料用焼結炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10316164A JP3017981B1 (ja) | 1998-11-06 | 1998-11-06 | 原子燃料用焼結炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3017981B1 true JP3017981B1 (ja) | 2000-03-13 |
| JP2000147188A JP2000147188A (ja) | 2000-05-26 |
Family
ID=18074006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10316164A Expired - Fee Related JP3017981B1 (ja) | 1998-11-06 | 1998-11-06 | 原子燃料用焼結炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3017981B1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006145103A (ja) * | 2004-11-19 | 2006-06-08 | Nuclear Fuel Ind Ltd | 高温ガス炉の燃料コンパクト製造用熱処理炉 |
-
1998
- 1998-11-06 JP JP10316164A patent/JP3017981B1/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000147188A (ja) | 2000-05-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19991130 |
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