JP7344788B2 - Metal member manufacturing device and method, metal member manufacturing system, shielding member - Google Patents
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Description
本開示は、金属廃棄物を用いて金属部材を製造する金属部材の製造装置、金属部材の製造方法、金属部材の製造システム、遮へい部材に関するものである。 The present disclosure relates to a metal member manufacturing apparatus that manufactures a metal member using metal waste, a metal member manufacturing method, a metal member manufacturing system, and a shielding member.
原子力プラントは、例えば、原子炉容器や蒸気発生器、その他、各種の付帯設備、配管などを備える。原子力プラントを廃止する場合、放射性物質を含んだ原子炉容器や蒸気発生器などを処理する必要がある。放射性物質を含んだ廃棄物は、収納容器に収納して保管される。放射性物質を含んだ金属廃棄物を溶融炉で溶融して固化した後、収納容器に収納して保管する技術として、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。 A nuclear power plant includes, for example, a reactor vessel, a steam generator, and various other auxiliary equipment and piping. When a nuclear power plant is decommissioned, it is necessary to dispose of reactor vessels and steam generators that contain radioactive materials. Waste containing radioactive materials is stored in storage containers. As a technique for melting and solidifying metal waste containing radioactive materials in a melting furnace and storing the metal waste in a storage container, for example, there is a technique described in Patent Document 1 below.
原子力プラントを廃止する場合、前述したように、大量の放射性物質を含んだ廃棄物だけでなく、放射性物質をほとんど含んでいない廃棄物を処理する必要がある。放射性物質をほとんど含んでいない金属廃棄物は、収納容器に収納して保管する必要がなく、再利用することが望ましい。 When decommissioning a nuclear power plant, as mentioned above, it is necessary to treat not only waste that contains large amounts of radioactive materials, but also waste that contains almost no radioactive materials. Metal waste that contains almost no radioactive materials does not need to be stored in a storage container, and it is desirable to reuse it.
本開示は、上述した課題を解決するものであり、金属廃棄物を効率的に再利用可能とする金属部材の製造装置および方法、金属部材の製造システム、遮へい部材を提供することを目的とする。 The present disclosure solves the above-mentioned problems, and aims to provide a metal member manufacturing apparatus and method, a metal member manufacturing system, and a shielding member that enable efficient reuse of metal waste. .
上記の目的を達成するための本開示の金属部材の製造装置は、受け入れた金属廃棄物を溶融して成形可能な容器と、前記容器の周囲に配置される誘導加熱用コイルと、前記容器に隣接して配置される誘導加熱促進材と、を備える。 To achieve the above object, the metal member manufacturing apparatus of the present disclosure includes a container capable of melting and molding received metal waste, an induction heating coil disposed around the container, and a coil for induction heating disposed around the container. and an induction heating accelerator arranged adjacently.
また、本開示の金属部材の製造方法は、金属廃棄物を容器に受け入れる工程と、前記金属廃棄物を溶融する工程と、溶融した前記金属廃棄物を固化して前記容器と一体化する工程と、を有する。 Further, the method for manufacturing a metal member of the present disclosure includes a step of receiving metal waste into a container, a step of melting the metal waste, and a step of solidifying the melted metal waste and integrating it with the container. , has.
また、本開示の金属部材の製造システムは、断熱室と、前記断熱室に配置される請求項１から請求項１６に記載の金属部材の製造装置と、前記金属部材の製造装置を外部から冷却する冷却装置と、前記断熱室を負圧に保持する排気装置と、前記誘導加熱用コイルに供給する電流を制御するコイル制御部と、を備える。 Further, the metal member manufacturing system of the present disclosure includes a heat insulating chamber, a metal member manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 16 disposed in the heat insulating chamber, and cooling the metal member manufacturing apparatus from the outside. an exhaust device that maintains the heat insulating chamber at a negative pressure, and a coil control unit that controls the current supplied to the induction heating coil.
また、本開示の遮へい部材は、中空形状をなす容器と、原子力発電プラントで使用されて前記容器の内部で溶融固化することで前記容器と一体化した金属廃棄物と、を備える。 Further, the shielding member of the present disclosure includes a container having a hollow shape, and metal waste that is used in a nuclear power plant and is integrated with the container by melting and solidifying inside the container.
本開示の金属部材の製造装置および方法並びに遮へい部材によれば、金属廃棄物を効率的に再利用することができる。 According to the metal member manufacturing apparatus, method, and shielding member of the present disclosure, metal waste can be efficiently reused.
以下に図面を参照して、本開示の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本開示が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。また、実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。 Preferred embodiments of the present disclosure will be described in detail below with reference to the drawings. Note that the present disclosure is not limited to this embodiment, and if there are multiple embodiments, the present disclosure also includes a configuration in which each embodiment is combined. In addition, the components in the embodiments include those that can be easily imagined by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those that are in the so-called equivalent range.
［第１実施形態］
第１実施形態の金属部材の製造装置および方法は、原子力発電プラントで使用された金属廃棄物を処理することで、新たな金属部材を製造するものである。原子力発電プラントにて、原子炉を廃止した場合、高レベル放射性廃棄物だけではなく、低レベル放射性廃棄物が発生する。低レベル放射性廃棄物は、炉心に近い部分から発生するものであり、放射能レベルの高い順に、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３に区分される。Ｌ１は、炉内から出る比較的放射能レベルが高いものであり、制御棒や炉内構造物などが該当する。Ｌ２は、Ｌ１よりは炉心から遠い位置から出る比較的放射能レベルが低いものであり、ポンプや配管の一部などが該当する。Ｌ３は、Ｌ２よりもさらに炉心から遠い位置から出る極めて放射能レベルが低いものであり、コンクリートガラや金属などが該当する。また、クリアランスレベル以下で、放射性廃棄物として取り扱う必要がなく、一般廃棄物として処理可能な廃棄物を対象としたクリアランス制度が設定されている。クリアランスレベルとは、放射性物質の放射能濃度が低く、人の健康への影響がほとんどないレベルである。
[First embodiment]
The metal member manufacturing apparatus and method of the first embodiment is for manufacturing new metal members by processing metal waste used in a nuclear power plant. When a nuclear power plant decommissions a nuclear reactor, not only high-level radioactive waste but also low-level radioactive waste is generated. Low-level radioactive waste is generated near the reactor core and is classified into L1, L2, and L3 in descending order of radioactivity level. L1 is something that has a relatively high level of radioactivity emitted from inside the reactor, such as control rods and reactor internal structures. L2 has a relatively low level of radioactivity emitted from a location farther from the reactor core than L1, and includes pumps and parts of piping. L3 has an extremely low level of radioactivity emitted from a location further from the core than L2, and includes concrete debris and metal. In addition, a clearance system has been established for waste that is below the clearance level and does not need to be treated as radioactive waste and can be treated as general waste. The clearance level is the level at which the radioactivity concentration of a radioactive substance is low and has almost no effect on human health.
原子炉を廃止した場合、クリアランスレベル以下の金属廃棄物が大量に発生する。クリアランスレベル以下の金属廃棄物は、放射性物質の放射能濃度が低く、人の健康への影響がほとんどないことから、円滑に再利用することが望ましい。第１実施形態の金属部材の製造装置および方法は、クリアランスレベル以下の金属廃棄物を用いて、遮へい部材を製造する。製造された遮へい部材を用いて、Ｌ２，Ｌ３の低レベル放射性廃棄物を収納するための収納容器を製造する。なお、第１実施形態の金属部材の製造装置および方法は、Ｌ１以下の金属廃棄物を用いて、遮へい部材を製造してもよい。 When a nuclear reactor is decommissioned, a large amount of metal waste below the clearance level will be generated. Metal waste below the clearance level has a low radioactivity concentration and has little impact on human health, so it is desirable to reuse it smoothly. The metal member manufacturing apparatus and method of the first embodiment manufactures a shielding member using metal waste below the clearance level. A storage container for storing L2 and L3 low-level radioactive waste is manufactured using the manufactured shielding member. Note that the metal member manufacturing apparatus and method of the first embodiment may manufacture the shielding member using metal waste of L1 or less.
［金属部材の製造装置］
図１は、第１実施形態の金属部材の製造装置を表す概略図である。
[Metal component manufacturing equipment]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a metal member manufacturing apparatus according to the first embodiment.
第１実施形態において、図１に示すように、金属部材の製造装置１０は、耐熱性容器（容器）１１と、誘導加熱用コイル１２と、誘導加熱促進材１３とを備える。金属部材の製造装置１０は、耐熱性容器１１と誘導加熱用コイル１２と誘導加熱促進材１３とにより、可搬式溶融炉が構成される。
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, a metal
耐熱性容器１１は、受け入れた金属廃棄物１０１を溶融して成形可能な容器である。すなわち、耐熱性容器１１は、受け入れた金属廃棄物１０１を溶融するるつぼの機能を有する。また、耐熱性容器１１は、溶融した金属廃棄物１０１を所定の形状に成形する鋳型の機能を有する。耐熱性容器１１は、導電性材料により構成される。具体的に、耐熱性容器１１は、耐熱材として、例えば、グラファイト（黒鉛）により構成される。なお、耐熱性容器１１は、セラミックなどであってもよい。耐熱性容器１１は、耐熱性下部容器２１と、耐熱性上部容器２２とを有し、耐熱性下部容器２１は、金属廃棄物１０１を受け入れて溶融して成形可能である。
The heat-
耐熱性下部容器２１は、底部２１ａと、４個の側部２１ｂとからなり、上方が開口する矩形の箱型形状をなす。耐熱性上部容器２２は、天井部２２ａと、４個の側部２２ｂとからなり、下方が開口する矩形の箱型形状をなす。耐熱性下部容器２１の開口部と耐熱性上部容器２２の開口部は、同寸法である。そのため、耐熱性下部容器２１の上部に耐熱性上部容器２２が載置されることで、耐熱性容器１１は、内部に密閉された空間部２３を形成することができる。なお、耐熱性容器１１は、矩形の箱型形状の限るものではなく、円筒形状や多角形状などであってもよい。
The heat-resistant
誘導加熱用コイル１２は、耐熱性容器１１の周囲に配置される。誘導加熱用コイル１２は、耐熱性容器１１の底部と側部と上部の少なくとも一箇所に配置される。第１実施形態では、誘導加熱用コイル１２は、耐熱性容器１１の底部に配置される第１誘導加熱用コイル２４と、耐熱性容器１１の側部に配置される第２誘導加熱用コイル２５とを有する。第１誘導加熱用コイル２４は、耐熱性容器１１の外部下方であって、耐熱性下部容器２１の底部２１ａから所定隙間を空けて配置される。第１誘導加熱用コイル２４は、電磁コイルが渦巻き形状に巻かれて構成される。第２誘導加熱用コイル２５は、耐熱性容器１１の外部側方であって、耐熱性下部容器２１および耐熱性上部容器２２の側部２１ｂ，２２ｂから所定隙間を空けて配置される。第２誘導加熱用コイル２５は、電磁コイルが四角筒形状に巻かれて構成される。誘導加熱用コイル１２は、電源装置２６および制御装置２７が接続される。なお、誘導加熱用コイル１２として、耐熱性容器１１の天井部に第３誘導加熱用コイルを配置してもよい。
The
誘導加熱促進材１３は、耐熱性容器１１の内部に配置される。誘導加熱促進材１３は、例えば、炭素鋼により皿形状をなして形成される。誘導加熱促進材１３は、底部１３ａと、４個の側部１３ｂとからなる。誘導加熱促進材１３は、耐熱性下部容器２１の内部に配置され、上部に金属廃棄物１０１を載置可能である。
The
［金属部材の製造方法］
図２は、第１実施形態の金属部材の製造方法を表すフローチャート、図３は、金属部材の製造方法を説明するための概略図である。
[Metal member manufacturing method]
FIG. 2 is a flowchart showing the method for manufacturing a metal member according to the first embodiment, and FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the method for manufacturing a metal member.
第１実施形態の金属部材の製造方法は、金属廃棄物１０１を耐熱性容器１１に受け入れる工程と、金属廃棄物１０１を溶融する工程と、溶融した金属廃棄物１０１を固化して耐熱性容器１１と一体化する工程とを有する。
The method for manufacturing a metal member according to the first embodiment includes a step of receiving
図２および図３（ａ）に示すように、ステップＳ１１にて、金属廃棄物１０１を耐熱性容器１１の空間部２３に受け入れる。すなわち、耐熱性容器１１は、耐熱性下部容器２１から耐熱性上部容器２２が取り外され、耐熱性下部容器２１に誘導加熱促進材１３が配置される。作業者は、金属廃棄物１０１を誘導加熱促進材１３上に載置する。ステップＳ１２にて、作業者は、耐熱性下部容器２１に耐熱性上部容器２２を取付ける。耐熱性下部容器２１と耐熱性上部容器２２とは、その間に耐熱性シール部材を設けることで、空間部２３を密封することが好ましい。
As shown in FIGS. 2 and 3(a), in step S11, the
図２および図３（ｂ）に示すよう、ステップＳ１３にて、金属廃棄物１０１を溶融する。すなわち、制御装置２７により電源装置２６を駆動制御し、電源装置２６から誘導加熱用コイル１２に電流を供給する。すると、誘導加熱用コイル１２の周囲に磁力線が発生し、電磁誘導作用により誘導加熱促進材１３の中に誘導電流（うず電流）が生じる。誘導電流は、誘導加熱促進材１３のもつ抵抗によりエネルギーを損失し、ジュール熱を発生させ、誘導加熱促進材１３を介して金属廃棄物１０１を加熱して溶融させる。このとき、金属廃棄物１０１と共に誘導加熱促進材１３も溶融し、金属溶融物１０２が生成される。
As shown in FIGS. 2 and 3(b), in step S13, the
ステップＳ１４にて、金属廃棄物１０１と誘導加熱促進材１３が溶融して生成された金属溶融物１０２を固化して耐熱性容器１１と一体化（ブロック化）する。図２および図３（ｃ）に示すように、金属廃棄物１０１と誘導加熱促進材１３が溶融して金属溶融物１０２が生成されると、制御装置２７により電源装置２６を駆動制御し、電源装置２６から誘導加熱用コイル１２への電流の供給を停止する。すると、誘導加熱用コイル１２による耐熱性容器１１の加熱が停止し、耐熱性容器１１と共に金属溶融物１０２が自然冷却される。耐熱性容器１１と金属溶融物１０２の冷却は、自然冷却であるが、送風機や冷却管などを用いた強制冷却であってもよい。
In step S14, the
金属溶融物１０２が冷却されると、金属固化物１０３が生成される。必要に応じて、ステップＳ１５にて、耐熱性容器１１の空間部２３に残留するガスを抜いて処理する。すなわち、耐熱性容器１１における耐熱性上部容器２２のポート２２ｃにガス処理装置２８を連結し、ガス処理装置２８を作動することで、空間部２３に残留するガスを吸引する。空間部２３のガスは、放射性物質などを含んでいる可能性があり、ガス処理装置２８によりフィルタなどを用いてガスを浄化処理する。
When the
図２および図３（ｄ）に示すように、ステップＳ１６にて、耐熱性下部容器２１から耐熱性上部容器２２を取り外す。そして、図２および図３（ｅ）に示すように、ステップＳ１７にて、耐熱性下部容器２１に蓋部材２９を固定する。すなわち、耐熱性下部容器２１は、内部に金属固化物１０３が充填され、耐熱性上部容器２２が取り外された開口部が蓋部材２９により閉塞される。なお、必要に応じて、溶固化して耐熱性容器１１と一体化した金属廃棄物１０１から耐熱性上部容器２２を取り外してもよい。
As shown in FIGS. 2 and 3(d), the heat-resistant
このように製造された金属部材は、遮へい部材１０４にして利用される。遮へい部材１０４は、耐熱性下部容器２１と、原子力発電プラントで使用されて耐熱性容器１１の内部で溶融固化することで耐熱性下部容器２１と一体化した金属廃棄物１０１（金属固化物１０３）とを備える。
The metal member manufactured in this way is used as the shielding
［放射性廃棄物収納容器］
図４は、遮へい部材が適用された放射性廃棄物収納容器を表す斜視図である。
[Radioactive waste storage container]
FIG. 4 is a perspective view showing a radioactive waste storage container to which a shielding member is applied.
図４に示すように、放射性廃棄物収納容器３０は、複数のパネル部材３１と、パネル部材３１の周囲に取付けられる複数の長尺部材３２と、複数の長尺部材３２における長手方向の端部同士を連結するブロック部材３３とを有する。複数のパネル部材３１は、遮へい部材１０４（図３参照）が適用され、長尺部材３２とブロック部材３３３は、鉄やステンレスなどの金属部材により製作される。
As shown in FIG. 4, the radioactive
図５は、遮へい部材が適用された放射性廃棄物収納容器を表す概略図である。 FIG. 5 is a schematic diagram showing a radioactive waste storage container to which a shielding member is applied.
図５に示すように、放射性廃棄物４１は、遮へい材４２に取り囲まれ、処分容器４３に収容される。放射性廃棄物４１が収容された処分容器４３は、十分な強度を有しており、搬送時に落下しても破損することがない強度を有する。そのため、処分容器４３を搬送用容器として使用することができる。第１実施形態では、遮へい材４２を製造する。
As shown in FIG. 5,
［第２実施形態］
図６は、第２実施形態の金属部材の製造装置を表す斜視図、図７は、第２実施形態の金属部材の製造方法を説明するための概略図である。なお、上述した第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
[Second embodiment]
FIG. 6 is a perspective view showing a metal member manufacturing apparatus according to the second embodiment, and FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the metal member manufacturing method according to the second embodiment. Note that members having the same functions as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
［金属部材の製造装置］
第２実施形態において、図６および図７（ａ）に示すように、金属部材の製造装置５０は、耐熱性容器５１と、誘導加熱用コイル１２と、誘導加熱促進材１３とを備える。
[Metal component manufacturing equipment]
In the second embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7(a), a metal
耐熱性容器５１は、受け入れた金属廃棄物１０１を溶融して成形可能な容器である。耐熱性容器５１は、耐熱性下部容器５２と、耐熱性上部容器５３とを有し、耐熱性下部容器５２は、金属廃棄物１０１を受け入れて溶融して成形可能である。
The heat-
耐熱性下部容器５２は、金属廃棄物１０１を受け入れる複数（本実施形態では、４個）の収容部５４を有する。耐熱性下部容器５２は、各収容部５４で金属廃棄物１０１を固化して耐熱性下部容器５２と一体化した後に複数の収容部５４ごとに分離する。耐熱性下部容器５２は、隣接する収容部５４同士を連通する連通孔５５が設けられる。また、耐熱性下部容器５２は、隣接する収容部５４同士の側部の上面に傾斜面５６が設けられる。傾斜面５６は、収容部５４に向けて下方に傾斜する。なお、耐熱性下部容器５２は、第１実施形態の耐熱性下部容器２１（図１参照）を４個並べた形状であり、４個の耐熱性下部容器２１を連結して使用してもよいし、別体のまま使用してもよい。
The heat-resistant
誘導加熱用コイル１２は、耐熱性容器５１の周囲に配置される。誘導加熱用コイル１２は、耐熱性容器１１の底部に配置される第１誘導加熱用コイル２４と、耐熱性容器１１の側部に配置される第２誘導加熱用コイル２５とを有する。誘導加熱用コイル１２は、電源装置２６および制御装置２７が接続される。
The
誘導加熱促進材１３は、耐熱性容器５１の内部に配置される。誘導加熱促進材１３は、耐熱性下部容器５２における各収容部５４に配置され、上部に金属廃棄物１０１を載置可能である。
The
［金属部材の製造方法］
図７（ａ）に示すように、金属廃棄物１０１を耐熱性容器５１の内部に受け入れる。耐熱性容器５１は、耐熱性下部容器５２から耐熱性上部容器５３が取り外され、耐熱性下部容器５２の各収容部５４に誘導加熱促進材１３が配置される。作業者は、各誘導加熱促進材１３上に金属製の受台１０５をそれぞれ配置し、各受台１０５を介して１個の金属廃棄物１０１を載置する。そして、作業者は、耐熱性下部容器５２に耐熱性上部容器５３を取付ける。
[Metal member manufacturing method]
As shown in FIG. 7(a),
図７（ｂ）に示すように、金属廃棄物１０１を溶融する。誘導加熱用コイル１２に電流を供給し、誘導加熱促進材１３を介して金属廃棄物１０１を加熱して溶融させる。このとき、金属廃棄物１０１と共に各受台１０５や各誘導加熱促進材１３も溶融し、金属溶融物１０２が生成される。溶融した金属廃棄物１０１は、各収容部５４に落下する。溶融した金属廃棄物１０１は、傾斜面５６に沿って流動することで、適正に各収容部５４に流れ込む。そして、各収容部５４に落下した金属廃棄物１０１は、溶融状態で各連通孔５５を通して各収容部５４同士で行き来することで、各収容部５４における金属溶融物１０２の液面高さが均一化される。
As shown in FIG. 7(b),
図７（ｃ）に示すように、金属廃棄物１０１と受台１０５と誘導加熱促進材１３が溶融して生成された金属溶融物１０２を固化して耐熱性容器５１と一体化する。金属廃棄物１０１と受台１０５と誘導加熱促進材１３が溶融して金属溶融物１０２が生成されると、誘導加熱用コイル１２への電流の供給を停止する。すると、誘導加熱用コイル１２による耐熱性容器１１の加熱が停止し、耐熱性容器１１と共に金属溶融物１０２が自然冷却される。
As shown in FIG. 7C, the
金属溶融物１０２が冷却されると、金属固化物１０３が生成される。耐熱性下部容器５２から耐熱性上部容器５３を取り外す。そして、図７（ｄ）に示すように、耐熱性下部容器５２を収容部５４ごとに分離する。そして、４個に分離された耐熱性下部容器５２の各収容部５４に蓋部材２９を溶接などにより固定する。このように製造された金属部材は、遮へい部材１０４にして利用される。
When the
［第３実施形態］
図８は、第３実施形態の金属部材の製造方法を説明するための概略図である。なお、第３実施形態の基本的な構成は、上述した第１実施形態と同様であり、図３を用いて説明し、第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
[Third embodiment]
FIG. 8 is a schematic diagram for explaining the method for manufacturing a metal member according to the third embodiment. The basic configuration of the third embodiment is the same as that of the first embodiment described above, and will be explained using FIG. A detailed explanation will be omitted.
［金属部材の製造装置］
第３実施形態において、図３（ａ）に示すように、金属部材の製造装置１０は、耐熱性容器１１と、誘導加熱用コイル１２と、誘導加熱促進材１３とを備える。耐熱性容器１１は、受け入れた金属廃棄物１０１を溶融して成形可能な容器である。耐熱性容器１１は、耐熱性下部容器２１と、耐熱性上部容器２２とを有し、耐熱性下部容器２１は、金属廃棄物１０１を溶融して成形可能である。
[Metal component manufacturing equipment]
In the third embodiment, as shown in FIG. 3A, a metal
誘導加熱用コイル１２は、耐熱性容器１１の周囲に配置される。誘導加熱用コイル１２は、耐熱性容器１１の底部に配置される第１誘導加熱用コイル２４と、耐熱性容器１１の側部に配置される第２誘導加熱用コイル２５とを有する。誘導加熱促進材１３は、耐熱性容器１１の内部に配置される。誘導加熱促進材１３は、耐熱性下部容器２１の内部に配置され、上部に金属廃棄物１０１を載置可能である。
The
［金属部材の製造方法］
耐熱性容器１１は、耐熱性下部容器２１から耐熱性上部容器２２が取り外され、耐熱性下部容器２１に誘導加熱促進材１３が配置される。作業者は、金属廃棄物１０１を誘導加熱促進材１３上に載置し、耐熱性下部容器２１に耐熱性上部容器２２を取付ける。図３（ｂ）に示すよう、誘導加熱用コイル１２に電流を供給し、誘導加熱促進材１３を介して金属廃棄物１０１を加熱して溶融させる。このとき、金属廃棄物１０１と共に誘導加熱促進材１３も溶融し、金属溶融物１０２が生成される。
[Metal member manufacturing method]
In the heat-
図３（ｃ）に示すように、金属廃棄物１０１と誘導加熱促進材１３が溶融して金属溶融物１０２が生成されると、誘導加熱用コイル１２による耐熱性容器１１の加熱を停止し、耐熱性容器１１と共に金属溶融物１０２を冷却する。すると、金属廃棄物１０１と誘導加熱促進材１３が溶融して生成された金属溶融物１０２が固化して金属固化物１０３が生成され、耐熱性容器１１と一体化する。そして、耐熱性容器１１の空間部２３に残留するガスを抜いて処理する。
As shown in FIG. 3(c), when the
このとき、図８（ａ）に示すように、金属溶融物１０２が冷却して生成された金属固化物１０３は、冷却することで体積が減少し、表面１０３ａが凹形状になる。そのため、図８（ｂ）に示すように、耐熱性下部容器２１から耐熱性上部容器２２が取り外し、金属固化物１０３の表面１０３ａに金属製の追加材１０６を投入すると共に、受台１０５を載置する。そして、図８（ｃ）に示すように、受台１０５上に成形部材６１を配置し、耐熱性下部容器２１に耐熱性上部容器２２を取付ける。成形部材６１は、矩形状をなす板材であり、耐熱性下部容器２１の開口部の面積より若干小さい面積を有し、耐熱性下部容器２１の開口部に嵌入可能な矩形状である。成形部材６１は、外周部に外周部にガイド部６２を有する。成形部材６１およびガイド部６２は、耐熱性容器１１と同様の材料で製作する。
At this time, as shown in FIG. 8A, the solidified
図８（ｄ）に示すよう、誘導加熱用コイル１２に電流を供給し、誘導加熱促進材１３を介して金属固化物１０３と追加材１０６と受台１０５を加熱して溶融させる。すると、金属固化物１０３と追加材１０６と受台１０５の溶融に伴って成形部材６１がガイド部６２により鉛直方向に沿って下降し、金属溶融物１０２の表面が平滑化される。そして、誘導加熱用コイル１２による耐熱性容器１１の加熱を停止し、耐熱性容器１１と共に金属溶融物１０２を自然冷却する。すると、金属溶融物１０２が固化して新たな金属固化物１０３Ａが生成される。金属固化物１０３Ａは、耐熱性下部容器２１および成形部材６１と一体化される。
As shown in FIG. 8(d), a current is supplied to the
図８（ｅ）に示すように、耐熱性下部容器２１から耐熱性上部容器２２を取り外し、成形部材６１からガイド部６２を除去する。そして、図８（ｆ）に示すように、耐熱性下部容器２１に蓋部材２９を溶接などにより固定する。すなわち、耐熱性下部容器２１は、内部に金属固化物１０３Ａが充填されると共に表面に成形部材６１が一体化され、耐熱性上部容器２２が取り外された開口部が蓋部材２９により閉塞され、遮へい部材１０４Ａが製造される。
As shown in FIG. 8E, the heat-resistant
なお、金属固化物１０３の凹形状の表面１０３ａを平滑化する方法は、上述した方法に限定されるものではない。図９は、第３実施形態の変形例の金属部材の製造方法を説明するための概略図である。
Note that the method for smoothing the
図９（ａ）に示すように、金属溶融物１０２が冷却して生成された金属固化物１０３は、冷却することで体積が減少し、表面１０３ａが凹形状になる。そのため、図９（ｂ）に示すように、耐熱性下部容器２１から耐熱性上部容器２２が取り外し、図９（ｃ）に示すように、金属固化物１０３の表面１０３ａに金属製の追加材１０７を投入する。追加材１０７は、粉末の金属であり、材料としては、例えば、鉄、すず、デブコン（ＤＥＶＣＯＮ／複合材料）などが好ましい。なお、このとき、金属固化物１０３の表面１０３ａに投入した金属製の追加材１０７を圧縮してもよい。
As shown in FIG. 9A, the solidified
金属固化物１０３の表面１０３ａに金属製の追加材１０７を投入することで、表面を平滑化する。そして、図８（ｄ）に示すように、耐熱性下部容器２１に蓋部材２９を固定する。すなわち、耐熱性下部容器２１は、内部に金属固化物１０３と追加材１０７が充填されて一体化され、耐熱性上部容器２２が取り外された開口部が蓋部材２９により閉塞され、遮へい部材１０４Ｂが製造される。
By adding a metal
［第４実施形態］
図１０は、第４実施形態の金属部材の製造装置および方法を説明するための概略図である。なお、上述した第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
[Fourth embodiment]
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the metal member manufacturing apparatus and method of the fourth embodiment. Note that members having the same functions as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
［金属部材の製造装置］
第４実施形態において、図１０（ａ）に示すように、金属部材の製造装置７０は、耐熱性容器７１と、誘導加熱用コイル１２と、誘導加熱促進材１３とを備える。耐熱性容器７１は、受け入れた金属廃棄物１０１を溶融して成形可能な容器である。耐熱性容器７１は、耐熱性下部容器７２と、耐熱性上部容器２２とを有する。
[Metal component manufacturing equipment]
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 10(a), a metal
耐熱性下部容器７２は、第１耐熱性下部容器７３と、第２耐熱性下部容器７４とを有する。第１耐熱性下部容器７３は、金属廃棄物１０１を溶融して成形可能である。第２耐熱性下部容器７４は、第１耐熱性下部容器７３の外側に配置される。第１耐熱性下部容器７３は、第２耐熱性下部容器７４の内側に嵌合し、第１耐熱性下部容器７３に対して第２耐熱性下部容器７４が着脱自在である。第１耐熱性下部容器７３の厚さは、第２耐熱性下部容器７４の厚さより薄くすることが好ましい。第１耐熱性下部容器７３は、受け入れた金属廃棄物１０１を溶融するるつぼの機能と、溶融した金属廃棄物１０１を所定の形状に成形する鋳型の機能を有する。第２耐熱性下部容器７４は、第１耐熱性下部容器７３の変形を防止する強度部材としての機能を有する。
The heat-resistant
誘導加熱用コイル１２は、耐熱性容器７１の周囲に配置される。誘導加熱用コイル１２は、耐熱性容器７１の底部に配置される第１誘導加熱用コイル２４と、耐熱性容器７１の側部に配置される第２誘導加熱用コイル２５とを有する。誘導加熱促進材１３は、耐熱性容器７１の内部に配置される。誘導加熱促進材１３は、耐熱性下部容器７２の第１耐熱性下部容器７３の内部に配置され、上部に金属廃棄物１０１を載置可能である。
The
［金属部材の製造方法］
耐熱性容器７１は、耐熱性下部容器７２から耐熱性上部容器２２が取り外され、耐熱性下部容器７２に誘導加熱促進材１３が配置される。作業者は、金属廃棄物１０１を誘導加熱促進材１３上に載置し、耐熱性下部容器７２に耐熱性上部容器２２を取付ける。図１０（ｂ）に示すように、誘導加熱用コイル１２に電流を供給し、誘導加熱促進材１３を介して金属廃棄物１０１を加熱して溶融させる。このとき、金属廃棄物１０１と共に誘導加熱促進材１３も溶融し、金属溶融物１０２が生成される。
[Metal member manufacturing method]
In the heat-
図１０（ｃ）に示すように、金属廃棄物１０１と誘導加熱促進材１３が溶融して金属溶融物１０２が生成されると、誘導加熱用コイル１２による耐熱性容器７１の加熱を停止し、耐熱性容器７１と共に金属溶融物１０２を自然冷却する。すると、金属廃棄物１０１と誘導加熱促進材１３が溶融して生成された金属溶融物１０２が固化して金属固化物１０３が生成され、耐熱性容器７１と一体化する。そして、耐熱性容器７１の空間部２３に残留するガスを抜いて処理する。
As shown in FIG. 10(c), when the
図１０（ｄ）に示すように、耐熱性下部容器７２から耐熱性上部容器２２を取り外す。そして、図１０（ｅ）に示すように、第１耐熱性下部容器７３から第２耐熱性下部容器７４を取り外す。そして、第１耐熱性下部容器７３に蓋部材２９を固定する。すなわち、第１耐熱性下部容器７３は、内部に金属固化物１０３が充填されて一体化され、耐熱性上部容器２２が取り外された開口部が蓋部材２９により閉塞され、遮へい部材１０４Ｃが製造される。
As shown in FIG. 10(d), the heat-resistant
［第５実施形態］
図１１は、第５実施形態の金属部材の製造を表す概略図である。なお、上述した第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
[Fifth embodiment]
FIG. 11 is a schematic diagram showing the manufacture of a metal member according to the fifth embodiment. Note that members having the same functions as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
［金属部材の製造装置］
第５実施形態において、図１１に示すように、金属部材の製造装置８０は、耐熱性容器８１と、誘導加熱用コイル１２と、誘導加熱促進材１３とを備える。金属部材の製造装置８０は、耐熱性容器８１と誘導加熱用コイル１２と誘導加熱促進材１３とにより、可搬式溶融炉が構成される。
[Metal component manufacturing equipment]
In the fifth embodiment, as shown in FIG. 11, a metal
耐熱性容器８１は、受け入れた金属廃棄物１０１を溶融して成形可能な容器である。すなわち、耐熱性容器８１は、受け入れた金属廃棄物１０１を溶融するるつぼの機能と、溶融した金属廃棄物１０１を所定の形状に成形する鋳型の機能を有する。耐熱性容器８１は、導電性材料により構成される。具体的に、耐熱性容器８１は、例えば、グラファイト（黒鉛）により構成される。耐熱性容器８１は、耐熱性下部容器８２と、耐熱性上部容器８３とを有し、耐熱性下部容器８２は、金属廃棄物１０１を受け入れて溶融して成形可能である。
The heat-
耐熱性下部容器８２は、底部８２ａと、４個の側部８２ｂとからなり、上方が開口する矩形の箱型形状をなす。耐熱性上部容器８３は、天井部８３ａと、４個の側部８３ｂとからなり、下方が開口する矩形の箱型形状をなす。耐熱性下部容器８２の開口部と耐熱性上部容器８３の開口部は、同寸法である。そのため、耐熱性下部容器８２の上部に耐熱性上部容器８３が載置されることで、耐熱性容器８１は、内部に密閉された空間部８４を形成することができる。
The heat-resistant
耐熱性下部容器８２は、側部８２ｂの上部にポート８２ｃが設けられる。ポート８２ｃは、揚がりと追加材投入口として機能する。耐熱性上部容器８３は、必要に応じて側部８３ｂの下部に空間部８４の圧力調整機構８３ｃが設けられる。耐熱性下部容器８２と耐熱性上部容器８３との間に耐熱性のシール部材８５が設けられる。
The heat-resistant
また、金属部材の製造装置８０は、成形部材８６と、移動装置８７とを有する。移動装置８７は、耐熱性上部容器８３の天井部８３ａに設けられる。成形部材８６は、耐熱性容器８１の空間部８４に配置され、移動装置８７により耐熱性下部容器８２の奥行き方向（図１１の上下方向）に沿って移動可能である。耐熱性下部容器８２は、凹形状であり、成形部材８６は、耐熱性下部容器８２の内部に移動可能な形状であり、移動装置８７は、成形部材８６を耐熱性下部容器８２の内部に成形部材８６の外面と耐熱性下部容器８２の内面との間に所定隙間を空けて移動可能である。
Further, the metal
成形部材８６は、底部８６ａと、４個の側部８６ｂと、４個のフランジ部８６ｃとを有する。矩形状の底部８６ａに４個の側部８６ｂが固定され、４個の側部８６ｂにそれぞれ外側に延出する４個のフランジ部８６ｃが固定される。成形部材８６は、耐熱性容器８１と同様の材料で製作する。移動装置８７は、支持部８７ａと、ねじ軸８７ｂと、把持部８７ｃと、ストッパ８７ｄとを有する。支持部８７ａが耐熱性上部容器８３の天井部８３ａに固定され、ねじ軸８７ｂが支持部８７ａを螺合して貫通する。ねじ軸８７ｂは、下端部に把持部８７ｃが設けられ、上端部にストッパ８７ｄが固定される。そのため、把持部８７ｃは、成形部材８６の側部８６ｂを把持可能であり、ねじ軸８７ｂを回転すると、ねじ軸８７ｂが耐熱性上部容器８３に対して軸方向に移動し、成形部材８６を耐熱性下部容器８２の内部に向けて移動することができる。
The molded
誘導加熱用コイル１２は、耐熱性容器８１の周囲に配置される。誘導加熱用コイル１２は、耐熱性下部容器８２の底部に配置される第１誘導加熱用コイル２４と、耐熱性下部容器８２の側部に配置される第２誘導加熱用コイル２５とを有する。誘導加熱促進材１３は、耐熱性容器８１の内部に配置される。誘導加熱促進材１３は、例えば、炭素鋼により皿形状をなして形成される。誘導加熱促進材１３は、耐熱性下部容器８２の内部に配置され、上部に金属廃棄物１０１を載置可能である。
The
［金属部材の製造方法］
図１２および図１３は、第５実施形態の金属部材の製造方法を説明するための概略図である。
[Metal member manufacturing method]
FIGS. 12 and 13 are schematic diagrams for explaining the method for manufacturing a metal member according to the fifth embodiment.
図１１および図１２（ａ）に示すように、金属廃棄物１０１を耐熱性容器８１の空間部８４に受け入れる。このとき、耐熱性容器８１は、鉛直線Ｏ１に対して所定角度θだけ傾けた傾斜線Ｏ２に沿って傾斜配置する。すなわち、ポート８２ｃが上方に位置するように、耐熱性容器８１を傾けて配置する。耐熱性容器８１は、耐熱性下部容器８２から耐熱性上部容器８３が取り外され、耐熱性下部容器８２に誘導加熱促進材１３が配置される。作業者は、金属廃棄物１０１を誘導加熱促進材１３上に載置する。そして、図１２（ｂ）に示すように、作業者は、耐熱性下部容器８２に耐熱性上部容器８３を取付ける。耐熱性下部容器８２と耐熱性上部容器８３とは、シール部材８５により空間部８４が密封される。
As shown in FIGS. 11 and 12(a), the
図１２（ｃ）に示すように、誘導加熱用コイル１２に電流を供給し、誘導加熱用コイル１２により誘導加熱促進材１３を介して金属廃棄物１０１を加熱して溶融させる。このとき、金属廃棄物１０１と共に誘導加熱促進材１３も溶融し、金属溶融物１０２が生成される。ここで、図１２（ｄ）に示すように、移動装置８７より成形部材８６を耐熱性下部容器８２の内部に向けて移動する。すなわち、把持部８７ｃにより成形部材８６を把持した状態でねじ軸８７ｂを回転すると、耐熱性上部容器８３に対してねじ軸８７ｂが軸方向に移動し、成形部材８６を耐熱性下部容器８２の内部に向けて移動させる。
As shown in FIG. 12(c), a current is supplied to the
そして、図１３（ａ）に示すように、ストッパ８７ｄが支持部８７ａに当接すると、ねじ軸８７ｂの回転が停止し、成形部材８６は、耐熱性下部容器８２の内部で位置決めされる。すなわち、成形部材８６は、底部８６ａと耐熱性下部容器８２の底部８２ａとの間に所定隙間が確保され、側部８６ｂと耐熱性下部容器８２の側部８２ｂとのの間に所定隙間が確保される。金属溶融物１０２は、成形部材８６と耐熱性下部容器８２により容器形状に成形される。つまり、所定隙間に金属溶融物１０２が充填される。そして、金属溶融物１０２が少なく、所定隙間の全域に金属溶融物１０２が充填されないときは、図１３（ｂ）に示すように、ポート８２ｃから追加材を供給することで、所定隙間の全域に金属溶融物１０２を充填させる。
Then, as shown in FIG. 13A, when the
図１３（ｃ）に示すように、金属廃棄物１０１と誘導加熱促進材１３が溶融して生成された金属溶融物１０２を固化して耐熱性容器８１と一体化する。金属廃棄物１０１と誘導加熱促進材１３が溶融して金属溶融物１０２が生成され、成形部材８６により成形されると、誘導加熱用コイル１２への電流の供給を停止し、耐熱性容器８１と共に金属溶融物１０２を自然冷却する。金属溶融物１０２が冷却されると、金属固化物１０３が生成される。そして、移動装置８７から成形部材８６を離脱させ、把持部８７ｃを耐熱性上部容器８３の内部に向けて移動する。すなわち、把持部８７ｃによる成形部材８６の把持を解除した状態でねじ軸８７ｂを逆回転すると、ねじ軸８７ｂが軸方向に移動し、把持部８７ｃが耐熱性上部容器８３の内部に向けて移動する。
As shown in FIG. 13(c), a
図１３（ｄ）に示すように、耐熱性下部容器８２から耐熱性上部容器８３を取り外す。このとき、耐熱性下部容器８２からポート８２ｃを除去する。すると、図３（ｅ）に示すように、遮へい部材１０４Ｄが製造される。このように製造された遮へい部材１０４Ｄは、耐熱性下部容器８２と、原子力発電プラントで使用されて耐熱性容器８１の内部で溶融固化することで耐熱性下部容器８２と一体化した金属廃棄物１０１（金属固化物１０３）と、成形部材８６とを備える。
As shown in FIG. 13(d), the heat-resistant
［第６実施形態］
図１４は、第６実施形態の金属部材の製造装置を表す概略図である。なお、上述した第５実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
[Sixth embodiment]
FIG. 14 is a schematic diagram showing a metal member manufacturing apparatus according to the sixth embodiment. Note that members having the same functions as those in the fifth embodiment described above are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
［金属部材の製造装置］
第６実施形態において、図１４に示すように、金属部材の製造装置９０は、耐熱性容器８１と、誘導加熱用コイル１２と、誘導加熱促進材９１とを備える。
[Metal component manufacturing equipment]
In the sixth embodiment, as shown in FIG. 14, a metal
耐熱性容器８１は、受け入れた金属廃棄物１０１を溶融して成形可能な容器である。耐熱性容器８１は、耐熱性下部容器８２と、耐熱性上部容器８３とを有し、耐熱性下部容器８２は、金属廃棄物１０１を受け入れて溶融して成形可能である。また、金属部材の製造装置９０は、成形部材８６と、移動装置８７とを有する。
The heat-
誘導加熱促進材９１は、耐熱性容器８１の外部に配置される。誘導加熱促進材９１は、第１誘導加熱促進材９２と、第２誘導加熱促進材９３と、第３誘導加熱促進材９４と、第４誘導加熱促進材９５とを有する。第１誘導加熱促進材９２と第２誘導加熱促進材９３と第３誘導加熱促進材９４は、耐熱性下部容器８２の側部８２ｂの外側で、耐熱性下部容器８２の奥行き方向（図１４の上下方向）に沿って配置される。第４誘導加熱促進材９５は、耐熱性下部容器８２の底部８２ａの下方に配置される。誘導加熱促進材９２，９３，９４，９５は、誘導加熱促進材本体９２ａ，９３ａ，９４ａ，９５ａをケース９２ｂ，９３ｂ，９４ｂ，９５ｂで被覆して構成される。誘導加熱促進材本体９２ａ，９３ａ，９４ａ，９５ａの熱膨張を考慮して、誘導加熱促進材本体９２ａ，９３ａ，９４ａ，９５ａとケース９２ｂ，９３ｂ，９４ｂ，９５ｂとの間に隙間を確保することが好ましい。誘導加熱促進材本体９２ａ，９３ａ，９４ａ，９５ａは、例えば、炭素鋼であり、ケース９２ｂ，９３ｂ，９４ｂ，９５ｂは、例えば、グラファイトである。
The
誘導加熱用コイル１２は、耐熱性容器８１の周囲に配置される。誘導加熱用コイル１２は、誘導加熱促進材９１の外側に配置される。誘導加熱用コイル１２は、各誘導加熱促進材９２，９３，９４，９５の外側に配置される。誘導加熱用コイル１２は、耐熱性下部容器８２の底部に配置される第１誘導加熱用コイル２４と、耐熱性下部容器８２の側部に配置される第２誘導加熱用コイル２５ａ，２５ｂ，２５ｃとを有する。第２誘導加熱用コイル２５ａ，２５ｂ，２５ｃは、独立して作動可能である。すなわち、第２誘導加熱用コイル２５ａ，２５ｂ，２５ｃは、耐熱性下部容器８２の上部、中部、下部を独立して加熱することができる。
The
金属部材の製造装置９０は、床面Ｇに配置された架台９６に支持部材９７を介して設置される。
The metal
なお、金属部材の製造方法は、上述した第４実施形態と同様であることから、説明は省略する。 Note that the method for manufacturing the metal member is the same as that in the fourth embodiment described above, so the explanation will be omitted.
［第７実施形態］
図１５は、第７実施形態の金属部材の製造を表す概略図、図１６は、第７実施形態の金属部材の製造装置の変形例を表す概略図である。なお、上述した第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
[Seventh embodiment]
FIG. 15 is a schematic diagram showing the manufacturing of a metal member according to the seventh embodiment, and FIG. 16 is a schematic diagram showing a modification of the metal member manufacturing apparatus according to the seventh embodiment. Note that members having the same functions as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
［金属部材の製造装置］
第７実施形態において、図１５に示すように、金属部材の製造装置１１０は、耐熱性容器１１１と、誘導加熱用コイル１２と、誘導加熱促進材１３とを備える。金属部材の製造装置１１０は、耐熱性容器１１１と誘導加熱用コイル１２と誘導加熱促進材１３とにより、可搬式溶融炉が構成される。
[Metal component manufacturing equipment]
In the seventh embodiment, as shown in FIG. 15, a metal
耐熱性容器１１１は、受け入れた金属廃棄物１０１を溶融して成形可能な容器である。すなわち、耐熱性容器１１１は、受け入れた金属廃棄物１０１を溶融するるつぼの機能と、溶融した金属廃棄物１０１を所定の形状に成形する鋳型の機能を有する。耐熱性容器１１１は、導電性材料により構成される。具体的に、耐熱性容器１１１は、例えば、グラファイト（黒鉛）により構成される。耐熱性容器１１１は、耐熱性下部容器１１２と、耐熱性上部容器１１３とを有し、耐熱性下部容器１１２は、金属廃棄物１０１を受け入れて溶融して成形可能である。
The heat-
耐熱性下部容器１１２は、外筒部１１２ａと、内筒部１１２ｂと、底部１１２ｃと、天井部１１２ｄからなり、上方が開口する四角いリング形状をなす中空部１１２ｅを有する形状をなす。耐熱性上部容器１１３は、天井部１１３ａと、４個の側部１１３ｂとからなり、下方が開口する矩形の箱型形状をなす。耐熱性下部容器１１２の開口部と耐熱性上部容器１１１の開口部は、同寸法である。そのため、耐熱性下部容器１１２の上部に耐熱性上部容器１１３が載置されることで、耐熱性容器１１１は、内部に密閉された空間部１１４を形成することができる。耐熱性下部容器１１２と耐熱性上部容器１１３との間に耐熱性のシール部材１１５が設けられる。
The heat-resistant
また、金属部材の製造装置１１０は、成形部材１１６を有する。成形部材１１６は、矩形の板形状をなす。成形部材１１６は、耐熱性容器１１１の空間部１１４に配置され、耐熱性下部容器１１２および耐熱性上部容器１１３内を鉛直方向（図１５の上下方向）に沿って移動可能である。耐熱性下部容器１１２は、内筒部１１２ｂの上部に四角いリング形状をなすストッパ１１２ｆが設けられる。成形部材１１６は、下部に四角いリング形状をなすストッパ１１６ａが設けられる。ストッパ１１２ｆとストッパ１１６ａは、同寸法であり、成形部材１１６が下降したとき、ストッパ１１６ａが耐熱性下部容器１１２のストッパ１１２ｆに当接する。すなわち、ストッパ１１２ｆおよびストッパ１１６ａは、成形部材１１６を耐熱性下部容器１１２との間に所定隙間を空けた位置に位置決めするためのものである。
Further, the metal
誘導加熱用コイル１２は、耐熱性容器１１１の周囲に配置される。誘導加熱用コイル１２は、耐熱性下部容器１１２における天井部１１２ｄの下方に配置される第１誘導加熱用コイル２４を有する。誘導加熱促進材１３は、耐熱性容器１１１の内部に配置される。誘導加熱促進材１３は、例えば、炭素鋼により容器形状をなして形成される。誘導加熱促進材１３は、耐熱性下部容器１１２の上部に配置され、内部に金属廃棄物１０１を載置可能である。
The
金属部材の製造装置１１０は、床面Ｇに配置された架台１１７に支持部材１１８を介して設置される。構造体１１９は、下部が支持部材１１８に支持され、上部が耐熱性下部容器１１２における内筒部１１２ｂの内部に配置される。そのため、耐熱性容器１１１は、構造体１１９に支持されることとなる。耐熱性容器１１１と構造体１１９との間には、熱膨張を考慮して微小の隙間を確保することが好ましい。構造体１１９は、中空形状をなし、内部に誘導加熱促進材１３が配置される。
The metal
なお、図１６に示すように、誘導加熱用コイル１２は、耐熱性容器１１１の周囲であって、耐熱性上部容器１１３の外側に配置される第２誘導加熱用コイル２５を有していてもよい。この場合、構造体１１９は、中実形状をなす。
As shown in FIG. 16, the
［金属部材の製造方法］
金属廃棄物１０１を耐熱性容器１１１の空間部１１４に受け入れる。耐熱性容器１１１は、耐熱性下部容器１１２から耐熱性上部容器１１３が取り外され、耐熱性下部容器１１２の上部に誘導加熱促進材１３が配置される。作業者は、金属廃棄物１０１を誘導加熱促進材１３の内部に載置する。また、作業者は、誘導加熱促進材１３に受台１０５を載置し、受台１０５上に成形部材１１６を配置する。そして、作業者は、耐熱性下部容器１１２に耐熱性上部容器１１３を取付ける。耐熱性下部容器１１２と耐熱性上部容器１１３とは、シール部材１１５により空間部１１４が密封される。
[Metal member manufacturing method]
The
誘導加熱用コイル１２に電流を供給し、誘導加熱用コイル１２により誘導加熱促進材１３を介して金属廃棄物１０１を加熱して溶融させる。このとき、金属廃棄物１０１と共に誘導加熱促進材１３および受台１０５も溶融し、金属溶融物が生成される。このとき、金属溶融物は、耐熱性下部容器１１２における外筒部１１２ａと内筒部１１２ｂと底部１１２ｃとで区画された中空部１１２ｅと、天井部１１２ｄの上部に流れ込む。また、成形部材１１６は、自重により下方に向けて移動する。そして、成形部材１１６は、ストッパ１１６ａが耐熱性下部容器１１２のストッパ１１２ｆに当接した位置で停止する。そのため、金属溶融物１０２は、成形部材１１６と耐熱性下部容器１１２により区画された領域で容器形状に成形される。
A current is supplied to the
金属廃棄物１０１と誘導加熱促進材１３が溶融して生成された金属溶融物を固化して耐熱性容器１１１と一体化する。金属廃棄物１０１と誘導加熱促進材１３と受台１０５が溶融して金属溶融物が生成され、成形部材１１６により成形されると、誘導加熱用コイル１２への電流の供給を停止し、耐熱性容器１１１と共に金属溶融物を自然冷却する。金属溶融物が冷却されると、金属固化物が生成される。そして、耐熱性下部容器１１２から耐熱性上部容器１１３を取り外す。すると、容器形状をなす遮へい部材が製造される。
The
［第８実施形態］
［金属部材の製造システム］
図１７は、第８実施形態の金属部材の製造システムを表す概略図、図１８は、第８実施形態の金属部材の製造装置を表す斜視図、図１９は、成形容器を表す斜視図である。なお、上述した第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
[Eighth embodiment]
[Metal component manufacturing system]
FIG. 17 is a schematic diagram showing a metal member manufacturing system according to the eighth embodiment, FIG. 18 is a perspective view showing a metal member manufacturing apparatus according to the eighth embodiment, and FIG. 19 is a perspective view showing a molded container. . Note that members having the same functions as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
第８実施形態において、図１７に示すように、金属部材の製造システム１３０は、断熱室１３１と、金属部材の製造装置１３２と、冷却装置１３３と、排気装置１３４と、コイル制御部１３５と、コイル電源部１３６とを備える。
In the eighth embodiment, as shown in FIG. 17, a metal
断熱室１３１は、内部に作業空間部１４１を有する。断熱室１３１は、断熱材により構成され、作業空間部１４１を気密に保持することができる。金属部材の製造装置１３２は、断熱室１３１の作業空間部１４１に配置される。金属部材の製造装置１３２は、耐熱性容器１１と、誘導加熱用コイル１２と、誘導加熱促進材１３とを備える。
The
冷却装置１３３は、金属部材の製造装置１３２を外部から冷却する。冷却装置１３３は、冷却媒体流動部１４２と、冷却媒体駆動制御部１４３とを有する。冷却媒体流動部１４２は、断熱室１３１の内側で、金属部材の製造装置１３２を取り囲むように配置される。冷却媒体駆動制御部１４３は、冷却媒体を冷却しながら、冷却媒体を冷却媒体流動部１４２で循環させる。排気装置１３４は、不活性ガス供給装置１４４と、排気冷却装置１４５とを有する。不活性ガス供給装置１４４は、供給管１４６を通して不活性ガス（例えば、窒素、アルゴンなど）を断熱室１３１の作業空間部１４１に供給する。排気冷却装置１４５は、作業空間部１４１から排気管１４７を通して排出された不活性ガスを冷却する。また、排気冷却装置１４５は、排気管１４８が連結され、冷却した不活性ガスを排気管１４８を通して排気ダクト（図示略）に排出する。排気管１４８は、放射性物質などを除去するフィルタ装置（例えば、バグフィルタなど）１４９が配置される。排気装置１３４は、断熱室の作業空間部１４１を負圧に保持する。
The
コイル制御部１３５は、コイル電源部１３６に接続されると共に、金属部材の製造装置１３２における誘導加熱用コイル１２に接続される。コイル制御部１３５は、誘導加熱用コイル１２に供給する電流を制御する。
The
［金属部材の製造装置］
金属部材の製造装置１３２は、前述したように、断熱室１３１の作業空間部１４１に配置され、耐熱性容器１１と、誘導加熱用コイル１２と、誘導加熱促進材１３とを備える。耐熱性容器１１は、耐熱性下部容器２１と、耐熱性上部容器２２とを有し、耐熱性下部容器２１は、金属廃棄物１０１を受け入れて溶融して成形可能である。耐熱性下部容器２１は、下方に支持部材１５１が配置される。支持部材１５１は、上方が開放された箱型形状をなし、耐熱性下部容器２１の下部が嵌合する。耐熱性下部容器２１と支持部材１５１との間に誘導加熱用コイル１２が配置される。なお、耐熱性下部容器２１及び支持部材１５１の外側の側方に誘導加熱用コイル１２が配置してもよい。
[Metal component manufacturing equipment]
As described above, the metal
また、金属部材の製造装置１３２は、複数（本実施形態では、４個）の成形用容器１５２と、供給経路１５３とを有する。複数の成形用容器１５２は、溶融した金属廃棄物１０１を成形可能であり、供給経路１５３は、耐熱性容器１１（耐熱性下部容器２１）で溶融した金属廃棄物１０１を成形用容器１５２に供給する。成形用容器１５２は、容器支持体１５４により複数並んで支持される。容器支持体１５４に支持された複数の成形用容器１５２は、耐熱性容器１１（耐熱性下部容器２１）の下方に配置される。
Further, the metal
図１７から図１９に示すように、耐熱性下部容器２１は、底部の中央部に貫通孔１５５が形成される。支持部材１５１も、底部の中央部に貫通孔１５６が形成される。供給経路１５３は、配管であって、一端部１５３ａが支持部材１５１の貫通孔１５６に挿通されて耐熱性下部容器２１の貫通孔１５５に連結される。供給経路１５３は、他端部が複数（本実施形態では、４個）に分岐し、各分岐部１５３ｂが成形用容器１５２にそれぞれ連結される。供給経路１５３は、一端部１５３ａに溶融した金属廃棄物１０１の供給を停止する開閉弁１５７が設けられる。
As shown in FIGS. 17 to 19, the heat-resistant
耐熱性容器１１（耐熱性下部容器２１）は、金属廃棄物１０１を受け入れて溶融し、冷却して固化することで矩形の板形状をなす遮へい部材を成形する。成形用容器１５２は、中空形状をなし、上部に供給経路１５３の分岐部１５３ｂが連結される開口部を有する。成形用容器１５２は、耐熱性容器１１で溶融し、供給経路１５３により供給された金属廃棄物１０１を冷却して固化することで矩形の板形状をなす遮へい部材を成形する。この場合、例えば、耐熱性容器１１で成形された遮へい部材は、底部であり、４個の成形用容器１５２で成形された遮へい部材は、側部であり、各遮へい部材を組み立てることで、上方が開口する箱形状をなす遮へい部材を形成することができる。
The heat-resistant container 11 (heat-resistant lower container 21) receives the
なお、金属部材の製造装置１３２は、上述した構成に限定されるものではない。図２０は、第８実施形態の金属部材の製造装置の変形例を表す斜視図である。
Note that the metal
図２０に示すように、金属部材の製造装置１６０は、耐熱性容器１６１と、誘導加熱用コイル（図示略）と、誘導加熱促進材（図示略）とを備える。耐熱性容器１６１は、耐熱性下部容器１６２と、耐熱性上部容器（図示略）とを有する。また、金属部材の製造装置１６０は、複数（本実施形態では、２０個）の成形用容器１６３と、供給経路１６４とを有する。
As shown in FIG. 20, the metal
耐熱性下部容器１６２は、金属廃棄物を受け入れる複数（本実施形態では、４個）の収容部１７１を有する。耐熱性下部容器１６２は、隣接する収容部１７１同士を連通する連通孔１７２が設けられる。耐熱性下部容器１６２のその他の構成は、耐熱性下部容器５２（図６参照）と同様である。また、耐熱性下部容器１６２は、１個の収容部１７１の底部に貫通孔１７３が形成される。供給経路１６４は、配管であって、一端部１６４ａが耐熱性下部容器１６２の貫通孔１７３に連結される。成形用容器１６３は、容器支持体１７４により複数並んで支持される。供給経路１６４は、他端部が複数（本実施形態では、２０個）に分岐し、各分岐部１６４ｂが成形用容器１６３にそれぞれ連結される。供給経路１６４は、一端部１６４ａに溶融した金属廃棄物１０１の供給を停止する開閉弁（図示略）が設けられる。
The heat-resistant
耐熱性容器１６１（耐熱性下部容器１６２）は、金属廃棄物１０１を受け入れて溶融し、冷却して固化することで矩形の板形状をなす遮へい部材を４個成形する。成形用容器１６３は、耐熱性容器１６１で溶融し、供給経路１６４により供給された金属廃棄物を冷却して固化することで矩形の板形状をなす遮へい部材を多数成形する。
The heat-resistant container 161 (heat-resistant lower container 162) receives the
なお、第８実施形態の金属部材の製造システム１３０は、金属部材の製造装置１３２に限定されるものではなく、第１実施形態から第７実施形態で説明した金属部材の製造装置１０，５０，７０，８０，９０，１１０，１３２を適用してもよい。
Note that the metal
［実施形態の作用効果］
第１の態様に係る金属部材の製造装置は、受け入れた金属廃棄物１０１を溶融して成形可能な耐熱性容器１１，５１，７１，８１と、耐熱性容器１１，５１，７１，８１の周囲に配置される誘導加熱用コイル１２と、耐熱性容器１１，５１，７１，８１に隣接して配置される誘導加熱促進材１３，９１とを備える。
[Operations and effects of embodiment]
The metal member manufacturing apparatus according to the first aspect includes heat-
第１の態様に係る金属部材の製造装置は、耐熱性容器１１，５１，７１，８１が受け入れた金属廃棄物１０１を、この耐熱性容器１１，５１，７１，８１の内部で溶融して成形する。すなわち、耐熱性容器１１，５１，７１，８１により金属廃棄物１０１を溶融してそのまま成形して固化する。その結果、金属廃棄物１０１を効率的に再利用することができる。
The metal member manufacturing apparatus according to the first aspect melts and shapes
第２の態様に係る金属部材の製造装置は、耐熱性容器１１，５１，７１，８１を導電性材料により構成する。それにより、誘導加熱用コイル１２により金属廃棄物１０１を適正に溶融することができる。
In the metal member manufacturing apparatus according to the second aspect, the heat-
第３の態様に係る金属部材の製造装置は、耐熱性容器１１，５１，７１，８１を耐熱材により構成する。それにより、耐熱性容器１１，５１，７１，８１に高い耐熱性を付与することができる。
In the metal member manufacturing apparatus according to the third aspect, the heat-
第４の態様に係る金属部材の製造装置は、誘導加熱用コイル１２を耐熱性容器１１，５１，７１，８１の底部と側部と上部の少なくとも一箇所の周囲に配置する。それにより、誘導加熱用コイル１２により金属廃棄物１０１を適正に溶融することができる。
In the metal member manufacturing apparatus according to the fourth aspect, the
第５の態様に係る金属部材の製造装置は、耐熱性容器１１，５１，７１，８１として、耐熱性下部容器２１，５２，７２，８２と、耐熱性上部容器２２，５３，８３とを設け、耐熱性下部容器２１，５２，７２，８２は、金属廃棄物１０１を受け入れおよび溶融して成形が可能である。それにより、耐熱性下部容器２１，５２，７２，８２により金属廃棄物１０１を溶融して成形することで、耐熱性上部容器２２，５３，８３の再利用を可能として製造コストを低減することができる。
The metal member manufacturing apparatus according to the fifth aspect includes heat-resistant
第６の態様に係る金属部材の製造装置は、耐熱性下部容器７２として、金属廃棄物１０１を溶融して成形可能な第１耐熱性下部容器７３と、第１耐熱性下部容器７３の外側に配置される第２耐熱性下部容器７４とを設け、第１耐熱性下部容器７３に対して第２耐熱性下部容器７４が着脱自在である。それにより、第１耐熱性下部容器７３により溶融した金属廃棄物１０１を成形し、その後に第２耐熱性下部容器７４を取り外すことができ、第２耐熱性下部容器７４の再利用を可能として製造コストを低減することができる。
The metal member manufacturing apparatus according to the sixth aspect includes, as a heat-resistant
第７の態様に係る金属部材の製造装置は、耐熱性下部容器の上方に配置し、耐熱性容器１１，５１，７１，８１に受け入れる金属廃棄物１０１を成形可能に配置される成形部材６１，８６を有する。それにより、成形部材６１，８６を溶融した金属廃棄物１０１に密着させることで、溶融した金属廃棄物１０１を所望の形状に成形することができる。
The metal member manufacturing apparatus according to the seventh aspect includes a
第８の態様に係る金属部材の製造装置は、成形部材８６を耐熱性下部容器８２の内部で鉛直方向に沿って移動可能な移動装置８７を設ける。それにより、成形部材８６を耐熱性下部容器８２内に移動することで、溶融した金属廃棄物１０１を所望の形状に成形することができる。
The metal member manufacturing apparatus according to the eighth aspect is provided with a moving
第９の態様に係る金属部材の製造装置は、耐熱性下部容器８２を凹形状とし、移動装置８７は、成形部材８６を耐熱性下部容器８２の内部に成形部材８６の外面と耐熱性下部容器８２の内面との間に所定隙間を空けて移動可能である。それにより、成形部材８６と耐熱性下部容器８２との所定隙間に溶融した金属廃棄物１０１が入り込むことで、カップ形状の金属部材を容易に成形することができる。
In the metal member manufacturing apparatus according to the ninth aspect, the heat-resistant
第１０の態様に係る金属部材の製造装置は、耐熱性下部容器１１２は、リング形状をなす中空部１１２ｅを有し、成形部材１１６を耐熱性下部容器１１２との間に所定隙間を空けた位置に位置決めするストッパ１１２ｆ，１１６ａを有する。それにより、中空部１１２ｅおよび成形部材１１６と耐熱性下部容器１１２との所定隙間に溶融した金属廃棄物が入り込むことで、カップ形状の金属部材を容易に成形することができる。また、金属廃棄物を溶融することで、成形部材１１６を移動することができ、成形部材１１６を移動する装置を不要として耐熱性容器１１１の高さを抑えて小型化を図ることができる。
In the metal member manufacturing apparatus according to the tenth aspect, the heat-resistant
第１１の態様に係る金属部材の製造装置は、誘導加熱促進材１３を耐熱性容器１１，５１，７１，８１の内部に配置する。それにより、耐熱性容器１１，５１，７１，８１の周囲の構造を簡素化することができる。
In the metal member manufacturing apparatus according to the eleventh aspect, the
第１２の態様に係る金属部材の製造装置は、誘導加熱促進材９１を耐熱性容器８１の外部に配置し、誘導加熱用コイル１２を誘導加熱促進材９１の外側に配置する。それにより、誘導加熱促進材９１の再利用が可能となり、製造コストを低減することができる。
In the metal member manufacturing apparatus according to the twelfth aspect, the induction
第１３の態様に係る金属部材の製造装置は、誘導加熱用コイル１２を耐熱性容器８１の周囲に沿って複数配置すると共に、個々に独立して作動可能とする。それにより、耐熱性容器８１内の金属廃棄物１０１を部分的に加熱または冷却することができる。
In the metal member manufacturing apparatus according to the thirteenth aspect, a plurality of induction heating coils 12 are arranged along the periphery of a heat-
第１４の態様に係る金属部材の製造装置は、耐熱性容器１１，１６１で溶融した金属廃棄物１０１を供給する供給経路１５３，１６４と、供給経路１５３，１６４により供給された金属廃棄物１０１を成形可能な成形用容器１５２，１６３とを有する。それにより、１度の作業で、耐熱性容器１１，１６１だけでなく、成形用容器１５２，１６３でも金属部材を製造することができ、作業効率を向上することができる。
The metal member manufacturing apparatus according to the fourteenth aspect has
第１５の態様に係る金属部材の製造装置は、１個以上の成形用容器１５２，１６３を支持可能な容器支持体１５４，１７４を有し、供給経路１５３，１６４は、一端部１５３ａ，１６４ａが耐熱性下部容器２１，１６２に連結され、分岐部１５３ｂ，１６４ｂが複数の成形用容器１５２，１６３にそれぞれ連結される。それにより、耐熱性容器１１，１６１で溶融した金属廃棄物１０１を供給経路１５３，１６４から成形用容器１５２，１６３に効率良く分配供給することができる。
The metal member manufacturing apparatus according to the fifteenth aspect has container supports 154, 174 capable of supporting one or
第１６の態様に係る金属部材の製造装置は、供給経路１５３，１６４は、溶融した金属廃棄物１０１の供給を停止する開閉弁１５７を有する。それにより、開閉弁１５７の開閉操作で、耐熱性容器１１，１６１から供給経路１５３，１６４を通して成形用容器１５２，１６３に供給する溶融した金属廃棄物１０１の量を調整することができる。
In the metal member manufacturing apparatus according to the sixteenth aspect, the
第１７の態様に係る金属部材の製造システムは、断熱室１３１と、断熱室１３１に配置される金属部材の製造装置１３２と、金属部材の製造装置１３２を外部から冷却する冷却装置１３３と、断熱室１３１を負圧に保持する排気装置１３４と、誘導加熱用コイル１２に供給する電流を制御するコイル制御部１３５とを備える。それにより、金属廃棄物１０１を溶融してそのまま成形して固化することで、金属廃棄物１０１を効率的に再利用することができる。また、各装置をユニット化することで搬送を容易とすることができる。
The metal member manufacturing system according to the seventeenth aspect includes a
第１８の態様に係る金属部材の製造方法は、金属廃棄物１０１を耐熱性容器１１，５１，７１，８１に受け入れる工程と、金属廃棄物１０１を溶融する工程と、溶融した金属廃棄物１０１を固化して耐熱性容器１１，５１，７１，８１と一体化する工程とを有する。それにより、耐熱性容器１１，５１，７１，８１により金属廃棄物１０１を溶融してそのまま成形して固化する。その結果、金属廃棄物を効率的に再利用することができる。
The method for manufacturing a metal member according to the 18th aspect includes a step of receiving
第１９の態様に係る金属部材の製造方法は、耐熱性容器１１，５１，７１，８１の内部に誘導加熱促進材１３を配置し、金属廃棄物１０１と共に誘導加熱促進材１３を溶融する。それにより、誘導加熱用コイル１２により金属廃棄物１０１を適正に溶融することができる。
In the method for manufacturing a metal member according to the nineteenth aspect, the
第２０の態様に係る金属部材の製造方法は、金属廃棄物１０１を固化して耐熱性容器１１，５１，７１，８１と一体化した後に耐熱性容器１１，５１，７１，８１の内部に残留するガスを抜いて処理する。それにより、放射能を含んだガスの飛散を防止することができる。
The method for manufacturing a metal member according to the 20th aspect includes solidifying the
第２１の態様に係る金属部材の製造方法は、金属廃棄物１０１を固化して耐熱性容器１１，５１，７１，８１と一体化した後に耐熱性容器１１，５１，７１，８１の上部を除去し、蓋部材２９により上部を除去した形成された開口部を閉塞する。それにより、除去した耐熱性容器１１，５１，７１，８１の上部を再利用することができ、製造コストを低減することができる。
In the method for manufacturing a metal member according to the twenty-first aspect, after solidifying
第２２の態様に係る金属部材の製造方法は、耐熱性容器５１に金属廃棄物１０１を受け入れる複数の収容部５４を設け、金属廃棄物１０１を固化して耐熱性容器５１と一体化した後に複数の収容部５４ごとに分離する。それにより、過大な金属廃棄物１０１を切断せずに処理することができ、作業コストを低減することができる。
The method for manufacturing a metal member according to the 22nd aspect is to provide a heat-
第２３の態様に係る金属部材の製造方法は、金属廃棄物１０１を固化して耐熱性容器１１と一体化した後に追加材１０６，１０７を投入して固化して溶融させることで金属廃棄物１０１の表面を平滑化する。それにより、溶融した金属廃棄物１０１の冷却時の変形を修正することで、所望の形状の金属部材を製造することができる。
The method for manufacturing a metal member according to the twenty-third aspect is to solidify the
第２４の態様に係る金属部材の製造方法は、少なくとも投入した追加材１０６を溶融すると共に成形部材６１により平滑化する。それにより、溶融した金属廃棄物１０１の冷却時の変形を修正することで、所望の形状の金属部材を製造することができる。
In the method for manufacturing a metal member according to the twenty-fourth aspect, at least the added
第２５の態様に係る金属部材の製造方法は、耐熱性下部容器７２として、金属廃棄物１０１を溶融して成形可能な第１耐熱性下部容器７３と、第１耐熱性下部容器７３の外側に配置される第２耐熱性下部容器７４とを設け、金属廃棄物１０１を固化して第１耐熱性下部容器７３と一体化した後に第２耐熱性下部容器７４を取り外す。それにより、第２耐熱性下部容器７４の再利用を可能として製造コストを低減することができる。
The method for manufacturing a metal member according to the twenty-fifth aspect includes, as a heat-resistant
第２６の態様に係る金属部材の製造方法は、耐熱性容器８１として、耐熱性下部容器８２と、耐熱性上部容器８３と、耐熱性下部容器８２の内部を移動可能な成形部材８６とを設け、成形部材８６を耐熱性下部容器８２の鉛直方向の下方に向けて移動させることで、溶融した金属廃棄物１０１を容器形状に成形する。それにより、容器形状の金属部材を容易に製造することができる。
The method for manufacturing a metal member according to the twenty-sixth aspect includes, as a heat-
第２７の態様に係る金属部材の製造方法は、金属廃棄物１０１を溶融させることで、成形部材１１６を流動させて耐熱性下部容器１１２の鉛直方向の下方に向けて移動させる。それにより、容器形状の金属部材を容易に製造することができる。
In the method for manufacturing a metal member according to the twenty-seventh aspect, the
第２８の態様に係る金属部材の製造方法は、溶融した金属廃棄物１０１を固化して耐熱性下部容器８２および成形部材８６と一体化する。それにより、適正形状の金属部材を容易に製造することができる。
In the method for manufacturing a metal member according to the twenty-eighth aspect,
第２９の態様に係る金属部材の製造方法は、金属廃棄物１０１として原子力発電プラントで使用された金属廃棄物を用いる。それにより、金属廃棄物を効率的に再利用することができる。
The method for manufacturing a metal member according to the twenty-ninth aspect uses metal waste used in a nuclear power plant as the
第３０の態様に係る遮へい部材は、金属を溶融して成形可能な耐熱性容器１１，５１，７１，８１の内部で原子力発電プラントで使用された金属廃棄物１０１を溶融することで耐熱性容器１１，５１，７１，８１と一体化する。これにより、原子力発電プラントで使用された金属廃棄物１０１を遮へい部材として再利用することができ、金属廃棄物を効率的に再利用することができる。
The shielding member according to the 30th aspect is made into a heat-resistant container by melting
なお、上述した実施形態では、金属廃棄物１０１を用いて遮へい部材１０４，１０１Ａ，１０４Ｂ，１０４Ｃ，１０４Ｄを製造する構成について説明したが、本発明は、この構成に限定されるものではない。耐熱性容器（耐熱性下部容器）の形状を変更することで、その他の金属部材を製造することもできる。
In addition, although the embodiment mentioned above demonstrated the structure which manufactures shielding
１０，５０，７０，８０，９０，１１０，１３２，１６０ 金属部材の製造装置
１１，５１，７１，８１，１１１，１６１ 耐熱性容器
１２ 誘導加熱用コイル
１３，９１ 誘導加熱促進材
２１，５２，７２，８２，１１２，１６２ 耐熱性下部容器
２２，５３，８３，１１３ 耐熱性上部容器
２３，８４，１１４ 空間部
２４ 第１誘導加熱用コイル
２５ 第２誘導加熱用コイル
２６ 電源装置
２７ 制御装置
２８ ガス処理装置
２９ 蓋部材
３０ 放射性廃棄物収納容器
３１ パネル部材
３２ 長尺部材
３３ ブロック部材
４１ 放射性廃棄物
４２ 遮へい材
４３ 処分容器
５４，１７１ 収容部
５５，１７２ 連通孔
５６ 傾斜面
６１，８６，１１６ 成形部材
６２ ガイド部
７３ 第１耐熱性下部容器
７４ 第２耐熱性下部容器
８７ 移動装置
９２ 第１誘導加熱促進材
９３ 第２誘導加熱促進材
９４ 第３誘導加熱促進材
９５ 第４誘導加熱促進材
１０１ 金属廃棄物
１０２ 金属溶融物
１０３ 金属固化物
１０４，１０１Ａ，１０４Ｂ，１０４Ｃ，１０４Ｄ 遮へい部材
１０５ 受台
１０６，１０７ 追加材
１３０ 金属部材の製造システム
１３１ 断熱室
１３３ 冷却装置
１３４ 排気装置
１３５ コイル制御部
１３６ コイル電源部
１４１ 作業空間部
１４２ 冷却媒体流動部
１４３ 冷却媒体駆動制御部
１４４ 不活性ガス供給装置
１４５ 排気冷却装置
１４６ 供給管
１４７，１４８ 排気管
１４９ フィルタ装置
１５１ 支持部材
１５２，１６３ 成形用容器
１５３，１６４ 供給経路
１５４，１７４ 容器支持体
１５５，１５６，１７３ 貫通孔
１５７ 開閉弁
10,50,70,80,90,110,132,160 Metal member manufacturing equipment 11,51,71,81,111,161 Heat-resistant container 12 Induction heating coil 13,91 Induction heating accelerator 21,52, 72, 82, 112, 162 Heat-resistant lower container 22, 53, 83, 113 Heat-resistant upper container 23, 84, 114 Space portion 24 First induction heating coil 25 Second induction heating coil 26 Power supply device 27 Control device 28 Gas processing device 29 Lid member 30 Radioactive waste storage container 31 Panel member 32 Long member 33 Block member 41 Radioactive waste 42 Shielding material 43 Disposal container 54, 171 Storage part 55, 172 Communication hole 56 Inclined surface 61, 86, 116 Molded member 62 Guide portion 73 First heat-resistant lower container 74 Second heat-resistant lower container 87 Moving device 92 First induction heating promoter 93 Second induction heating promoter 94 Third induction heating promoter 95 Fourth induction heating promoter 101 metal waste 102 molten metal 103 solidified metal 104, 101A, 104B, 104C, 104D shielding member 105 pedestal 106, 107 additional material 130 metal member manufacturing system 131 heat insulation room 133 cooling device 134 exhaust device 135 coil control unit 136 Coil power supply section 141 Working space section 142 Coolant flow section 143 Coolant drive control section 144 Inert gas supply device 145 Exhaust cooling device 146 Supply pipe 147, 148 Exhaust pipe 149 Filter device 151 Support member 152, 163 Molding container 153 , 164 Supply route 154, 174 Container support 155, 156, 173 Through hole 157 Open/close valve
Claims (24)
前記容器の周囲に配置される誘導加熱用コイルと、
前記容器に隣接して配置される誘導加熱促進材と、
を備え、
前記容器は、下部容器と、上部容器とを有し、前記下部容器は、金属廃棄物を受け入れおよび溶融して成形が可能である、
金属部材の製造装置。 A container that can be molded by melting received metal waste;
an induction heating coil disposed around the container;
an induction heating accelerator disposed adjacent to the container;
Equipped with
The container has a lower container and an upper container, and the lower container is capable of receiving metal waste and melting it into shape.
Metal parts manufacturing equipment.
請求項１に記載の金属部材の製造装置。 The lower container has a first lower container that can be molded by melting the metal waste, and a second lower container that is disposed outside the first lower container, and has a second lower container that can be molded by melting the metal waste. the second lower container is removable;
The apparatus for manufacturing a metal member according to claim 1 .
前記成形部材を前記下部容器の内部で鉛直方向に沿って移動可能な移動装置を有する、
請求項１または請求項２に記載の金属部材の製造装置。 a molding member disposed above the lower container so as to be able to mold the metal waste received in the container and melted within the lower container ;
comprising a moving device capable of moving the molded member along the vertical direction inside the lower container;
The apparatus for manufacturing a metal member according to claim 1 or 2 .
請求項３に記載の金属部材の製造装置。 The lower container has a concave shape, and the moving device is capable of moving the molded member into the lower container with a predetermined gap between the outer surface of the molded member and the inner surface of the lower container.
The apparatus for manufacturing a metal member according to claim 3 .
請求項３に記載の金属部材の製造装置。 The lower container has a ring-shaped hollow part, and has a stopper that positions the molded member at a position with a predetermined gap between it and the lower container.
The apparatus for manufacturing a metal member according to claim 3 .
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の金属部材の製造装置。 The container is made of a conductive material.
The apparatus for manufacturing a metal member according to any one of claims 1 to 5 .
請求項６に記載の金属部材の製造装置。 The container is made of a heat-resistant material.
The apparatus for manufacturing a metal member according to claim 6 .
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の金属部材の製造装置。 The induction heating coil is arranged around at least one of the bottom, side, and top of the container.
The apparatus for manufacturing a metal member according to any one of claims 1 to 7 .
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の金属部材の製造装置。 The induction heating accelerator is placed inside the container.
The apparatus for manufacturing a metal member according to any one of claims 1 to 8 .
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の金属部材の製造装置。 The induction heating promoting material is disposed outside the container, and the induction heating coil is disposed outside the induction heating promoting material.
The apparatus for manufacturing a metal member according to any one of claims 1 to 9 .
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の金属部材の製造装置。 A plurality of the induction heating coils are arranged along the periphery of the container, and each of the induction heating coils is independently operable.
The apparatus for manufacturing a metal member according to any one of claims 1 to 10.
前記断熱室に配置される請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の金属部材の製造装置と、
前記金属部材の製造装置を外部から冷却する冷却装置と、
前記断熱室を負圧に保持する排気装置と、
前記誘導加熱用コイルに供給する電流を制御するコイル制御部と、
を備える金属部材の製造システム。 an insulated room,
The metal member manufacturing apparatus according to any one of claims 1 to 11, which is disposed in the heat insulation chamber;
a cooling device that cools the metal member manufacturing device from the outside;
an exhaust device that maintains the insulation chamber at negative pressure;
a coil control unit that controls the current supplied to the induction heating coil;
A metal member manufacturing system comprising:
前記金属廃棄物を溶融する工程と、
溶融した前記金属廃棄物を固化して前記容器と一体化する工程と、
を有し、
前記容器は、金属廃棄物を受け入れる複数の収容部を有し、前記金属廃棄物を固化して前記容器と一体化した後に前記複数の収容部ごとに分離する、
金属部材の製造方法。 a step of receiving metal waste into a container;
Melting the metal waste;
solidifying the molten metal waste and integrating it with the container;
has
The container has a plurality of storage parts for receiving metal waste, and the metal waste is solidified and integrated with the container, and then separated into the plurality of storage parts.
A method for manufacturing metal parts.
前記金属廃棄物を溶融する工程と、
溶融した前記金属廃棄物を固化して前記容器と一体化する工程と、
を有し、
前記容器は、前記金属廃棄物を溶融して成形可能な第１容器と、前記第１容器の外側に配置される第２容器とを有し、前記金属廃棄物を固化して前記第１容器と一体化した後に前記第２容器を取り外す、
金属部材の製造方法。 a step of receiving metal waste into a container;
Melting the metal waste;
solidifying the molten metal waste and integrating it with the container;
has
The container includes a first container that can be molded by melting the metal waste, and a second container disposed outside the first container, and the container is configured to solidify the metal waste and mold it into the first container. removing the second container after being integrated with the
A method for manufacturing metal parts.
前記金属廃棄物を溶融する工程と、
溶融した前記金属廃棄物を固化して前記容器と一体化する工程と、
を有し、
前記容器は、下部容器と、上部容器と、前記下部容器の内部を移動可能な成形部材とを有し、前記成形部材を前記下部容器の鉛直方向の下方に向けて移動させることで、溶融した前記金属廃棄物を成形する、
金属部材の製造方法。 a step of receiving metal waste into a container;
Melting the metal waste;
solidifying the molten metal waste and integrating it with the container;
has
The container includes a lower container, an upper container, and a molding member that is movable inside the lower container, and by moving the molding member downward in the vertical direction of the lower container, the melted shaping the metal waste;
A method for manufacturing metal parts.
請求項１５に記載の金属部材の製造方法。 melting the metal waste and then moving the molded member vertically downward in the lower container;
The method for manufacturing a metal member according to claim 15 .
請求項１５または請求項１６に記載の金属部材の製造方法。 solidifying the molten metal waste and integrating it with the lower container and the molded member;
The method for manufacturing a metal member according to claim 15 or 16 .
請求項１３から請求項１７のいずれか一項に記載の金属部材の製造方法。 disposing an induction heating accelerator inside the container, and melting the induction heating accelerator together with the metal waste;
The method for manufacturing a metal member according to any one of claims 13 to 17 .
請求項１３から請求項１８のいずれか一項に記載の金属部材の製造方法。 After the metal waste is solidified and integrated with the container, gas remaining inside the container is removed and treated.
The method for manufacturing a metal member according to any one of claims 13 to 18 .
請求項１３から請求項１９のいずれか一項に記載の金属部材の製造方法。 removing the upper part of the container after solidifying the metal waste and integrating it with the container, and closing the opening formed by removing the upper part with a lid member;
The method for manufacturing a metal member according to any one of claims 13 to 19 .
請求項１３から請求項２０のいずれか一項に記載の金属部材の製造方法。 After the metal waste is solidified and integrated with the container, an additional material is added and melted to smooth the surface of the metal waste.
The method for manufacturing a metal member according to any one of claims 13 to 20 .
請求項２１に記載の金属部材の製造方法。 melting at least the added additional material and smoothing it with a molding member;
The method for manufacturing a metal member according to claim 21 .
請求項１３から請求項２２のいずれか一項に記載の金属部材の製造方法。 The metal waste is metal waste used in a nuclear power plant,
The method for manufacturing a metal member according to any one of claims 13 to 22 .
A shielding member that is integrated with a container that can be formed by melting metal by melting metal waste used in a nuclear power plant inside the container.
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