JPH0157756B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、放射性の液状或いはは固体状の物質
とガラスを形成する添加物とから成る熔融物が形
成される熔融装置を備えた、ガラス熔融物から特
に放射性の廃棄物を含んでいるガラス体を連続的
に造る装置に関する。

このような装置は、放射性物質、特に液状の高
放射性廃棄物の固化工程およびガラス化工程にに
あつて熔融物、特にガラス熔融物を処理するのに
役立つ。

放射性の物質の処理に危険が伴うことから、液
状の高放射性物質の固化工程およびガラス化工程
にあつて方法および装置に高度の要件が果せられ
ている。したがつてこのような熔融物を取扱うた
めのどんな方法も、不正確作業による危険および
易故障発生性にる危険を伴う機械的な装置の使用
をできる限り僅かに抑えなければならない。更
に、装置は小室で遠隔操作によつて操作されかつ
管理されなければならず、また精度および安全性
の点でも高度の要件を満足させるものでなければ
ならない。更に、このような方法および装置は、
故障が発生した際即座の中断と即座の遮断が行わ
れるように構成されなければならない。

高放射性の液状廃棄物を固化するための従来開
発されて来たガラス化装置および方法は一般に熔
融物の連続的な流出は行われず、むしろ作業サイ
クル当り20〜50の割合でこの廃棄物を供給する
ようにして―僅かな例外はあるが―非連続的に行
われる。

英国特許第1446016号から、熔融物の流出が中
間容器内に導かれ、そこから多数のノズルによつ
てて案内される方法が公知になつている。十分な
容量を達するため、比較的多数のノズルを必要と
し、このことは技術上の経費を増大させる。他の
欠点は、球体当り最高１ｇの球体大きさのものし
か造ることができないことである。鋳型でもつて
球体を造る際は寸法の大きいローラベルトと振動
装置とを要するが、これらは両者とも故障し易
い。更に、熔融物の制御が満足のゆくように行わ
れず、安全性の点でも改良の余地がある。

本発明の課題は、冒頭に記載した様式の装置
を、上記公知の装置に伴う欠点が回避され、特に
僅かな構造上の経費でガラス体の改善された連続
的な製造、放射性廃棄物質の改善されたコンデイ
シヨニング並びに熔融物の流れの良好な制御が達
せられるように構成することである。

上記の課題は本発明により、ガラス熔融物が供
給装置を介して上部に流れかつ鋳込み孔を備えて
いる回転可能な輪体もしくは回転可能な円板（例
えば環状板）或いは回転可能なロールを設けたこ
とによつてて解決される。

本発明による構成により、今日まで公知の技術
の欠点が避けられ、ガラス球体を造るのにガラス
熔融物から成る流れの安全な取扱いと量的な制御
の点で著しい利点が達せられる。

本発明による構成により、ガラス体の連続的な
製造が高い生産速度でもつて可能である。生産速
度は熔融物の流れの供給速度を、かつ相応して輪
体或いはローラの回転速度および／又は直径を広
い範囲でかつ高い値に変えることにより調節可能
である。球体の大きさは鋳込み孔の直径を変える
ことによつて、また輪体或いはロールの回転速度
を変えることも、調節することも可能である。

本発明による解決策の他の有利な目的にかなつ
た実施形は、特許請求の範囲第２項から第２４項
に記載されている。

特許請求の範囲第２，２１および２２項による
供給装置の構成によりガラス熔融物の流出比率を
正確に調節でき、これにより品質上貴重かつ均質
のガラス体の生産が保証される。更にこれにより
故障発生の際供給工程を直ちに中断することがで
きる。

鋳込み孔の適当なかつ有利な配設は特許請求の
範囲第３，４，５および８項に記載されている。

特許請求の範囲第７項により輪体もしくは環状
板を水平に設けることにより、並並びに特許請求
の範囲第９および１０項による構成により、特許
請求の範囲第６項による輪体（もしくは環状板）
の垂直な配設において達せられるよりも４倍も長
い冷却時間が有利に可能となる。環状板或いは輪
体を垂直に設けた場合ガラス体は強制的に約１／４ 回転で既に落出するが、一方輪体の水平な配設に
あつては全回転が終つた後になつてやつと吸取り
を行うことが可能となる。

特許請求の範囲第１２項〜第１６項による本発
明による解決策の特別な構成により、形成される
球状のガラス体間の橋絡形成が確実に阻止され
る。輪体もしくは環状板或いはロール上に落下す
る熔融物流の鋳込み孔の壁部における転向もしく
は反跳以外に反跳角の突然の変化が起り、これに
より熔融物の流れは加速をこおむり、この加速は
連続的に供給されて来る熔融物流の短時間の中断
を誘起し、したがつて上記の橋絡形成は生じな
い。鋳込み孔間の隔壁の形成を鋭角に形成すれば
するほど、橋絡はますます良好に回避される。

特許請求の範囲第１９項による他の構成によ
り、ガラス体が鋳込み孔から落出する際に、ガラ
スの上方冷却点に達する以前に固化してしまうの
で、後のガラス球体の調節冷却が可能となる。

特許請求の範囲第８項および／又は第２３項に
よる他の構成により、生産速度が著しく増大され
る。しかも、この構成は生産速度が一定でありが
ら輪体もしくは環状板或いはロールの直径の縮少
を許容する。

特許請求の範囲第１８項による本発明の解決策
の他の構成により、同様にガラスの橋絡が回避さ
れる。しかもこの構成は、特許請求の範囲第１２
項〜第１６項による鋳込み孔の特別な形成との組
合せにより橋絡形成の阻止を助勢する。

本発明は優れた様式により液状および／又は固
体の放射性廃棄物の固結に適している。本発明は
同様に、純粋なガラス球体或いはガラス体の製造
に或いは他の材料の固結（例えば貴金属類の製
造）に或いは他の廃棄物、例えば毒性物質の固結
に良好に適している。

以下に添付図面に図示した実施例につき本発明
を詳説する。

図面にあつて、同じ構造部分は同じ符号で示し
た。

第１図〜第１０図による装置は熔融室１と精製
室２とを備えている。これら両者は耐火性の材料
２３、絶縁材料２４および剛性のジヤケツト２５
とから成る。更に、この装置は放射性の液状或い
は固体の物質および秤量された或いは配量された
ガラスを形成する添加剤の流れの連続的な供給の
ための流入口２６を備えている。この装置は廃ガ
スのための（図示していない）流出口を備えてい
る。熔融室１は電気的な低抗体或いは（図示して
いない）ジユールの加熱装置によつて加熱可能で
あり、セラミツク材料から成る隔壁３により精製
室２から分離されてい設けられている。この場合
セラミツク材料から成る隔壁３はガラス上の外皮
の熔融室１からの精製室２への流出を阻止する。

熔融室１内で形成されるガラス熔融物は精製室
２内に流れ、次いで耐火性のセラミツク材から成
る溢流部４内に流れる。

ガラス熔融物５は、鋳込み孔７を備えている垂
直方向で回転する輪体（環状板）６上へ流れる。
この鋳込み孔の側壁部８は、ガラス熔融物５が内
側で反跳され、鋳込み孔７の中心点３５を貫流す
るように形成されている。

鋳込み孔７はほぼろう斗状の形状の袋孔であ
る。図示した実施例の場合、この鋳込み孔７はほ
ぼ球形の下方部分７′を備えている。この下方部
分に輪体円周方向で幾分外へ拡大している部分
７″が続いている。この部分７″は輪体の円周内で
より広い部分内に開口している幾分外方へ拡大し
ている部分７へと移行している（特に第７図〜
第１０図参照）。鋳込み孔は円周軌跡３３内に設
けられている。これらの鋳込み孔は、多数の平行
な軌跡で、例えば第５図および第６図に図示した
ように、２つの軌跡３１，３２内に設けられてい
てもよい。

鋳込み孔７の優れた形状は特に第１０図から第
９図との関連において平面図で特に明瞭に見られ
る。ろう斗状の拡大部分７は円錐形孔の部分で
あつてもよい。ろう斗状の拡大部或いは円錐形の
孔の側方内壁部８は凹状に形成されている。この
場合内壁部８の面の彎曲或いは円錐形孔の傾斜角
は、ガラス熔融流５，２１が反跳後常に鋳込み孔
の中央部９或いは同じ中心点３５を貫通するよう
に選択されている（第９図および第１０図参照）。

一つの流路を備えた個々の鋳込み孔７もしくは
ろう斗状拡大部８は壁部３４によつて互いに分割
されている（第１０図参照）。この分割壁３４は
環状板６の周面内でこれに交叉するように終つて
いる。したがつて反跳されたガラス熔融流が一方
の鋳込み孔から他の方向に移行する際その方向を
突然変える。このことに関しては第１０図を参照
されたい。この図面においては環状板６が回転し
た際の色々の当接点１〜５に関する反跳した流れ
の方向が示されている。一方の鋳込み孔から他方
の鋳込み孔への移行の際のガラス熔融流の上記の
反跳によつて起る加速が大きくなればなるほど、
隔壁部３４の上縁はますます鋭角に形成される。
方向および速度を変えることによつて隣接し合つ
ている鋳込み孔のガラス物質間の橋絡が形成され
ないか、或いは一方の鋳込み孔から他方の鋳込み
孔への移行の際の熔融物の分離が確実に達せられ
る。

鋳込み孔７内の熔融体１０は固化し、鋳込み孔
から500℃加熱さた容器１１内に落下する。輪体
６の相応して適合された回転速度との関連におけ
る溢流部４からのガラス熔融物の流出比率は生成
物当りのガラスの重量を決定する。

輪体は、固化したガラス体の温度が落出の際選
択されたガラスの上方冷却点を幾分越える程度
に、空気で冷却される。

ガラス体は重力で自ら鋳込み孔から容器１１内
に落下する。この容器もガラスの上方冷却点の高
さに予め加熱されていてもよい。

輪体６と容器１１間には（図示していない）分
配装置が設けられていてもよく、この分配置はガ
ラス体の連続的な製造を中間させることなく容器
の交換を可能にし、かつ炉内の負圧を可能にす
る。この分配装置は一つの流入口と任意に使用可
能な多数の流出口とから成る。

第３図に図示した装置にあつてはは、ガラス熔
融物は溢流容器１２を有する供給或いは排出装置
１５内に流れる。供給装置１５は昇降装置１３に
よつて担持されている。この分配装置は溢流室１
６と連通している圧力室１４を備えている。この
圧力室１４は環状に形成されており、溢流部の流
出口或いは流出ノズル１８の周面に設けられてお
り、空気圧力導管２２に接続している。この空気
圧力導管を介して圧力室１４を供給作業の際軽い
加圧下に置くことが可能である。

供給装置１５内の熔融物は供給に供することが
できるよう電気的な加熱装置１７で所望の粘度に
保持される。溢流部４から供給装置１５内に流入
する熔融物は最後に供給装置１５の溢流水準の高
さに設けられていいる流出ノズル１８を経てこの
供給装置を去る。溢流室１６内の熔融物の水準１
９に依存して―この場合この水準は圧力室１４内
の熔融物水準２０によつて調整される―熔融物は
流出ノズル１８を経て（１時間当りかつ一つのノ
ズル当り１の熔融物の供給量で）滴下状態で或
いは（より高い生産率にあつて）連続的な流れで
供給もしくは排出される。

供給工程の迅速な或いは即座の中断が必要な場
合、圧力室１４内の超過圧が放出され、熔融室１
内への供給が中断される。これによつて、溢流室
１６内の熔融物の水準１９が直ちに降下する。溢
流室４から供給装置１５内へと更に続いて流れ来
る各々の流れは上記の構成によつて、室１４内の
熔融物の水準２０が調節されるので、供給室内に
留められる。

第５図に図示した装置にあつては、供給装置は
２つのノズル１８ａ，１８ｂを備えている。

これによつてガラス熔融物５は２つのガラス流
２１ａ，２１ｂに分割される。両ガラス流は、第
６図から見られるように２つの流路の鋳込み孔を
備えている回転する輪体６上に落下する。

ガラス熔融物を多数の小さな流れに分割するこ
とにより一流路の輪体に比較して等しい生産率で
ありながら輪体の直径を小さくすることが可能と
なる。

第５図による装置によつても、第３図による装
置と同様に供給行程の即座の中断が可能となる。

第７図は一流路の構成で設けられた鋳込み孔７
を有する輪体６の半径方向での横断面図である。
第８図は第４図による輪体の軸線方向での横断面
図である。鋳込み孔７はガラス体の所望の寸法に
相当する直径を有している。鋳込み孔７の中心点
相互の間隔は輪体の直径およよび鋳込み孔の直径
と関連して鋳込み孔の最大の深さおよびこれに伴
いこの鋳込み孔の通気度を決定する。

第１図から第１０図において、輪体もしくは環
状板６が垂直位置で、即ち水平の軸を中心にして
回転していると仮定して図示されており、この配
設に基いて説明がなされている。輪体もしく環状
板は垂直方向の軸を中心にして回転するように水
平に設けられていてもよい。この場合、鋳込み孔
は輪体もしくは環状板の上方を指向している側面
内に、特に環状の流路で或いは相互に同心的に設
けられた多数の環状流路の様式で形成されてい
る。鋳込み孔自体は特に、垂直に設けられている
輪体もしくは環状板６の鋳込み孔と全く同様に形
成されている。鋳込み孔内に形成されているガラ
ス体を取出すため、吸込装置が設けられており、
この吸込装置は全回転の数分の一になつた場合、
或いは全回転になつて始めて有効に作動する。

第１図〜第１０図による垂直に設けられた輪体
もしく環状板６或いはロールおび水平に設けられ
ている輪体もしくは環状板は振動装置と作用結合
していてもよく、この振動装置により同様に鋳込
み孔内のガラス体間の橋絡形成が阻止される。事
情によつては、鋳込み孔の上記の特別な形成を選
択する必要がい。しかも、この振動装置は、橋絡
形成を回避するための鋳込み孔の特別な構成の作
用を助勢するため、上記した特別に形成された鋳
込み孔と組合せで使用することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図本発明にる装置の第１の実施形の横断
図、第２図は第１図による装置にあつて使用され
る輪体の軸線方向での横断面図、第３図は熔融物
の輪体への供給量を安定させるための附加的な装
置を備えた本発明による装置の第２の実施形の横
断面図、第４図は第３図による装置の輪体の軸方
向での横断面図、第５図は２つの鋳込み流路を備
えた輪体を使用しての高いガラス熔融物生産量の
ための附加的な装置を備えた第２図による本発明
の装置の第３の実施形の横断面、第６図は第５図
による装置の輪体の軸方向での横断面図、第７図
は第１図〜第３図による装置で使用した輪体の半
径方向での横断面図、第８図は第４図による輪体
の軸方向での横断面図、第９図と第１０図は第１
図〜第８図による輪体の本発明により形成された
鋳込み孔へのガラス熔融物の衝当りの際のガラス
熔融物の流れ態様を示す図。 図中符号、２，１５…供給装置、５，２１…ガ
ラス熔融物、６…環状板、７…鋳込み孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 放射性の液状或いは固体状の物質とガラスを
   形成する添加物とから成る熔融物が形成される熔
   融装置を備えた、ガラス熔融物から特に放射性の
   廃棄物を含んでいるガラス体を連続的に造る装置
   において、ガラス熔融物５，２１が供給装置２；
   １５を介してその上部へ流れ、かつ鋳込み孔７を
   備えている回転可能な輪体或いは回転可能な環状
   板６或いは回転可能なロールを備えていることを
   特徴とする、上記ガラス体を連続的に造るための
   装置。 ２ 供給装置が制御可能に形成されていることを
   特徴とする、前記特許請求の範囲第１項に記載の
   装置。 ３ 鋳込み孔７が輪体もしくは環状板６或いはロ
   ールの周面に形成されていることを特徴とする、
   前記特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ４ 鋳込み孔７が周面流路として形成されている
   ことを特徴とする、前記特許請求の範囲第３項に
   記載の装置。 ５ 鋳込み孔７が輪体或いは環状板の側面に形成
   されていることを特徴とする、前記特許請求の範
   囲第１項に記載の装置。 ６ 輪体もしくは環状板６或いはロールが水平な
   軸を中心にして垂直位置で回転駆動されるように
   構成したことを特徴とする、前記特許請求の範囲
   第１項或いは第３項に記載の装置。 ７ 輪体もしくは環状板６が垂直な軸線を中心に
   して水平位置で回転駆動されるように構成したこ
   とを特徴とする、前記特許請求の範囲第１項或い
   は第５項に記載の装置。 ８ 輪体もしくは環状板６或いはロールが平行に
   指向している多数の周面流路内に設けられている
   鋳込み孔７，３７を有していることを特徴とす
   る、特許請求の範囲第１項、第２項、第３項或い
   は第５項までのうちのいずれか一つに記載の装
   置。 ９ 鋳込み孔が一つの環体で或いは互いに同心的
   に設けられた多数の環体で輪体或いは環状板の上
   方を指向している側面上に設けられていることを
   特徴とする、前記特許請求の範囲第５項或いは第
   ７項に記載の装置。 １０ 固化したガラス粒或いはガラス球体を鋳込
   み孔から吸引するために輪体或いは環状板の鋳込
   み孔と作用結合している吸引装置が設けられてい
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第５項、第
   ７項或いは第９項までのうちのいずれか一つに記
   載の装置。 １１ 駆動部が制御可能であることを特徴とする
   前記特許請求の範囲第６項或いは第７項に記載の
   装置。 １２ 鋳込み孔７がほぼ円錐形に或いはろう斗状
   ８に上方へと拡開して形成されていることを特徴
   とする、特許請求の範囲第１項から第１１項まで
   のうちのいずれか一つに記載の装置。 １３ 供給装置１２；１５および輪体もしくは環
   状板６或いはロールが、ガラス熔融物流５，２１
   が鋳込み孔７のろう斗状の拡開部８の側壁部に流
   下するように、相互に相対的に設けられているこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項から第１
   ２項までのうちのいずれか一つに記載の装置。 １４ 一つの流路が形成されている鋳込み孔が密
   接して上下に設けられており、この場合隣接し合
   つている鋳込み孔がろう斗状の拡開部８を介して
   輪体もしくは環状板或いはロールの表面内で交切
   して終つている狭い壁体３４によつて分割されて
   いることを特徴とする、特許請求の範囲第１項か
   ら第１３項までのうちのいずれか一つに記載の装
   置。 １５ ろう斗状の拡開部８が横断面で環状形の鋳
   込み孔７から出発していることを特徴とする、特
   許請求の範囲第１項から第１４項までのうちのい
   ずれか一つに記載の装置。 １６ 鋳込み孔７の半径方向の中央軸線３６に対
   してほぼ平行にろう斗状拡開部８の側壁部に当る
   熔融物流或いは熔融物放射流５，２１が鋳込み孔
   の中央部９の方向で側壁部で反跳されかつ中心点
   ３５を貫通するように、ろう斗状の拡開部８の回
   転方向で指向している側壁部が、凹形に、或いは
   彎曲状に形成されているか、或いは円錐形の拡開
   部の傾斜角度が上記のように選択されていること
   を特徴とする、特許請求の第１項からまでのうち
   のいずれか一つに記載の装置。 １７ 反跳された熔融物流れが中心点３５を貫通
   するように構成されていることを特徴とする、前
   記特許請求の範囲第１６項に記載の装置。 １８ 熔融物流或いは熔融物放射流５，２１が鋳
   込み孔７，８内で多重に反跳もしくは転向される
   ように構成されていることを特徴とする特許請求
   の繊維第１項から第１７項までのうちのいずれか
   一つに記載の装置。 １９ 輪体もしくは環状板６或いはロールを振動
   運動させることが可能であるように構成されてい
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項から
   第１８項までのうちのいずれか一つに記載の装
   置。 ２０ 輪体、環状板或いはロールから落出するガ
   ラス体１０の温度がほぼガラスの上部冷却点以上
   であるように輪体もしくは環状板６或いはロール
   が冷却されることを特徴とする、特許請求の範囲
   第１項から第１９項までのうちのいずれか一つに
   記載の装置。 ２１ 供給装置がガラス熔融物用の溢流部４を有
   していることを特徴とする、前記特許請求の範囲
   第２項に記載の装置。 ２２ 供給装置が加熱可能であることを特徴とす
   る、前記特許請求の範囲第２項に記載の装置。 ２３ 供給装置１５が圧力室１４と連通している
   溢流容器１２を備えており、この圧力室の調節可
   能な圧力によりガラス熔融物流出比率が調節可能
   であるように構成されていることを特徴とする、
   前記特許請求の範囲第２項或いは第２２項に記載
   の装置。 ２４ 流路に多数の溢流管路或いは流出ノズル１
   ８ａ，１８ｂを介して同時にガラス熔融物が供給
   可能であるように構成したことを特徴とする、前
   記特許請求の範囲第８項に記載の装置。