JP5787591B2 - Foreign matter removing apparatus, foreign matter removing method, uranium oxide pellet and fuel assembly manufacturing method - Google Patents

Foreign matter removing apparatus, foreign matter removing method, uranium oxide pellet and fuel assembly manufacturing method Download PDF

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Description

この発明は、異物除去装置及び異物除去方法並びに酸化ウランペレット及び燃料集合体の製造方法に関し、さらに詳しくは、酸化ウラン粉末から異物を効率的に除去できると共にクリーニング性にも優れた異物除去装置及び異物除去方法、並びに、高品質の酸化ウランペレット又は燃料集合体を高い歩留りで製造できる酸化ウランペレット又は燃料集合体の製造方法に関する。 This invention relates to a method for producing a foreign matter removing apparatus and the foreign matter removing method, and uranium oxide pellets and fuel assemblies, and more particularly, excellent foreign matter removing cleanability with uranium oxide powder or et foreign matter can be efficiently removed The present invention relates to an apparatus, a foreign matter removing method, and a method for producing uranium oxide pellets or fuel assemblies capable of producing high quality uranium oxide pellets or fuel assemblies with a high yield.

軽水炉用燃料集合体を構成する燃料棒には酸化ウラン粉末を原料とする酸化ウランペレットが封入されている。この酸化ウランペレットを形成する酸化ウラン粉末は、高品質の酸化ウランペレット又は燃料集合体を高い歩留りで製造するために、高純度であることが要求され、特に金属及び非金属の異物等が混入していないことが要求される。ところが、現実的には酸化ウラン粉末に金属異物又は非金属異物等が混入していることがあり、酸化ウランペレット中にもこれらの異物が混入することもある。酸化ウランペレット中に混入した異物が燃料棒の検査工程で発見された場合、当該燃料棒は不良品となるが、燃料棒は密封溶接されているため燃料棒解体に時間がかかり、燃料棒内部から取り出した酸化ウランペレットは再使用できないためスクラップとなる。また、混入した異物が磁性体等の金属異物であった場合には、燃料棒の検査工程でガドリニア濃縮度の判別のために磁化率を測定(Gd濃度検査とも称する。)すると、金属異物が測定結果に影響を及ぼすため、たとえガドリニア濃度が正常な範囲内であっても金属異物に起因するノイズのために不良と判断される虞がある。 Uranium oxide pellets made of uranium oxide powder as a raw material are sealed in the fuel rods constituting the light water reactor fuel assembly. The uranium oxide powder forming the uranium oxide pellets is required to have high purity in order to produce high quality uranium oxide pellets or fuel assemblies with a high yield. It is required not to. However, in reality, metallic foreign matters or nonmetallic foreign matters may be mixed in the uranium oxide powder, and these foreign matters may also be mixed in the uranium oxide pellets. If foreign matter mixed in the uranium oxide pellets is found in the fuel rod inspection process, the fuel rod becomes defective, but the fuel rod is sealed and welded, so it takes time to disassemble the fuel rod, and the inside of the fuel rod Since the uranium oxide pellets taken out from can not be reused, it becomes scrap. Further, when the mixed foreign matter is a metallic foreign matter such as a magnetic substance, the magnetic susceptibility is measured for determining the gadolinia concentration in the fuel rod inspection process (also referred to as a Gd 2 O 3 concentration test). Since the metal foreign matter affects the measurement result, even if the gadolinia concentration is within a normal range, there is a possibility that it is judged as defective due to noise caused by the metal foreign matter.

ところで、粉体から金属異物を除去する装置として、例えば、特許文献1には「長手軸を有し、表面が保護層で被覆された複数の永久磁石を所定の隙間をもって平行に配列した永久磁石列を、所定間隔をもって上下に複数段重ね合わせた構造からなり、異物を含有するバルク体粒子群が各段の永久磁石の前記隙間を通過する際に、前記異物を前記永久磁石に吸着してバルク体粒子群から除去することを特徴とする異物除去装置」が記載されている。また特許文献2には「回転自在な横向き円筒状磁石と、該磁石を回転させる駆動部と、該磁石の曲面に近接した粉末状物質用流路と、該流路に接続された粉末状物質の流路誘導用漏斗と、該漏斗の開口部の口径を縮小し得る開閉板と、粉末状物質用の受器を具備し、該磁石が該流路の内部に格納されている精密磁選機」が記載されている。   By the way, as an apparatus for removing metallic foreign matter from powder, for example, Patent Document 1 discloses that "a permanent magnet in which a plurality of permanent magnets having a longitudinal axis and whose surface is covered with a protective layer are arranged in parallel with a predetermined gap. The column has a structure in which a plurality of rows are stacked one above the other at a predetermined interval, and when the bulk particles containing foreign particles pass through the gaps of the permanent magnets at each step, the foreign particles are attracted to the permanent magnets. A foreign matter removing device characterized in that it is removed from a bulk particle group is described. Further, Patent Document 2 discloses that “a rotatable horizontal cylindrical magnet, a driving unit for rotating the magnet, a flow path for powdery material close to the curved surface of the magnet, and a powdered material connected to the flow path. A precision magnetic separator comprising a funnel for guiding the flow of the above, an opening / closing plate capable of reducing the diameter of the opening of the funnel, and a receiver for the powdery substance, wherein the magnet is housed in the flow path Is described.

粉体中に混入している異物を簡便に除去する別の装置として篩が挙げられる。   A sieve is mentioned as another apparatus which removes the foreign material mixed in the powder easily.

特開2002−273264号公報JP 2002-273264 A 特開2006−116453号公報JP 2006-116453 A

特許文献1の異物除去装置及び特許文献2の精密磁選機は金属異物を除去する装置であるから、粉体中の金属異物を除去することはできても非金属異物を除去することはできない。   Since the foreign matter removing device of Patent Literature 1 and the precision magnetic separator of Patent Literature 2 are devices that remove metallic foreign matter, they can remove metallic foreign matter in the powder, but cannot remove nonmetallic foreign matter.

一方、篩を用いる場合には、篩目開きが大きすぎるすなわち粗すぎると異物を十分に除去できず、一方、篩目開きが小さすぎるとすなわち細かすぎると篩別に時間がかかるうえ篩目の間に酸化ウラン粉末が付着又は目詰まりして篩をクリーニングしにくくなることがあった。   On the other hand, when a sieve is used, if the sieve opening is too large, that is, too coarse, foreign matter cannot be sufficiently removed. On the other hand, if the sieve opening is too small, that is, too fine, it takes time to separate the sieves. In some cases, uranium oxide powder adhered or clogged, making it difficult to clean the sieve.

ところで、酸化ウラン粉末で形成した酸化ウランペレットを封入した燃料棒においては酸化ウランペレットのウラン濃縮度を相違させる必要があるので、通常酸化ウランペレットの製造ロット毎に異なるウラン濃縮度が設定され、他の製造ロットで使用又は製造された酸化ウラン粉末が混入することを防止しなければならないという特殊な事情が存在する。   By the way, since it is necessary to make the uranium enrichment of the uranium oxide pellets different in the fuel rod encapsulating the uranium oxide pellets formed with the uranium oxide powder, a different uranium enrichment is usually set for each production lot of the uranium oxide pellets. There is a special circumstance where it is necessary to prevent contamination with uranium oxide powder used or manufactured in other production lots.

しかし、特許文献1の異物除去装置及び特許文献2の精密磁選機は磁力で金属異物を吸着して除去するので、酸化ウラン粉末を処理した後に吸着した金属異物を磁力に反してこれらの装置から取り外しにくく粉体から除去した金属異物が装置内に残存しやすく、直前に使用又は製造した酸化ウラン粉末が混入する虞があった。特に特許文献2の精密磁選機では、回転自在な円筒状磁石の取付部近傍の間隙に酸化ウラン粉末が付着又は侵入すると酸化ウラン粉末を除去できないことがある。一方、篩では酸化ウラン粉末を通過させた後に篩中に残存する酸化ウラン粉末を除去しにくく、直前に使用又は製造した酸化ウラン粉末が混入する虞があった。特に、篩目が細かいと付着又は目詰まりした酸化ウラン粉末を除去するのに長時間を要するうえ十分に除去できないこともある。   However, the foreign matter removing apparatus of Patent Document 1 and the precision magnetic separator of Patent Document 2 adsorb and remove metallic foreign substances by magnetic force, so that the metallic foreign substances adsorbed after processing the uranium oxide powder are separated from these apparatuses against the magnetic force. The metal foreign matter that is difficult to remove and removed from the powder tends to remain in the apparatus, and there is a possibility that the uranium oxide powder used or manufactured immediately before is mixed. In particular, in the precision magnetic separator of Patent Document 2, uranium oxide powder may not be removed if uranium oxide powder adheres or penetrates into the gap in the vicinity of the mounting portion of the rotatable cylindrical magnet. On the other hand, with a sieve, it is difficult to remove the uranium oxide powder remaining in the sieve after passing the uranium oxide powder, and there is a possibility that the uranium oxide powder used or produced immediately before is mixed. In particular, when the mesh is fine, it takes a long time to remove the adhered or clogged uranium oxide powder, and it may not be sufficiently removed.

このように、酸化ウラン粉末を用いて軽水炉用燃料集合体を製造する場合には、その特殊な事情から、酸化ウラン粉末に混入しているおそれのある異物の効率的な除去と共に残存する異物及び酸化ウラン粉末を容易に除去できる優れたクリーニング性も要求されている。   Thus, when producing a fuel assembly for a light water reactor using uranium oxide powder, due to its special circumstances, the foreign matter remaining together with efficient removal of foreign matter that may be mixed in the uranium oxide powder and There is also a demand for excellent cleaning properties that can easily remove uranium oxide powder.

この発明は、酸化ウラン粉末から異物を効率的に除去できると共にクリーニング性にも優れた異物除去装置及び異物除去方法を提供することを、目的とする。 The present invention is to provide an excellent foreign matter removing apparatus and the foreign matter removing method in cleanability with uranium oxide powder or et foreign matter can be efficiently removed, and an object.

また、この発明は、高品質の酸化ウランペレット又は燃料集合体を高い歩留りで製造できる酸化ウランペレット又は燃料集合体の製造方法を提供することを、目的とする。   Another object of the present invention is to provide a method for producing uranium oxide pellets or fuel assemblies capable of producing high quality uranium oxide pellets or fuel assemblies with a high yield.

前記課題を解決するための手段として、
請求項1は、濃縮度が設定された酸化ウラン粉末を通過させて酸化ウラン粉末中の金属異物を除去すると共に、棒状磁石を前記通過方向と交差する方向に複数列及び前記通過方向に複数段となるように配置してなる、前記酸化ウラン粉末の通路中に配置された磁力除去部と、前記磁力除去部に対して前記通過方向の上流又は下流側に配置された篩とを有する異物除去装置であって、
前記棒状磁石は、磁石片及び継鉄が交互に配列された磁石列が、外周面が鏡面加工されたステンレス製の外管に挿脱自在に収納されてなり、かつ前記酸化ウラン粉末の通路中に前記酸化ウラン粉末が侵入する隙間がないように回転不能に配置されてなることを特徴とする異物除去装置であり、
請求項2は、前記通過方向の2段目以降に配置された前記棒状磁石はその断面形状が前記通過方向の上流側に向かって尖形の涙滴形状である請求項1の異物除去装置であり、
請求項3は、前記篩は、前記下流側に配置されている請求項1又は2の異物除去装置であり、
請求項4は、前記磁力除去部に対して前記通過方向の下流側に配置された異物回収部を有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の異物除去装置であり、
請求項5は、前記異物回収部は板状部材である請求項4に記載の異物除去装置であり、
請求項6は、前記異物回収部は前記篩と一体的に配置されている請求項4又は5に記載の異物除去装置であり、
請求項7は、酸化ウラン粉末を請求項1〜6のいずれか1項に記載の異物除去装置を通過させる工程を有する酸化ウラン粉末から異物を除去する異物除去方法であり、
請求項8は、酸化ウラン粉末を請求項1〜6のいずれか1項に記載の異物除去装置を通過させる工程と前記異物除去装置を通過させた酸化ウラン粉末を成形する工程と成形した成形体を焼成する工程とを有する酸化ウランペレットの製造方法であり、
請求項9は、請求項8に記載の酸化ウランペレットの製造方法で製造された酸化ウランペレットをジルコニウム合金製の燃料被覆管に収納して密閉溶接する工程と密閉溶接した燃料棒を集束する工程とを有する燃料集合体の製造方法である。
As means for solving the problems,
According to the first aspect of the present invention, the uranium oxide powder having a set enrichment is allowed to pass through to remove metallic foreign matters in the uranium oxide powder, and the bar magnets are arranged in a plurality of rows in the direction intersecting the passage direction and in a plurality of stages in the passage direction. Foreign matter removal having a magnetic force removing part arranged in the passage of the uranium oxide powder and a sieve arranged upstream or downstream in the passing direction with respect to the magnetic force removing part. A device,
The rod-shaped magnet is configured such that a magnet row in which magnet pieces and yokes are alternately arranged is removably accommodated in a stainless outer tube whose outer peripheral surface is mirror-finished, and in the passage of the uranium oxide powder. It is a foreign matter removing device characterized in that the uranium oxide powder is disposed so as not to rotate so that there is no gap for the uranium oxide powder to enter,
A second aspect of the present invention is the foreign substance removing apparatus according to the first aspect, wherein the bar-shaped magnets arranged in the second and subsequent stages in the passage direction have a pointed teardrop shape toward the upstream side in the passage direction. Yes,
Claim 3, wherein the sieve is a foreign matter removing apparatus according to claim 1 or 2 is disposed on the downstream side,
Claim 4 is the foreign matter removing apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a foreign matter collecting portion disposed on the downstream side in the passing direction with respect to the magnetic force removing portion.
Claim 5 is the foreign matter removing apparatus according to claim 4, wherein the foreign matter collecting part is a plate-like member.
Claim 6 is the foreign matter removing apparatus according to claim 4 or 5, wherein the foreign matter collecting part is disposed integrally with the sieve.
Claim 7 is a foreign matter removing method for removing foreign matter from uranium oxide powder having a step of passing the uranium oxide powder through the foreign matter removing device according to any one of claims 1 to 6,
Claim 8 is a step of passing the uranium oxide powder through the foreign matter removing apparatus according to any one of claims 1 to 6, a step of forming the uranium oxide powder passed through the foreign matter removing device, and a molded body formed. And a method of producing uranium oxide pellets having a step of firing
Claim 9 is a process of housing the uranium oxide pellets produced by the method for producing uranium oxide pellets according to claim 8 in a fuel cladding tube made of a zirconium alloy and sealing the sealed fuel rods. The manufacturing method of the fuel assembly which has these.

この発明に係る異物除去装置は、磁石片及び継鉄が交互に配列された磁石列を外周面が鏡面加工されたステンレス製の外管に挿脱自在に収納した棒状磁石を通過方向と交差する方向に複数列及び通過方向に複数段となるように、また、前記酸化ウラン粉末が侵入する隙間がないように回転不能に配置してなる磁力除去部と篩とを有しているから、金属異物を磁力除去部で、金属異物及び非金属異物を篩で除去できるうえ、可動部がなく、前記酸化ウラン粉末が侵入する隙間がないので残存する酸化ウラン粉末及び異物を除去しやすく棒状磁石から磁石列を抜脱することにより磁力で吸着された金属異物を容易に脱落させることができる。また、この発明に係る酸化ウラン粉末から異物を除去する異物除去方法(以下、この発明に係る異物除去方法と称する。)は酸化ウラン粉末をこの発明に係る異物除去装置を通過させる工程を有している。したがって、この発明によれば、酸化ウラン粉末から異物を効率的に除去できると共にクリーニング性にも優れた異物除去装置及び異物除去方法を提供できる。 The foreign matter removing apparatus according to the present invention intersects the passing direction with a rod-shaped magnet in which a magnet array in which magnet pieces and yokes are alternately arranged is removably stored in a stainless steel outer tube whose outer peripheral surface is mirror-finished. Since it has a magnetic force removal portion and a sieve that are arranged in a plurality of rows in the direction and in a plurality of stages in the passing direction, and so as not to rotate so that there is no gap into which the uranium oxide powder enters, the metal Foreign matter can be removed with a magnetic force removal part, metallic foreign matter and non-metallic foreign matter can be removed with a sieve, and there is no moving part and there is no gap for the uranium oxide powder to enter, so it is easy to remove the remaining uranium oxide powder and foreign matter from the bar magnet. By removing the magnet row, the metal foreign matter adsorbed by the magnetic force can be easily dropped. Further, the foreign matter removing method of removing the uranium oxide powder or et foreign matter according to the present invention (hereinafter, referred to as foreign matter removing method according to the present invention.) Is the step of passing the foreign matter removing apparatus according uranium oxide powder in the present invention Have. Therefore, according to this invention can provide an excellent foreign matter removing apparatus and the foreign matter removing method in cleanability with uranium oxide powder or et foreign matter can be efficiently removed.

この発明に係る酸化ウランペレットの製造方法は、酸化ウラン粉末をこの発明に係る異物除去装置を通過させる工程と、この発明に係る異物除去装置を通過させた酸化ウラン粉末を成形する工程と、成形した成形体を焼成する工程とを有しているから異物のほとんどない酸化ウランペレットを製造でき、また、この発明に係る燃料集合体の製造方法は、この発明に係るこの発明に係る酸化ウランペレットの製造方法で製造された酸化ウランペレットをジルコニウム合金製の燃料被覆管に収納して密閉溶接する工程と密閉溶接した燃料棒を集束する工程とを有しているから異物のほとんどない酸化ウランペレットを有する燃料集合体を製造できる。したがって、この発明によれば、高品質の酸化ウランペレット又は燃料集合体を高い歩留りで製造できる酸化ウランペレット又は燃料集合体の製造方法を提供できる。 The method for producing uranium oxide pellets according to the present invention includes a step of passing uranium oxide powder through the foreign matter removing apparatus according to the present invention, a step of molding the uranium oxide powder passed through the foreign matter removing apparatus according to the present invention, and a molding and it could be produced with little uranium oxide pellets or et foreign matter and a step of firing the shaped body, a method of manufacturing a fuel assembly according to the present invention, uranium oxide according to the present invention according to the present invention little oxidation if we foreign matter and a step of focusing the steps a closed welded fuel rod sealing welding uranium oxide pellets produced by the production method of pellets housed in the fuel cladding tube made of zirconium alloy A fuel assembly having uranium pellets can be manufactured. Therefore, according to this invention, the manufacturing method of the uranium oxide pellet or fuel assembly which can manufacture a high quality uranium oxide pellet or fuel assembly with a high yield can be provided.

図1は、この発明に係る異物除去装置の一例を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a foreign matter removing apparatus according to the present invention. 図2は、図1のA−A線における概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line AA in FIG. 図3は、この発明に係る異物除去装置の磁力除去部を構成する棒状磁石の一例を示す概略断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a bar-shaped magnet that constitutes a magnetic force removing portion of the foreign matter removing apparatus according to the present invention. 図4は、この発明に係る異物除去装置を装備した酸化ウラン粉末を取り扱う装置の一例を示す概略図である。FIG. 4 is a schematic view showing an example of an apparatus for handling uranium oxide powder equipped with the foreign matter removing apparatus according to the present invention.

この発明に係る異物除去装置は、酸化ウラン粉末を通過させて酸化ウラン粉末中の異物を除去する装置であって、酸化ウラン粉末を取り扱う装置、例えば、酸化ウラン粉末の混合器、成型器等の投入口等に装着される。この発明に係る異物除去装置を備えた装置として、例えば、図4には、酸化ウラン粉末を成型する成型器8と、成型器8の投入口に装着された、この発明に係る異物除去装置の一例としての異物除去装置1と、異物除去装置1に接続され、酸化ウラン粉末を異物除去装置1に案内するホッパー9とを有する、酸化ウラン粉末を取り扱う装置が示されている。この発明に係る異物除去装置を装備した酸化ウラン粉末を取り扱う装置には異物も他の製造ロットの酸化ウラン粉末も実質的に混入していない酸化ウラン粉末が投入される。したがって、この発明に係る異物除去装置は酸化ウラン粉末中の異物を除去すると共に他の製造ロットの酸化ウラン粉末が混入しない装置とも称することができる。 Foreign matter removing apparatus according to the present invention, there is provided an apparatus for removing foreign material of uranium oxide powder is passed through a uranium oxide powder, apparatus for handling uranium oxide powder, for example, mixers uranium oxide powder, molding and the like It is attached to the slot etc. As an apparatus provided with the foreign substance removal apparatus according to the present invention, for example, FIG. 4 shows a molding machine 8 for molding uranium oxide powder and a foreign substance removal apparatus according to the present invention attached to the inlet of the molding machine 8. An apparatus for handling uranium oxide powder is shown, which includes a foreign substance removal apparatus 1 as an example and a hopper 9 that is connected to the foreign substance removal apparatus 1 and guides the uranium oxide powder to the foreign substance removal apparatus 1. This is the system for handling uranium oxide powder equipped with foreign matter removing apparatus according to the invention uranium oxide powder not mixed uranium oxide powder be substantially also foreign material other production lot is turned on. Therefore, the foreign matter removing apparatus according to the present invention may be referred to as device both the uranium oxide powder other production lot is not mixed with the removal of foreign material in the uranium oxide powder.

この発明に係る異物除去装置の一例の異物除去装置1を説明する。この異物除去装置1は、永久磁石片14及び継鉄15が交互に配列された磁石列12を外周面が鏡面加工されたステンレス製の外管11に挿脱自在に収納した棒状磁石10を、前記通過方向と交差する方向に複数列及び前記通過方向に複数段となるように、回転不能に配置してなる、前記酸化ウラン粉末の通路中に配置された磁力除去部3と、磁力除去部3に対して前記通過方向の上流又は下流側に配置された篩4と、磁力除去部3に対して前記通過方向の下流側に配置された異物回収部5とを有している。なお、図1に示される異物除去装置1には異物回収部5は装着されていないので装着状態を破線で示す。   A foreign matter removing apparatus 1 as an example of the foreign matter removing apparatus according to the present invention will be described. This foreign matter removing apparatus 1 includes a rod-shaped magnet 10 in which a magnet array 12 in which permanent magnet pieces 14 and yokes 15 are alternately arranged is removably accommodated in a stainless steel outer tube 11 whose outer peripheral surface is mirror-finished. A magnetic force removing unit 3 disposed in the passage of the uranium oxide powder, which is arranged in a non-rotatable manner so as to have a plurality of rows in the direction intersecting the passing direction and a plurality of stages in the passing direction, and a magnetic force removing unit 3, a sieve 4 disposed upstream or downstream in the passing direction, and a foreign matter collecting unit 5 disposed downstream in the passing direction with respect to the magnetic force removing unit 3. In addition, since the foreign material collection | recovery part 5 is not mounted | worn with the foreign material removal apparatus 1 shown by FIG. 1, a mounting state is shown with a broken line.

磁力除去部3は、図1及び図2に示されるように、回転不能に配置された棒状磁石10A及び棒状磁石10B(これらを併せて棒状磁石10と称する。)を有している。まず、棒状磁石10について説明する。この棒状磁石10は、図3(a)及び図3(b)に示されるように、外周面が鏡面加工されたステンレス製の外管11と、この外管11に挿脱自在に収納された磁石列12とを有している。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the magnetic force removing unit 3 has a bar-shaped magnet 10 </ b> A and a bar-shaped magnet 10 </ b> B (collectively referred to as a bar-shaped magnet 10) arranged so as not to rotate. First, the bar magnet 10 will be described. As shown in FIGS. 3A and 3B, the rod-shaped magnet 10 is housed in a stainless steel outer tube 11 whose outer peripheral surface is mirror-finished, and the outer tube 11 so as to be detachable. And a magnet array 12.

外管11は、ステンレス鋼で形成され、一端が開口した管である。この外管11はその外周面が鏡面加工されて鏡面になっている。外管11の外周面が鏡面になっていると酸化ウラン粉末が外管11の外周面に堆積しにくくなり、仮に堆積しても容易に除去でき、磁力除去部3のクリーニング性が向上する。この外管11の寸法は適宜に設定され、例えば、軸線長さは異物除去装置1を設置できる長さであればよく、外管11の外径、特に同一段において複数列に配置された方向の寸法、具体的には、図1における横方向における寸法も適宜に設定される。外管11の壁厚は薄すぎると耐久性及び強度が劣ることがあり、一方、厚すぎると表面磁束密度が低下してしまうので、これらに応じて適宜に設定される。   The outer tube 11 is a tube formed of stainless steel and having one end opened. The outer tube 11 is mirror-finished on its outer peripheral surface. If the outer peripheral surface of the outer tube 11 is a mirror surface, the uranium oxide powder is difficult to deposit on the outer peripheral surface of the outer tube 11, and can be easily removed even if temporarily deposited, and the cleaning performance of the magnetic force removing unit 3 is improved. The dimensions of the outer tube 11 are set as appropriate. For example, the axis length only needs to be long enough to install the foreign substance removing device 1, and the outer diameter of the outer tube 11, in particular, the direction arranged in a plurality of rows on the same stage. These dimensions, specifically the dimensions in the horizontal direction in FIG. 1, are also set appropriately. If the wall thickness of the outer tube 11 is too thin, the durability and strength may be inferior. On the other hand, if the wall thickness is too thick, the surface magnetic flux density is lowered.

酸化ウラン粉末の通過方向に対して1段目に配置された棒状磁石10Aの外管11A及び、この通過方向に対して2段目以降に配置された棒状磁石10Bの外管11Bにおいて、軸線に垂直な平面における断面形状は、特に限定されず、例えば、円形、楕円形、多角形、涙滴形状等が挙げられる。この発明において、棒状磁石10Bの外管11Bの前記断面形状は外管11B上に酸化ウラン粉末が堆積しにくく磁力除去部3のクリーニング性に優れる点で酸化ウラン粉末の通過方向の上流側に向かって尖形を有している、例えば、多角形、涙滴形状等が好ましく、涙滴形状が特に好ましい。棒状磁石10Aの外管11Aの前記断面形状は略円形になっている。   In the outer tube 11A of the rod-shaped magnet 10A arranged at the first stage with respect to the passing direction of the uranium oxide powder and the outer tube 11B of the rod-shaped magnet 10B arranged at the second and subsequent steps with respect to the passing direction, The cross-sectional shape in the vertical plane is not particularly limited, and examples thereof include a circle, an ellipse, a polygon, and a teardrop shape. In the present invention, the cross-sectional shape of the outer tube 11B of the rod-shaped magnet 10B is directed toward the upstream side in the passing direction of the uranium oxide powder in that the uranium oxide powder is difficult to deposit on the outer tube 11B and is excellent in cleaning performance of the magnetic force removing portion 3. For example, a polygonal shape or a teardrop shape is preferable, and a teardrop shape is particularly preferable. The cross-sectional shape of the outer tube 11A of the rod-shaped magnet 10A is substantially circular.

磁石列12は、図3(a)及び図3(b)によく示されるように、軸体13と軸体13が貫通し、交互に配置された永久磁石片14及び継鉄15とを有している。軸体13は、永久磁石片14及び継鉄15を外管11から挿脱自在にすなわち取り出し可能になるように一体的に支持している。この軸体13は外管11よりも長い軸線長さを有している。継鉄15はスペーサとも称され、永久磁石片14と共に磁力線を発生する。この継鉄15は例えばステンレス鋼等の金属材料でリング状に形成され、軸体13が貫通する軸孔を有している。この継鉄15の軸線方向に垂直な平面における断面形状は外管11の前記断面形状と同一であるのが高い表面磁束密度を棒状磁石10が発揮する点で好ましく、外管11に間隙なく収納される断面形状及び寸法であるのが特に好ましい。継鉄15の厚さは永久磁石片14の厚さ、棒状磁石10の表面磁束密度等を考慮して適宜に決定される。永久磁石片14は、継鉄15と共に磁力線を発生させ、磁石材料でリング状に形成されて軸体13が貫通する軸孔を有している。この永久磁石片14は、ゴム磁石、フェライト磁石、希土類磁石、例えば、サマリウムコバルト系希土類磁石、ネオジウム系希土類磁石等の磁石材料で永久磁石として形成され、棒状磁石10が後述する範囲の表面磁束密度を発揮するようにその磁力が調整されている。永久磁石片14の軸線方向に垂直な平面における断面形状は継鉄15と同様に形成されるのが好ましい。永久磁石片14の厚さ以外の寸法は継鉄15と基本的に同様である。永久磁石片14の厚さは継鉄15の厚さ、棒状磁石10の表面磁束密度等を考慮して適宜に決定される。   As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the magnet row 12 has a permanent magnet piece 14 and a yoke 15 that are alternately arranged through the shaft body 13 and the shaft body 13. As shown in FIG. doing. The shaft body 13 integrally supports the permanent magnet piece 14 and the yoke 15 so that they can be inserted into and removed from the outer tube 11, that is, can be taken out. The shaft body 13 has a longer axial length than the outer tube 11. The yoke 15 is also called a spacer, and generates a magnetic line of force together with the permanent magnet piece 14. The yoke 15 is formed in a ring shape from a metal material such as stainless steel, and has a shaft hole through which the shaft body 13 passes. The cross-sectional shape in the plane perpendicular to the axial direction of the yoke 15 is preferably the same as the cross-sectional shape of the outer tube 11 in that the bar-shaped magnet 10 exhibits a high surface magnetic flux density. It is particularly preferred that the cross-sectional shape and dimensions are as follows. The thickness of the yoke 15 is appropriately determined in consideration of the thickness of the permanent magnet piece 14, the surface magnetic flux density of the rod-shaped magnet 10, and the like. The permanent magnet piece 14 generates magnetic lines of force together with the yoke 15 and has a shaft hole that is formed in a ring shape from a magnet material and through which the shaft body 13 passes. The permanent magnet piece 14 is formed as a permanent magnet of a magnet material such as a rubber magnet, a ferrite magnet, a rare earth magnet, for example, a samarium cobalt rare earth magnet, a neodymium rare earth magnet, etc. The magnetic force is adjusted so that The cross-sectional shape in a plane perpendicular to the axial direction of the permanent magnet piece 14 is preferably formed in the same manner as the yoke 15. Dimensions other than the thickness of the permanent magnet piece 14 are basically the same as those of the yoke 15. The thickness of the permanent magnet piece 14 is appropriately determined in consideration of the thickness of the yoke 15, the surface magnetic flux density of the rod-shaped magnet 10, and the like.

磁石列12は、永久磁石片14及び継鉄15を交互に隣接するように配列してなり、具体的には、両端に継鉄15が位置するように8枚の継鉄15と7枚の永久磁石片14とが継鉄15の間に永久磁石片14が位置するように配置されている。そして、永久磁石片14及び継鉄15はそれらの軸孔に軸体13が貫通しており、図3(a)に示されるように、軸体13によって一体的に支持され、外管11内に収納されている。磁石列12はその端部に外管11の開口を閉塞する蓋16を有している。この軸体13、永久磁石片14及び継鉄15はいずれも外管11に固着されてなく、単に挿入配置されているに過ぎないから、外管11の端部から突出する軸体13の端部を操作することによって磁石列12を外管11内に収納することも、また外管11から取り出すこともできる。すなわち棒状磁石10において磁石列12は外管11に挿脱自在に収納又は装填されている。磁石列12を外管11から取り出す過程が図3(b)に示されている。   The magnet row 12 is formed by arranging the permanent magnet pieces 14 and the yokes 15 so as to be alternately adjacent to each other. Specifically, the eight yokes 15 and the seven pieces of the yokes 15 are positioned so that the yokes 15 are located at both ends. The permanent magnet piece 14 is arranged so that the permanent magnet piece 14 is positioned between the yoke 15. And the permanent magnet piece 14 and the yoke 15 have the shaft body 13 penetrated through the shaft holes, and are integrally supported by the shaft body 13 as shown in FIG. It is stored in. The magnet row 12 has a lid 16 that closes the opening of the outer tube 11 at its end. None of the shaft body 13, the permanent magnet piece 14, and the yoke 15 are fixed to the outer tube 11, but merely inserted and arranged, so that the end of the shaft body 13 protruding from the end of the outer tube 11 is used. The magnet row 12 can be accommodated in the outer tube 11 or taken out from the outer tube 11 by operating the unit. That is, in the rod-shaped magnet 10, the magnet row 12 is housed or loaded in the outer tube 11 so as to be detachable. The process of taking out the magnet array 12 from the outer tube 11 is shown in FIG.

この棒状磁石10は、酸化ウラン粉末から金属異物を効率よく除去でき、一旦吸着した金属異物を容易に脱落させない点で、例えば、その表面磁束密度が0.2〜1.5テスラー(T)に設定されることができる。具体的には、フェライト磁石の場合は0.2テスラーに、ネオジウム系希土類磁石等の場合は1.5テスラーに設定できる。   The rod-shaped magnet 10 can efficiently remove metallic foreign matters from the uranium oxide powder and, for example, has a surface magnetic flux density of 0.2 to 1.5 Tessler (T) in that it does not easily drop the metallic foreign matters once adsorbed. Can be set. Specifically, it can be set to 0.2 Tessler in the case of a ferrite magnet and 1.5 Tessler in the case of a neodymium rare earth magnet or the like.

磁力除去部3は、図1及び図2に示されるように、酸化ウラン粉末の通路中に、酸化ウラン粉末の通過方向と交差する方向に複数列及び前記通過方向に複数段となるように配置されている。具体的には、磁力除去部3は、酸化ウラン粉末の通路中に、断面形状が略円形の棒状磁石10Aが5本並列に配置された酸化ウラン粉末の通過方向に対する1段目と、断面形状が涙滴形状の棒状磁石10Bが4本並列に配置された前記通過方向に対する2段目とを有している。磁力除去部3の1段目は、酸化ウラン粉末の通過方向に交差する方向、すなわち、この通過方向に対して略垂直な方向に5本の棒状磁石10Aが異物除去装置1の筐体に掛け渡されている。また、磁力除去部3の2段目は、酸化ウラン粉末の通過方向に交差する方向、すなわち、この通過方向に対して略垂直な方向に4本の棒状磁石10Bが図2に示されるように平面視したときに棒状磁石10Aの間に位置するように異物除去装置1の筐体に掛け渡されている。2段目において、棒状磁石10Bは、図1に示されるように、涙滴形状の尖形が酸化ウラン粉末の通過方向の上流側、すなわち1段目に向かうように略並列に配列されている。棒状磁石10Bがこのように配列されていると棒状磁石10Bに酸化ウラン粉末が堆積又は滞留することなく、クリーニング性に優れる。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the magnetic force removing unit 3 is arranged in the uranium oxide powder passage so as to have a plurality of rows in the direction intersecting with the passing direction of the uranium oxide powder and a plurality of stages in the passing direction. Has been. Specifically, the magnetic force removing unit 3 includes a first stage with respect to the passage direction of the uranium oxide powder in which five rod-shaped magnets 10A having a substantially circular cross section are arranged in parallel in the passage of the uranium oxide powder, and the cross sectional shape. Has a second stage with respect to the passing direction in which four teardrop-shaped rod-shaped magnets 10B are arranged in parallel. The first stage of the magnetic force removing unit 3 has five bar-shaped magnets 10A hung on the housing of the foreign matter removing apparatus 1 in a direction intersecting the passing direction of the uranium oxide powder, that is, in a direction substantially perpendicular to the passing direction. Has been passed. Further, the second stage of the magnetic force removing unit 3 includes four bar-shaped magnets 10B in a direction crossing the passing direction of the uranium oxide powder, that is, in a direction substantially perpendicular to the passing direction, as shown in FIG. When viewed in a plan view, it is stretched over the housing of the foreign matter removing apparatus 1 so as to be positioned between the rod-shaped magnets 10A. In the second stage, as shown in FIG. 1, the rod-shaped magnets 10 </ b> B are arranged substantially in parallel so that the teardrop-shaped cusps are directed upstream in the passage direction of the uranium oxide powder, that is, toward the first stage. . When the rod-shaped magnets 10B are arranged in this way, the uranium oxide powder does not accumulate or stay on the rod-shaped magnet 10B, and the cleaning property is excellent.

1段目及び2段目の水平方向に沿う棒状磁石10A及び棒状磁石10Bの配列間隔は、図2に示されるように、平面視したときに他方の棒状磁石10の間に位置するように、好ましくは他方の棒状磁石10との間隔17が小さくなるように、又は、平面視したときに他方の棒状磁石10との間隔17がなく他方の棒状磁石10に一部が重複するように、設定される。この例においては、他方の棒状磁石10との間隔17が小さくなるように設定されている。このように、複数段に配置された棒状磁石10を互い違いに、図1のように所謂「千鳥状」に配置すると、磁力除去部3を通過する酸化ウラン粉末は満遍なく棒状磁石10に接触するから酸化ウラン粉末に混入している金属異物を効率よく吸着できる。   As shown in FIG. 2, the arrangement interval of the bar-shaped magnets 10A and the bar-shaped magnets 10B along the horizontal direction of the first stage and the second stage is positioned between the other bar-shaped magnets 10 when viewed in plan view. Preferably, the setting is made so that the interval 17 with the other rod-shaped magnet 10 is small, or when there is no interval 17 with the other rod-shaped magnet 10 when viewed in plan, and a portion overlaps the other rod-shaped magnet 10. Is done. In this example, the distance 17 from the other rod-shaped magnet 10 is set to be small. As described above, when the bar magnets 10 arranged in a plurality of stages are alternately arranged in a so-called “staggered” shape as shown in FIG. 1, the uranium oxide powder passing through the magnetic force removing unit 3 uniformly contacts the bar magnet 10. Metal foreign matter mixed in uranium oxide powder can be adsorbed efficiently.

この磁力除去部3は外管11で被覆された磁石列12を有する棒状磁石10が回転不能に配置されている。このように、磁石列12が外管11で被覆されており、棒状磁石10が回転不能に異物除去装置1の筐体に掛け渡されていると、棒状磁石10に隙間がなく、また棒状磁石10及び筐体に可動部がないから、酸化ウラン粉末が隙間及び可動部に侵入することなく、筐体又は棒状磁石10に付着した酸化ウラン粉末を容易に除去でき、クリーニング性が向上する。   In this magnetic force removing portion 3, a bar magnet 10 having a magnet row 12 covered with an outer tube 11 is disposed so as not to rotate. Thus, when the magnet row 12 is covered with the outer tube 11 and the rod-shaped magnet 10 is spanned over the casing of the foreign matter removing device 1 so as not to rotate, there is no gap in the rod-shaped magnet 10 and the rod-shaped magnet. Since there is no movable part in 10 and a housing | casing, the uranium oxide powder adhering to a housing | casing or the rod-shaped magnet 10 can be easily removed, without a uranium oxide powder invading a clearance gap and a movable part, and cleaning property improves.

篩4は、磁力除去部3に対して酸化ウラン粉末の通過方向の下流側に着脱自在に配置されている。この篩4は、磁力除去部3で除去しきれなかった金属異物、及び/又は、酸化ウラン粉末に混入している非金属異物を除去する。したがって、磁力除去部3に加えて篩4を備えていると、磁力除去部3の補助除去装置として金属異物の除去性能を向上させることができ、また、磁力除去部3及び篩4で異なる異物を除去することで各種異物例えば金属異物と非金属異物とを一挙に除去できる。   The sieve 4 is detachably disposed on the downstream side in the passing direction of the uranium oxide powder with respect to the magnetic force removing unit 3. The sieve 4 removes metal foreign matters that have not been removed by the magnetic force removing unit 3 and / or non-metallic foreign matters mixed in the uranium oxide powder. Therefore, when the sieve 4 is provided in addition to the magnetic force removing unit 3, the metal foreign matter removing performance can be improved as an auxiliary removing device of the magnetic force removing unit 3, and the foreign matters different between the magnetic force removing unit 3 and the sieve 4. It is possible to remove various foreign matters such as metallic foreign matters and non-metallic foreign matters at once.

篩4は、酸化ウラン粉末中の異物を除去できる程度の篩目開きを有していればよく、例えば、USAメッシュで#100(篩目開き0.150mm)〜#40(篩目開き0.425mm)の篩目開きの中から除去しようとする異物に応じて適宜に選択される。例えば、磁力除去部3とは別に非金属異物を除去しようとするのであれば混入が想定されるに非金属異物よりも小さな篩目開きに設定され、一方、非金属異物に加えて磁力除去部3の補助として金属異物をも除去しようとするのであれば混入が想定される金属異物よりも小さな篩目開きに設定する。なお、USAメッシュ#40は篩目開きを同じとすると#35Tylerメッシュに相当する。この篩4は異物除去装置1用に作製してもよく、また公知の篩を採用してもよい。   The sieve 4 only needs to have a sieve opening to the extent that foreign matter in the uranium oxide powder can be removed. For example, # 100 (a sieve opening of 0.150 mm) to # 40 (a sieve opening of 0.0. 425 mm) is appropriately selected according to the foreign matter to be removed. For example, if non-metallic foreign matter is to be removed separately from the magnetic force removing unit 3, the opening is set to be smaller than the non-metallic foreign matter when mixing is assumed. If the metallic foreign matter is to be removed as an auxiliary to 3, the mesh opening is set smaller than the metallic foreign matter expected to be mixed. The USA mesh # 40 corresponds to a # 35 Tyler mesh if the mesh opening is the same. The sieve 4 may be produced for the foreign matter removing apparatus 1 or a known sieve may be adopted.

異物除去装置1は、磁力除去部3及び篩4に対して酸化ウラン粉末の通過方向の下流側に配置された異物回収部5を有している。この異物回収部5は、異物除去装置1又は異物除去装置1を具備する装置をクリーニングする際に異物除去装置1に装着され、異物除去装置1を具備する装置内例えば成型器8(図4参照。)内に酸化ウラン粉末、金属異物及び非金属異物が落下するのを防止する。したがって、異物回収部5は異物除去装置1のクリーニング時に最も下流側に配置され、異物除去装置1を稼働させるときすなわち酸化ウラン粉末を通過させるときには機能しないように配置され、例えば異物除去装置1に装着されない。この異物回収部5は、図2に破線で示されるように、篩4の下流側に隣接して一体的に異物除去装置1又はその筐体に着脱自在に配置された板状部材であり、酸化ウラン粉末及び異物を通過させる孔を有していない。   The foreign matter removing apparatus 1 has a foreign matter collecting portion 5 disposed on the downstream side in the passing direction of the uranium oxide powder with respect to the magnetic force removing portion 3 and the sieve 4. The foreign matter collecting unit 5 is attached to the foreign matter removing device 1 when cleaning the foreign matter removing device 1 or the device having the foreign matter removing device 1, and the inside of the device comprising the foreign matter removing device 1, for example, a molding machine 8 (see FIG. 4). .) Prevents uranium oxide powder, metallic foreign matter and non-metallic foreign matter from falling inside. Accordingly, the foreign matter collecting unit 5 is arranged on the most downstream side when cleaning the foreign matter removing device 1 and is arranged so as not to function when the foreign matter removing device 1 is operated, that is, when uranium oxide powder is allowed to pass through. Not installed. As shown by a broken line in FIG. 2, the foreign matter collecting part 5 is a plate-like member that is detachably disposed integrally with the foreign matter removing device 1 or its housing adjacent to the downstream side of the sieve 4, It does not have holes to allow uranium oxide powder and foreign materials to pass through.

異物除去装置1は、磁力除去部3に対して酸化ウラン粉末の通過方向の上流側に配置された案内板6を有している。この案内板6は、磁力除去部3の上流側に配置され、酸化ウラン粉末が異物除去装置1と磁力除去部3との間隙を通過しないように、酸化ウラン粉末を磁力除去部3に案内する。したがって案内板6はじゃま板とも称される。案内板6の形状及び寸法等は酸化ウラン粉末を案内できれば特に限定されず、例えば、図1に示されるように、異物除去装置1の筐体を形成する側壁のうち棒状磁石10が掛け渡されていない側壁に棒状磁石10の軸線方向に沿って酸化ウラン粉末の通過方向に向かって互いの離間距離が短くなるように設けられた1対の平板が挙げられる。   The foreign matter removing apparatus 1 has a guide plate 6 disposed on the upstream side in the passing direction of the uranium oxide powder with respect to the magnetic force removing portion 3. The guide plate 6 is disposed on the upstream side of the magnetic force removing unit 3 and guides the uranium oxide powder to the magnetic force removing unit 3 so that the uranium oxide powder does not pass through the gap between the foreign matter removing device 1 and the magnetic force removing unit 3. . Therefore, the guide plate 6 is also called a baffle plate. The shape and dimensions of the guide plate 6 are not particularly limited as long as the uranium oxide powder can be guided. For example, as shown in FIG. 1, a rod-shaped magnet 10 is stretched over the side wall forming the casing of the foreign matter removing apparatus 1. A pair of flat plates provided on the side walls that are not disposed along the axial direction of the rod-shaped magnet 10 such that the distance between them becomes shorter in the direction of passage of the uranium oxide powder.

次いで、この発明に係る異物除去方法を説明する。この発明に係る異物除去方法は、酸化ウラン粉末から異物を除去する方法であり、酸化ウラン粉末をこの発明に係る異物除去装置を通過させる工程を有している。
Next, the foreign matter removing method according to the present invention will be described. Foreign matter removing method according to the present invention is a method for removing uranium oxide powder or et foreign matter, has a step of passing the foreign matter removing apparatus according uranium oxide powder in the present invention.

この発明に係る異物除去方法においては、準備した酸化ウラン粉末をこの発明に係る異物除去装置例えば異物除去装置1に投入する。そうすると、酸化ウラン粉末及び混入している異物は案内板6で案内されて磁力除去部3に到達する。そして、案内板6で案内され磁力除去部3に到達した酸化ウラン粉末及び非金属異物は棒状磁石10に吸着されずに磁力除去部3を通過し、金属異物は磁力除去部3の棒状磁石10に吸着され磁力除去部3を通過しない。このとき、磁力除去部3は前記のように棒状磁石10が配置されているから、金属異物は棒状磁石10に満遍なく接触してそのほとんどが効率よく吸着される。そして、一旦吸着された金属異物は酸化ウラン粉末の通過等によって棒状磁石10の下流側に回り込んで酸化ウラン粉末の通過を阻害することもなく作業性を犠牲にしない。なお、棒状磁石10の下流側に回り込んだ金属異物は前記表面磁束密度を有する棒状磁石10から脱落しない。   In the foreign matter removing method according to the present invention, the prepared uranium oxide powder is put into the foreign matter removing device according to the present invention, for example, the foreign matter removing device 1. Then, the uranium oxide powder and the mixed foreign matter are guided by the guide plate 6 and reach the magnetic force removing unit 3. Then, the uranium oxide powder and the non-metallic foreign matter guided by the guide plate 6 and reaching the magnetic force removing portion 3 pass through the magnetic force removing portion 3 without being adsorbed by the rod-shaped magnet 10, and the metallic foreign matter is the rod-shaped magnet 10 of the magnetic force removing portion 3. And does not pass through the magnetic force removal unit 3. At this time, since the bar-shaped magnet 10 is disposed in the magnetic force removing unit 3 as described above, the metal foreign matter uniformly contacts the bar-shaped magnet 10 and most of the metal foreign body is efficiently adsorbed. The foreign metal once adsorbed does not interfere with the passage of the uranium oxide powder due to the passage of the uranium oxide powder and the like, and does not impede the passage of the uranium oxide powder. In addition, the metal foreign material which went around to the downstream side of the rod-shaped magnet 10 does not fall off from the rod-shaped magnet 10 having the surface magnetic flux density.

一方、棒状磁石10に吸着されず磁力除去部3を通過した酸化ウラン粉末及び非金属異物は篩4に到達する。そうすると、非金属異物及び棒状磁石10に吸着されなかった金属異物は篩4の篩目開きよりも大きいから篩4を通過できずに篩4上に残存して篩4を通過しない。一方、酸化ウラン粉末は通常篩4の篩目開きよりも小さな粒径を有しているから篩4を通過して異物除去装置1が装着された装置例えば成型器8(図4参照。)に到達する。   On the other hand, the uranium oxide powder and the non-metallic foreign matter that have not been attracted to the bar-shaped magnet 10 and have passed through the magnetic force removing unit 3 reach the sieve 4. As a result, the non-metallic foreign matter and the metallic foreign matter that has not been adsorbed by the bar magnet 10 are larger than the sieve opening of the sieve 4, so that they cannot pass through the sieve 4 and remain on the sieve 4 and do not pass through the sieve 4. On the other hand, since the uranium oxide powder usually has a particle size smaller than the opening of the sieve 4, it passes through the sieve 4 and is installed in a device such as a molding machine 8 (see FIG. 4) where the foreign matter removing device 1 is mounted. To reach.

このようにして磁力除去部3及び篩4を備えた異物除去装置1によって異物が混入している酸化ウラン粉末から異物を効率よく除去することができる。   In this way, the foreign matter can be efficiently removed from the uranium oxide powder mixed with the foreign matter by the foreign matter removing device 1 including the magnetic force removing unit 3 and the sieve 4.

酸化ウラン粉末が異物除去装置1を通過した後には異物除去装置1をクリーニングする。磁力除去部3においては、1段目の棒状磁石10Aは異物除去装置1の開口に近接しているから棒状磁石10A上に堆積又は滞留した酸化ウラン粉末は清掃具又は送風等によって容易にクリーニングできる。一方、2段目の棒状磁石10Bはその断面形状が涙滴形状になっているからその上に酸化ウラン粉末がほとんど堆積せず通常クリーニングを要しない。また、磁石列12は外管11で被覆されており、棒状磁石10はいずれも回転不能に配置されているから、棒状磁石10には隙間がなく、また棒状磁石10及び筐体に可動部もなく、磁力除去部3に残存する酸化ウラン粉末を容易に除去できる。このようにして磁力除去部3に残存する酸化ウラン粉末を容易かつ効果的にクリーニングできる。   After the uranium oxide powder passes through the foreign matter removing apparatus 1, the foreign matter removing apparatus 1 is cleaned. In the magnetic force removing unit 3, since the first stage bar-shaped magnet 10A is close to the opening of the foreign matter removing apparatus 1, the uranium oxide powder deposited or staying on the bar-shaped magnet 10A can be easily cleaned by a cleaning tool or air blowing. . On the other hand, since the cross-sectional shape of the second-stage bar-shaped magnet 10B is a teardrop shape, almost no uranium oxide powder is deposited on the magnet, and normal cleaning is not required. Further, since the magnet row 12 is covered with the outer tube 11 and all the bar-shaped magnets 10 are disposed so as not to rotate, the bar-shaped magnet 10 has no gap, and the bar-shaped magnet 10 and the casing have a movable part. The uranium oxide powder remaining in the magnetic force removal unit 3 can be easily removed. In this way, the uranium oxide powder remaining in the magnetic force removal unit 3 can be easily and effectively cleaned.

一方、磁力除去部3の棒状磁石10に吸着された金属異物をクリーニングするには、例えば、異物回収部5を磁力除去部3の下流側に設置した後に、図3(b)に示されるように、棒状磁石10の外管11から軸体13を引き出して磁石列12を抜脱する。すなわち棒状磁石10の磁石列12を外管11から抜脱して棒状磁石10に吸着された金属異物を取り外すクリーニング工程を実施する。そうすると、棒状磁石10の表面磁束密度は消滅し、棒状磁石10の外管11に吸着されていた金属異物は重力によって落下する。このようにして金属異物を容易に棒状磁石10から脱落させることができる。棒状磁石10から脱落した金属異物は篩4又は異物回収部5で補足され、異物除去装置1が装着された装置例えば成型器8(図4参照。)及び異物除去装置1に残存することなく、次ぎに処理する酸化ウラン粉末への混入が防止される。   On the other hand, in order to clean the metal foreign matter adsorbed by the bar magnet 10 of the magnetic force removing unit 3, for example, after the foreign matter collecting unit 5 is installed on the downstream side of the magnetic force removing unit 3, as shown in FIG. Then, the shaft body 13 is pulled out from the outer tube 11 of the bar magnet 10 and the magnet row 12 is removed. That is, a cleaning process is performed in which the magnet row 12 of the bar-shaped magnet 10 is removed from the outer tube 11 and the metal foreign matter adsorbed on the bar-shaped magnet 10 is removed. Then, the surface magnetic flux density of the rod-shaped magnet 10 disappears, and the metal foreign matter adsorbed on the outer tube 11 of the rod-shaped magnet 10 falls due to gravity. In this way, the metallic foreign object can be easily dropped from the bar magnet 10. The metal foreign matter dropped off from the rod-shaped magnet 10 is captured by the sieve 4 or the foreign matter recovery unit 5 and remains in the device to which the foreign matter removing device 1 is attached, such as the molding machine 8 (see FIG. 4) and the foreign matter removing device 1, Mixing into the uranium oxide powder to be processed next is prevented.

このようにして磁力除去部3から残存する酸化ウラン粉末及び金属異物を容易に異物除去装置1外に排出すなわち除去できる。   In this way, the uranium oxide powder and metal foreign matter remaining from the magnetic force removing unit 3 can be easily discharged out of the foreign matter removing apparatus 1, that is, removed.

篩4においては、例えば、異物回収部5を設置せず、又は、異物回収部5を設置した後に異物除去装置1の筐体から取り外すことによって、篩4で補足した非金属異物又は金属異物を異物除去装置1が装着された装置例えば成型器8(図4参照。)及び異物除去装置1に残存させることなく異物除去装置1外に排出できる。このようにして篩4から非金属異物又は金属異物を容易に除去できる。   In the sieve 4, for example, the non-metallic foreign matter or the metallic foreign matter supplemented by the sieve 4 is removed by removing the foreign matter collecting unit 5 from the housing of the foreign matter removing apparatus 1 after installing the foreign matter collecting unit 5. The foreign matter removing device 1 can be discharged out of the foreign matter removing device 1 without remaining in the apparatus, for example, the molding machine 8 (see FIG. 4) and the foreign matter removing device 1, for example. In this way, non-metallic foreign matters or metallic foreign matters can be easily removed from the sieve 4.

篩4のクリーニングの前又は後に異物回収部5を異物除去装置1の筐体から取り外すことによって異物回収部5で補足した異物を異物除去装置1外に排出でき、この異物を異物除去装置1が装着された装置例えば成型器8(図4参照。)及び異物除去装置1に残存させることなく除去できる。このようにして異物回収部5から異物を容易に除去できる。   The foreign matter collected by the foreign matter collecting unit 5 can be discharged out of the foreign matter removing device 1 by removing the foreign matter collecting unit 5 from the housing of the foreign matter removing device 1 before or after the cleaning of the sieve 4. It can be removed without remaining in the mounted device, for example, the molding machine 8 (see FIG. 4) and the foreign matter removing device 1. In this way, the foreign matter can be easily removed from the foreign matter collection unit 5.

このように、磁石列12が外管11に挿脱自在に収納された棒状磁石10を有する磁力除去部3、篩4及び異物回収部5を備えた異物除去装置1は、外管11から磁石列12を抜脱することによって、また、篩4及び異物回収部5を異物除去装置1から取り出すことによって、酸化ウラン粉末及び異物を異物除去装置1に残存させることなく容易に異物除去装置1外に排出できる。したがって、この発明に係る異物除去装置及びこの発明に係る異物除去方法によれば、異物混入のない安定した品質の酸化ウラン粉末、濃縮度の異なる酸化ウラン粉末を連続して通過させても濃縮度の異なる酸化ウラン粉末が実質的に混入していない高品質の酸化ウラン粉末を、提供することができる。   As described above, the foreign matter removing apparatus 1 including the magnetic force removing unit 3, the sieve 4, and the foreign matter collecting unit 5 having the rod-shaped magnet 10 in which the magnet row 12 is removably accommodated in the outer tube 11 is provided with a magnet from the outer tube 11. By removing the column 12 and removing the sieve 4 and the foreign matter collecting part 5 from the foreign matter removing apparatus 1, the uranium oxide powder and the foreign matter can be easily removed from the foreign matter removing apparatus 1 without remaining in the foreign matter removing apparatus 1. Can be discharged. Therefore, according to the foreign matter removing apparatus according to the present invention and the foreign matter removing method according to the present invention, even if uranium oxide powder having a stable quality free from foreign matters and uranium oxide powders having different concentrations are continuously passed through, High quality uranium oxide powders substantially free of different uranium oxide powders can be provided.

次いで、この発明に係る酸化ウランペレットの製造方法を説明する。この発明に係る酸化ウランペレットの製造方法は、酸化ウラン粉末をこの発明に係る異物除去装置を通過させる工程と、この発明に係る異物除去装置を通過させた酸化ウラン粉末を成形する工程と、成形した成形体を焼成する工程とを有している。   Subsequently, the manufacturing method of the uranium oxide pellet which concerns on this invention is demonstrated. The method for producing uranium oxide pellets according to the present invention includes a step of passing uranium oxide powder through the foreign matter removing apparatus according to the present invention, a step of molding the uranium oxide powder passed through the foreign matter removing apparatus according to the present invention, and a molding And a step of firing the formed body.

この発明に係る酸化ウランペレットの製造方法においては、好ましくは、酸化ウラン粉末をこの発明に係る異物除去装置を通過させる工程を実施する前、又は、通過させる工程を実施した後に、棒状磁石10の磁石列12を外管11から抜脱して棒状磁石10に吸着された金属異物を取り外すクリーニング工程を実施する。このクリーニング工程は前記したこの発明に係る異物除去方法における「棒状磁石の磁石列を外管から抜脱して棒状磁石に吸着された金属異物を取り外すクリーニング工程」と基本的に同様であるので説明を省略する。このクリーニング工程を実施すると、直前に使用又は製造した濃縮度の異なる酸化ウラン粉末の混入を防止できる。   In the method for producing uranium oxide pellets according to the present invention, preferably, before the step of passing the uranium oxide powder through the foreign matter removing apparatus according to the present invention or after the step of passing the uranium oxide powder, A cleaning process is performed in which the magnet row 12 is removed from the outer tube 11 to remove the metal foreign matter adsorbed on the rod-shaped magnet 10. This cleaning step is basically the same as the “cleaning step of removing the metal foreign matter adsorbed on the bar magnet by removing the magnet row of the bar magnet from the outer tube” in the foreign matter removing method according to the present invention described above. Omitted. By carrying out this cleaning step, it is possible to prevent the mixing of uranium oxide powders having different concentrations that have been used or manufactured immediately before.

この発明に係る酸化ウランペレットの製造方法においては、酸化ウラン粉末をこの発明に係る異物除去装置を通過させる工程を実施する。この工程は前記したこの発明に係る異物除去方法における「酸化ウラン粉末をこの発明に係る異物除去装置を通過させる工程」と基本的に同様であるので説明を省略する。   In the method for producing uranium oxide pellets according to the present invention, a step of passing the uranium oxide powder through the foreign matter removing apparatus according to the present invention is performed. Since this step is basically the same as the “step of passing the uranium oxide powder through the foreign matter removing apparatus according to the present invention” in the foreign matter removing method according to the present invention described above, the description thereof is omitted.

この発明に係る酸化ウランペレットの製造方法においては、次いで、得られた高品質の酸化ウラン粉末をペレット状に成形する工程を実施する。成形に当っては酸化ウラン粉末に他の添加剤等を添加して均一に混合するのが好ましい。このようにして調製した混合物を所定の形状に成形する。成形は各種の成形方法を採用でき、また成形条件も酸化ウラン粉末のペレットを作製するのに選択される公知の成形条件を採用できる。   In the method for producing uranium oxide pellets according to the present invention, a step of forming the obtained high-quality uranium oxide powder into pellets is then performed. In forming, it is preferable to add other additives to the uranium oxide powder and mix them uniformly. The mixture thus prepared is molded into a predetermined shape. Various molding methods can be adopted for molding, and known molding conditions selected for producing pellets of uranium oxide powder can be adopted as molding conditions.

この発明に係る酸化ウランペレットの製造方法においては、次いで、成形した成形体を焼成する工程を実施する。成形体の焼成は酸化ウラン粉末のペレットを作製するのに選択される公知の焼成方法及び焼成条件を適宜に選択できる。   In the method for producing uranium oxide pellets according to the present invention, a step of firing the molded body is then performed. For the firing of the molded body, a known firing method and firing conditions selected for producing pellets of uranium oxide powder can be appropriately selected.

この発明に係る酸化ウランペレットの製造方法においては、所望により、得られた酸化ウランペレットの外観検査を実施する。この発明においては、金属異物が除去された酸化ウラン粉末で酸化ウランペレットが製造されているから、製造された酸化ウランペレットを正確に検査でき、酸化ウランペレットの歩留りが高くなる。   In the method for producing uranium oxide pellets according to the present invention, an appearance inspection of the obtained uranium oxide pellets is performed as desired. In the present invention, since the uranium oxide pellets are manufactured with the uranium oxide powder from which the metal foreign matters are removed, the manufactured uranium oxide pellets can be accurately inspected, and the yield of the uranium oxide pellets is increased.

このようにして製造された酸化ウランペレットは、使用する酸化ウラン粉末がこの発明に係る異物除去装置を通過させて得られた異物混入のない安定した高品質の酸化ウラン粉末であるから、異物混入のない安定した品質を有しており、また濃縮度の異なる酸化ウラン粉末を実質的に含有していない高い品質を有している。したがって、この発明に係る酸化ウランペレットの製造方法によれば異物混入のない安定した高い品質を有する酸化ウランペレットを高い歩留りで提供できる。   The uranium oxide pellets produced in this way are stable and high quality uranium oxide powders that are obtained by allowing the uranium oxide powder to be used to pass through the foreign matter removing apparatus according to the present invention. And has a high quality substantially free of uranium oxide powders having different concentrations. Therefore, according to the method for producing uranium oxide pellets according to the present invention, it is possible to provide uranium oxide pellets having a stable and high quality free from foreign matters at a high yield.

この発明に係る燃料集合体の製造方法を説明する。この発明に係る燃料集合体の製造方法は、この発明に係るこの発明に係る酸化ウランペレットの製造方法で製造された酸化ウランペレットをジルコニウム合金製の燃料被覆管に収納して密閉溶接する工程と密閉溶接した燃料棒を集束する工程とを有している。   A method for manufacturing a fuel assembly according to the present invention will be described. The method for producing a fuel assembly according to the present invention includes a step of enclosing the uranium oxide pellets produced by the method for producing uranium oxide pellets according to the invention according to the invention in a fuel cladding tube made of a zirconium alloy and hermetically welding the uranium oxide pellets. And focusing the fuel rods that are hermetically welded.

この発明に係る燃料集合体の製造方法においては、この発明に係る酸化ウランペレットの製造方法によって製造された酸化ウランペレットを準備する。この発明に係る酸化ウランペレットの製造方法は前記した通りであるので説明を省略する。   In the fuel assembly manufacturing method according to the present invention, uranium oxide pellets manufactured by the uranium oxide pellet manufacturing method according to the present invention are prepared. Since the manufacturing method of the uranium oxide pellet according to the present invention is as described above, the description thereof is omitted.

この発明に係る燃料集合体の製造方法においては、酸化ウランペレットをジルコニウム合金製の燃料被覆管に収納して密閉溶接する工程を実施し、次いで、密閉溶接した燃料棒を集束する工程を実施する。この発明に係る燃料集合体の製造方法における密閉溶接する工程及び集束する工程は、いずれも、燃料集合体を製造するのに選択される公知の方法及び条件を適宜に採用して、実施できる。   In the fuel assembly manufacturing method according to the present invention, the step of enclosing uranium oxide pellets in a zirconium alloy fuel cladding tube and hermetically welding is performed, and then the step of concentrating the hermetically sealed fuel rods is performed. . Both the hermetically welding step and the converging step in the method for manufacturing a fuel assembly according to the present invention can be performed by appropriately adopting known methods and conditions selected for manufacturing the fuel assembly.

この発明に係る酸化ウランペレットの製造方法においては、所望により、製造された燃料集合体の検査を実施する。燃料集合体の検査は、例えば、燃料集合体のGd濃度検査等が挙げられる。Gd濃度検査は、Gdの磁化率が酸化ウランペレット中のGd濃度に比例することを利用したGd磁化法が通常用いられる。この検査において、酸化ウランペレットに金属異物が混入しているとGdの磁化率の測定結果に影響を与え、正確なGdの磁化率を測定できなくなるが、この発明においては、金属異物が除去された酸化ウラン粉末で酸化ウランペレットが製造されているから、燃料集合体のGdの磁化率を正確に測定できる。したがって、製造された燃料集合体を正確に検査でき、燃料集合体の歩留りが高くなる。 In the method for producing uranium oxide pellets according to the present invention, the produced fuel assembly is inspected as desired. Examples of the fuel assembly inspection include a Gd 2 O 3 concentration inspection of the fuel assembly. Gd 2 O 3 concentration tests, Gd 2 O 3 magnetization method utilizing the magnetic susceptibility of Gd 2 O 3 is proportional to the Gd 2 O 3 concentration of uranium oxide pellets are normally used. In this inspection, if metal foreign matter is mixed in the uranium oxide pellet, the measurement result of the magnetic susceptibility of Gd 2 O 3 is affected, and the accurate magnetic susceptibility of Gd 2 O 3 cannot be measured. Since the uranium oxide pellets are manufactured from the uranium oxide powder from which the metal foreign matter has been removed, the magnetic susceptibility of Gd 2 O 3 in the fuel assembly can be accurately measured. Therefore, the manufactured fuel assembly can be accurately inspected, and the yield of the fuel assembly is increased.

このようにして製造された燃料集合体は、使用する酸化ウランペレットがこの発明に係る酸化ウランペレットの製造方法で製造された異物混入のない安定した高品質の酸化ウランペレットであるから、異物混入のない安定した品質を有しており、また濃縮度の異なる酸化ウラン粉末を実質的に含有していない高い品質を有している。したがって、この発明に係る燃料集合体の製造方法によれば異物混入のない安定した高い品質を有する燃料集合体を高い歩留りで提供できる。   The fuel assembly produced in this way is a stable, high-quality uranium oxide pellet without foreign matter produced by the uranium oxide pellet production method according to the present invention. And has a high quality substantially free of uranium oxide powders having different concentrations. Therefore, according to the method for manufacturing a fuel assembly according to the present invention, it is possible to provide a fuel assembly having a stable and high quality with no foreign matter mixed in at a high yield.

また、このようにして製造された燃料集合体は、異物混入のない安定した高品質の酸化ウラン粉末で製造されているから、Gdの磁化率を正確に測定でき、燃料集合体の不良品発生を低減し、高品質の原子炉用燃料集合体を製造できる。特に、検査工程において、たとえGdの磁化率の測定値が許容範囲内であったとしても不良と判断される不良品発生を抑えることができる。したがって、この発明に係る燃料集合体の製造方法によれば磁化率異常のない燃料集合体を歩留りよく製造できる。 Further, since the fuel assembly manufactured in this way is manufactured with a stable and high quality uranium oxide powder free from foreign matter, the magnetic susceptibility of Gd 2 O 3 can be accurately measured. Generation of defective products can be reduced, and high-quality nuclear fuel assemblies can be manufactured. In particular, in the inspection process, even if the measured value of the magnetic susceptibility of Gd 2 O 3 is within an allowable range, it is possible to suppress the occurrence of defective products that are determined to be defective. Therefore, according to the method for manufacturing a fuel assembly according to the present invention, a fuel assembly having no magnetic susceptibility abnormality can be manufactured with high yield.

酸化ウラン粉末を用いた酸化ウランペレットの製造方法、及び、燃料集合体の製造方法は、例えば、「軽水炉燃料のふるまい」(著者:軽水炉燃料のふるまい編集委員会、出版社名財団法人原子力安全研究委員会、刊行年月日:平成10年7月)等に記載されている。   The method for producing uranium oxide pellets using the uranium oxide powder and the method for producing the fuel assembly are described in, for example, “Light Water Reactor Fuel Behavior” (Author: Light Water Reactor Fuel Behavior Editorial Committee, Publisher Name Nuclear Safety Research Foundation) Committee, publication date: July 1998).

この発明に係る異物除去装置は、前記内容に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において種々の変更が可能である。例えば、異物除去装置1において、酸化ウラン粉末の通過方向に対して1段目に断面形状が略円形の棒状磁石10Aが配置されているが、この発明において、酸化ウラン粉末の通過方向に対して1段目に断面形状が通過方向の上流側に向かって尖形を有している涙滴形状の棒状磁石が配置されていてもよい。   The foreign matter removing apparatus according to the present invention is not limited to the above contents, and various modifications can be made within a range in which the object of the present invention can be achieved. For example, in the foreign matter removing apparatus 1, a rod-shaped magnet 10A having a substantially circular cross section is arranged in the first stage with respect to the passing direction of the uranium oxide powder. A teardrop-shaped rod-shaped magnet having a cusp-shaped cross-section toward the upstream side in the passage direction may be arranged in the first stage.

異物除去装置1において、磁力除去部3は5本の棒状磁石10Aが1段目に、4本の棒状磁石10Bが2段目に配置されているが、この発明において、棒状磁石は3段以上に配置されていてもよく、また各段に配置される棒状磁石の数は特に限定されない。   In the foreign matter removing apparatus 1, in the magnetic force removing unit 3, the five bar magnets 10A are arranged in the first stage, and the four bar magnets 10B are arranged in the second stage. The number of rod-shaped magnets arranged in each stage is not particularly limited.

異物除去装置1において、磁力除去部3は複数の棒状磁石10が一方向に並列に配置されているが、この発明において、磁力除去部は複数の棒状磁石が他方向に並列に配置されていてもよい。例えば、磁力除去部は複数の棒状磁石が互いに直交する方向に複数段に所謂井桁状に配置されていてもよい。   In the foreign matter removing apparatus 1, the magnetic force removing unit 3 has a plurality of bar magnets 10 arranged in parallel in one direction. In this invention, the magnetic force removing unit has a plurality of bar magnets arranged in parallel in the other direction. Also good. For example, in the magnetic force removing unit, a plurality of bar magnets may be arranged in a so-called cross-beam shape in a plurality of stages in a direction perpendicular to each other.

異物除去装置1において、棒状磁石10は永久磁石としての永久磁石片14を備えているが、この発明において棒状磁石は永久磁石に代えて電磁石を備えていてもよく、また永久磁石と電磁石とを備えていてもよい。電磁石を採用する場合には棒状磁石に吸着された金属異物は電磁石への通電を遮断することによって除去される。   In the foreign matter removing apparatus 1, the bar-shaped magnet 10 includes a permanent magnet piece 14 as a permanent magnet. However, in the present invention, the bar-shaped magnet may include an electromagnet instead of the permanent magnet, and the permanent magnet and the electromagnet are combined. You may have. When an electromagnet is employed, the metal foreign matter adsorbed on the rod-shaped magnet is removed by interrupting energization to the electromagnet.

異物除去装置1において、篩4は磁力除去部3に対して酸化ウラン粉末の通過方向の下流側に1つ配置されているが、この発明において、篩は複数配置されていてもよく、また、磁力除去部に対して酸化ウラン粉末の通過方向の上流側に1つ又は複数配置されていてもよく、さらに通過方向の上流側及び下流側にそれぞれ1つ又は複数配置されていてもよい。   In the foreign matter removing apparatus 1, one sieve 4 is arranged on the downstream side in the passing direction of the uranium oxide powder with respect to the magnetic force removing unit 3, but in this invention, a plurality of sieves may be arranged, One or a plurality of uranium oxide powders may be arranged on the upstream side in the passage direction of the uranium oxide powder, and one or more may be arranged on the upstream side and the downstream side in the passage direction.

異物除去装置1において、異物回収部5は異物除去装置1又はその筐体に着脱自在に配置された板状部材であるが、この発明において、異物回収部は、篩に一体的に設けられた折畳可能な板状部材であってもよく、篩とは別体として開閉自在に配置された折畳可能な板状部材であってもよい。   In the foreign matter removing device 1, the foreign matter collecting unit 5 is a plate-like member that is detachably disposed on the foreign matter removing device 1 or its casing. In this invention, the foreign matter collecting unit is provided integrally with the sieve. A foldable plate-like member may be used, and a foldable plate-like member arranged to be opened and closed separately from the sieve may be used.

この発明に係る異物除去方法、この発明に係る酸化ウランペレットの製造方法及びこの発明に係る燃料集合体の製造方法は、前記内容に限定されることはなく、本願発明の目的を達成することができる範囲において、種々の変更が可能である。   The foreign matter removing method according to the present invention, the method for producing uranium oxide pellets according to the present invention, and the method for producing a fuel assembly according to the present invention are not limited to the above contents, and the object of the present invention can be achieved. Various changes are possible as long as possible.

(実施例1)
図1〜図3に示される異物除去装置1を準備した。その詳細を以下に示す。
Example 1
A foreign matter removing apparatus 1 shown in FIGS. 1 to 3 was prepared. Details are shown below.

異物除去装置1における磁力除去部3は、軸線間距離が55mmで互いに平行かつ回転不能に軸支された5本の棒状磁石10A(1段目)と、軸線間距離が55mmで互いに平行かつ回転不能に軸支された4本の棒状磁石10B(2段目)とを、互い違いになるように「千鳥状」に配置した。また、4本の棒状磁石10Bそれぞれの軸線が2本の隣接する棒状磁石10Aの軸線間距離の中央に位置しており、棒状磁石10A(1段目)と4本の棒状磁石10B(2段目)との軸線間距離が50mmであった。5本の棒状磁石10Aそれぞれは、軸体13に永久磁石片14及び継鉄15が交互に挿入されてなる磁石列12が断面円形(直径25mm)で外周面が鏡面加工された外管11に挿脱自在に収納されており、同一形状で同寸であった。棒状磁石10Aそれぞれの表面磁束密度は1.00Tであった。一方、4本の棒状磁石10Bそれぞれは、断面が涙滴形状であること以外は棒状磁石10Aと基本的に同様である。磁力除去部3における1段目の両側に配置された棒状磁石10Aの斜め上方に案内板6を設置した。   The magnetic force removing unit 3 in the foreign matter removing apparatus 1 includes five rod-shaped magnets 10A (first stage) that are supported in parallel and non-rotatably with a distance between axes of 55 mm, and parallel and rotate with a distance between axes of 55 mm. The four rod-shaped magnets 10B (second stage) that were pivotally supported were arranged in a “staggered” manner so as to be staggered. The axis of each of the four bar-shaped magnets 10B is located at the center of the distance between the axes of two adjacent bar-shaped magnets 10A. The bar-shaped magnet 10A (first stage) and the four bar-shaped magnets 10B (two-staged) The distance between the axis and the eye) was 50 mm. Each of the five rod-shaped magnets 10A has an outer tube 11 in which a magnet array 12 in which permanent magnet pieces 14 and yokes 15 are alternately inserted into a shaft body 13 is circular in cross section (diameter 25 mm) and the outer peripheral surface is mirror-finished. It was stored so that it could be inserted and removed freely, and had the same shape and dimensions. The surface magnetic flux density of each of the rod-shaped magnets 10A was 1.00T. On the other hand, each of the four bar-shaped magnets 10B is basically the same as the bar-shaped magnet 10A except that the cross section has a teardrop shape. The guide plate 6 was installed diagonally above the rod-shaped magnet 10 </ b> A arranged on both sides of the first stage in the magnetic force removing unit 3.

USAメッシュで#100の篩目開きを有する篩4を磁力除去部3に対して酸化ウラン粉末の通過方向の下流側に配置し、板状の異物回収部5を篩4に対して酸化ウラン粉末の通過方向の下流側に着脱自在に配置した。   A sieve 4 having a mesh opening of # 100 is placed on the downstream side in the passing direction of the uranium oxide powder with respect to the magnetic force removing unit 3, and the plate-like foreign material collecting unit 5 is placed on the uranium oxide powder with respect to the sieve 4. It was detachably arranged on the downstream side in the passing direction.

次いで、この異物除去装置1の異物回収部5を取り外して、約5tの酸化ウラン粉末を異物除去装置1に投入して磁力除去部3及び篩4を通過させ、棒状磁石10A上に堆積した酸化ウラン粉末を清掃具で落下させて除去した。その後、篩4を取り外し、また異物回収部5を篩4の下流側に装着して棒状磁石10A及び棒状磁石10Bの磁石列12を外管11から抜脱して棒状磁石10A及び棒状磁石10Bに吸着された金属異物を異物回収部5で補足した。このようにして、棒状磁石10A及び棒状磁石10Bすなわち磁力除去部3と篩4とで除去された金属異物は約1.25gであった。なお、この酸化ウラン粉末には非金属異物は混入してなかった。   Next, the foreign matter collecting unit 5 of the foreign matter removing device 1 is removed, and about 5 t of uranium oxide powder is put into the foreign matter removing device 1 to pass through the magnetic force removing unit 3 and the sieve 4, and the oxidized deposited on the rod-shaped magnet 10A. Uranium powder was removed by dropping with a cleaning tool. Thereafter, the sieve 4 is removed, and the foreign matter collecting part 5 is mounted on the downstream side of the sieve 4, and the magnet array 12 of the bar magnet 10 </ b> A and the bar magnet 10 </ b> B is removed from the outer tube 11 and attracted to the bar magnet 10 </ b> A and the bar magnet 10 </ b> B. The foreign metal collected by the foreign material collecting unit 5 was supplemented. Thus, the metal foreign matter removed by the bar-shaped magnet 10A and the bar-shaped magnet 10B, that is, the magnetic force removing unit 3 and the sieve 4, was about 1.25 g. The uranium oxide powder was not mixed with nonmetallic foreign matters.

この異物除去装置1において、棒状磁石10A上に堆積した酸化ウラン粉末のクリーニングは容易で棒状磁石10B上には酸化ウラン粉末はほとんど堆積せずクリーニングする必要はなかった。一方、棒状磁石10A及び棒状磁石10Bに吸着された金属異物は磁石列12を外管11から抜脱することで容易に脱落した。なお、篩4上に補足された異物は篩4を異物除去装置1から取り外すことで容易にクリーニングできた。   In this foreign matter removing apparatus 1, cleaning of the uranium oxide powder deposited on the rod-shaped magnet 10A was easy, and almost no uranium oxide powder was deposited on the rod-shaped magnet 10B, so that cleaning was not necessary. On the other hand, the metal foreign matter adsorbed by the rod-shaped magnet 10 </ b> A and the rod-shaped magnet 10 </ b> B was easily dropped by removing the magnet row 12 from the outer tube 11. The foreign matter captured on the sieve 4 could be easily cleaned by removing the sieve 4 from the foreign matter removing apparatus 1.

このようにして異物除去装置1を通過させた酸化ウラン粉末を、公知の成形方法及焼成方法に準拠して、成形、焼成して酸化ウランペレットを製造した。この酸化ウランペレットを、公知の方法に準拠して、ジルコニウム合金製の燃料被覆管に収納して密閉溶接し、次いで燃料棒を集束して燃料集合体を複数製造した。このようにして製造した複数の燃料棒についてGd濃度検査を行ったところ、いずれもほど同等の濃度を有しており、磁化率異常のない燃料集合体を歩留りよく製造できた。 The uranium oxide powder thus passed through the foreign matter removing apparatus 1 was molded and fired in accordance with a known molding method and firing method to produce uranium oxide pellets. According to a known method, the uranium oxide pellets were housed in a zirconium alloy fuel cladding tube and hermetically sealed, and then fuel rods were focused to produce a plurality of fuel assemblies. A plurality of fuel rods manufactured in this manner were subjected to a Gd 2 O 3 concentration test. As a result, fuel assemblies having almost the same concentration and having no magnetic susceptibility abnormality could be manufactured with good yield.

1 異物除去装置
3 磁力除去部
4 篩
5 異物回収部
6 案内板
8 成型器
9 ホッパー
10、10A、10B 棒状磁石
11、11A、11B 外管
12 磁石列
13 軸体
14 永久磁石片
15 継鉄(スペーサ)
16 蓋
17 間隔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Foreign material removal apparatus 3 Magnetic force removal part 4 Sieve 5 Foreign material collection | recovery part 6 Guide plate 8 Molder 9 Hopper 10, 10A, 10B Bar-shaped magnet 11, 11A, 11B Outer tube 12 Magnet row 13 Shaft body 14 Permanent magnet piece 15 Relay ( Spacer)
16 Lid 17 Interval

Claims (9)

濃縮度が設定された酸化ウラン粉末を通過させて酸化ウラン粉末中の金属異物を除去すると共に、棒状磁石を前記通過方向と交差する方向に複数列及び前記通過方向に複数段となるように配置してなる、前記酸化ウラン粉末の通路中に配置された磁力除去部と、前記磁力除去部に対して前記通過方向の上流又は下流側に配置された篩とを有する異物除去装置であって、
前記棒状磁石は、磁石片及び継鉄が交互に配列された磁石列が、外周面が鏡面加工されたステンレス製の外管に挿脱自在に収納されてなり、かつ前記酸化ウラン粉末の通路中に前記酸化ウラン粉末が侵入する隙間がないように回転不能に配置されてなることを特徴とする異物除去装置。
The uranium oxide powder having a set enrichment is passed through to remove metallic foreign matters in the uranium oxide powder, and the bar magnets are arranged in a plurality of rows in the direction intersecting the passing direction and in a plurality of stages in the passing direction. A foreign matter removing device having a magnetic force removing portion arranged in the passage of the uranium oxide powder, and a sieve arranged upstream or downstream in the passing direction with respect to the magnetic force removing portion ,
The rod-shaped magnet is configured such that a magnet row in which magnet pieces and yokes are alternately arranged is removably accommodated in a stainless outer tube whose outer peripheral surface is mirror-finished, and in the passage of the uranium oxide powder. A foreign matter removing device, wherein the foreign matter removing device is arranged so as to be non-rotatable so that there is no gap through which the uranium oxide powder enters.
前記通過方向の2段目以降に配置された前記棒状磁石は、その断面形状が前記通過方向の上流側に向かって尖形の涙滴形状である請求項1の異物除去装置。   The foreign matter removing apparatus according to claim 1, wherein the bar-shaped magnets arranged in the second and subsequent stages in the passage direction have a pointed teardrop shape toward the upstream side in the passage direction. 前記篩は、前記下流側に配置されている請求項1又は2の異物除去装置。 The sieve, the foreign matter removing apparatus according to claim 1 or 2 is disposed on the downstream side. 前記磁力除去部に対して前記通過方向の下流側に配置された異物回収部を有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の異物除去装置。   The foreign substance removal apparatus of any one of Claims 1-3 which has the foreign material collection | recovery part arrange | positioned with respect to the said magnetic force removal part in the downstream of the said passage direction. 前記異物回収部は、板状部材である請求項4に記載の異物除去装置。   The foreign matter removing apparatus according to claim 4, wherein the foreign matter collecting unit is a plate-like member. 前記異物回収部は、前記篩と一体的に配置されている請求項4又は5に記載の異物除去装置。   The foreign matter removing apparatus according to claim 4, wherein the foreign matter collecting unit is disposed integrally with the sieve. 酸化ウラン粉末を請求項1〜6のいずれか1項に記載の異物除去装置を通過させる工程を有する酸化ウラン粉末から異物を除去する異物除去方法。   A foreign matter removing method for removing foreign matter from uranium oxide powder, comprising a step of passing the uranium oxide powder through the foreign matter removing device according to any one of claims 1 to 6. 酸化ウラン粉末を請求項1〜6のいずれか1項に記載の異物除去装置を通過させる工程と、前記異物除去装置を通過させた酸化ウラン粉末を成形する工程と、成形した成形体を焼成する工程とを有する酸化ウランペレットの製造方法。   A step of passing the uranium oxide powder through the foreign matter removing apparatus according to any one of claims 1 to 6, a step of molding the uranium oxide powder passed through the foreign matter removing device, and firing the molded body. And a method for producing uranium oxide pellets. 請求項8に記載の酸化ウランペレットの製造方法で製造された酸化ウランペレットをジルコニウム合金製の燃料被覆管に収納して密閉溶接する工程と、密閉溶接した燃料棒を集束する工程とを有する燃料集合体の製造方法。   A fuel comprising: a step of enclosing uranium oxide pellets produced by the method for producing uranium oxide pellets according to claim 8 in a zirconium alloy fuel cladding tube and hermetically welding; and a step of focusing hermetically welded fuel rods. A method for manufacturing an assembly.
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