JPH05113500A - 材料のガラス化及び／又は高密度化のためのマイクロ波融解炉 - Google Patents

材料のガラス化及び／又は高密度化のためのマイクロ波融解炉

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JPH05113500A
JPH05113500A JP4079996A JP7999692A JPH05113500A JP H05113500 A JPH05113500 A JP H05113500A JP 4079996 A JP4079996 A JP 4079996A JP 7999692 A JP7999692 A JP 7999692A JP H05113500 A JPH05113500 A JP H05113500A
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    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】マイクロ波加熱によって、核廃棄物のような有
害材料を連続的にガラス化及び／又は高密度化すること
を可能して、出口開口の詰まりを防止した融解炉を提供
する。炉は水平な融解容器２１によって連結された２つ
の垂直端部２０Ｇ，２０Ｄを有する。 【構成】融解されるべき材料とマイクロ波が、その第１
の端部２０Ｇを通して導入される。融解浴２２の表面全
体に亙ってのマイクロ波出力の分布を促進するために、
その融解容器２１は、水平上部壁３１に由来する一定の
横断面を有する。その炉の第２の端部２０Ｄには、未吸
収マイクロ波の戻りを調節し得るピストン２６が備えら
れている。有害材料又は放射性材料のガラス化による最
終的固定化へ本発明が適用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、有毒材料の最終的貯蔵
に係わり、特に原子力発電所からの放射性廃棄物、又は
再処理されたもしくは再処理されていない照射燃料を形
成する放射性廃棄物の最終的貯蔵に係わる。本発明は、
化学廃棄物にも適用可能である。特に本発明は、マイク
ロ波加熱炉を用いるそうした廃棄物のガラス化に係わ
る。本発明は材料の高密度化のためにも使用可能であ
る。
【０００２】
【従来の技術】放射性廃棄物のような有毒廃棄物の貯蔵
は、重大な環境問題を引き起こす。そうした材料の拡散
を防止するためには、公知の解決策は、時間の経過と共
に生じる様々なタイプの腐食に耐え得る材料中に、そう
した廃棄物を固定化することから成る。例えばガラス化
が、そうした廃棄物を安定した形で固定化することを可
能にする。
【０００３】交流電界の作用下では、誘電材料が最初に
一方の方向に方位しまたそれに続いて他方の方向に方位
するが故に、そうした材料に対するマイクロ波の作用が
知られている。こうした分極周期が加熱を生じさせる。
【０００４】マイクロ波による放射性廃棄物のガラス化
の分野では、そうした廃棄物を摩砕し、次にこれをマイ
クロ波融解炉内に置かれた容器中に入れることが知られ
ている。石綿フィルタやガラスファイバフィルタに加え
て、廃棄物は、ガラスやセラミックや灰から構成される
ことが可能である。その後でマイクロ波発生装置が始動
され、その廃棄物が徐々に融解される。融解が終わると
その容器が加熱炉から取り出される。
【０００５】従来の方法では、一般的にマイクロ波の分
布はマルチモードプロセスによって行われる。このタイ
プの操作は、適切な大きさの炉を備えることと、工業的
な産業施設用に断続的に運転する廃棄物を適切に処理す
ることを可能にするが故に有利なものである。しかしそ
うした手段は、電界の均一性を制御することと従ってそ
の処理を制御することを可能にしない。その結果とし
て、異種類の固相の発生を伴ったコールドポイント(col
d point)の危険性に加えて、ホットポイント(hotpoint)
の危険性とを、従って揮発が制御できなくなる危険性
とがある。その場合には、得られる種々の生成物が各々
に異なった特性を有する。これらの特性の再現性の欠如
は、その貯蔵の安全性を確実なものにすることを可能に
はしない。
【０００６】図１は、雑誌「Microwave Power and Elec
tromagnetic Energy (Vol. 25, no.2, 1990) 」から抜
粋されたC. SHIBATAとH. TAMAIの発表の中で説明されて
いる融解炉を示す。この炉は傾斜しており、連続的で単
一モードの廃棄物融解プロセスを使用する。
【０００７】この炉は、それを通ってマイクロ波が到着
する直線状の上部部分10と、融解容器を形成し従って融
解生成物２を収容する傾斜下部部分１を有する。窓９を
通して前記上部部分10の中に垂直に通じる導波路８によ
る供給によって、マイクロ波が上部部分10の中に入る。
融解されるべき原料はホッパ７の中に貯蔵されており、
横方向の調合スクリュー(proportioning screw) ３を介
して融解炉１の中に供給される。融解された生成物は、
融解浴２の表面の高さに位置する出口４を通って流れ出
る。煙突5Aの場合のように生成物排出位置の付近に又は
煙突5Bの場合のようにマイクロ波供給位置の付近に配置
されることが可能な煙突5A又は5Bを通して、気体が外に
取り出される。
【０００８】こうした手段は連続的作動が可能であり、
融解材料の塊を予備に蓄えておくことが可能である。そ
うした炉を停止させた後には、前記材料塊が冷えて凝固
する。前記量の材料を融解させるためにマイクロ波の形
で必要なエネルギー量は、送り込まれる未融解の原料を
融解させるためにマイクロ波の形で必要なエネルギー量
よりも遥に少ない。
【０００９】しかしそうした手段も次のような欠点をこ
うむる。融解容器１のそうした形状は、融解浴６の表面
上でのマイクロ波の分散が、過剰な温度勾配を生じさせ
ることを引き起こす。従って出口開口４が詰まる危険性
が大きい。出口開口の詰まりを取り除くためには停止が
必要であり、更には、炉10又は融解容器１の分解が必要
となる可能性さえある。
【００１０】放電を防止することを考慮すれば、最高出
力がそこに存在する炉の上部部分１０に向かって伝導性
気体が上昇することを防止するために、出口５Ａを通し
ての気体の抜き取りはマイクロ波に関して低出力領域で
生じなければならない。従って説明される実施例では、
気体出口5Aは調合スクリュー３の近くの融解浴２の上方
に位置させられる。しかしその場合には、もし融解され
るべき生成物が部分的に灰によって形成される場合に
は、その生成物を吸い上げる危険性がある。従ってそう
した気体は、出口5Aを通して非常に低い流量で抜き取ら
れなければならない。この場合には、存在する全ての気
体が除去されることを確実なものとするのは不可能であ
る。
【００１１】出口5Bの場合のように、気体出口が調合ス
クリュー３を通る供給出口に対して反対側にある場合に
は、出口5Bは高出力領域に非常に近く、その結果として
放電の危険性が大きく増大させられる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、異な
った炉と融解容器の構造を提案することによってこれら
の欠点を改善することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この目的のために本発明
は、材料のガラス化及び／又は高密度化のためのマイク
ロ波融解炉に係わり、融解容器を構成する下部部分を有
する炉本体と、融解されるべき材料のための入口開口
と、融解浴の望ましい表面と同じ高さに位置付けられ
た、融解材料のための出口開口と、気体出口と、マイク
ロ波入口と、このマイクロ波入口に接続されたマイクロ
波発生装置とを含む。
【００１４】本発明によれば、融解浴に対してマイクロ
波によって供給される出力の規則正しい分布を促進する
べく、その融解浴の可能長さのほぼ全体に亙って一定の
横断面を有する体積部を融解浴の上方に画定するよう
に、その炉の下部部分が水平な上部壁を有する。
【００１５】本発明による炉の好適実施例では、その炉
本体は管であり、融解容器を形成するその炉の下部部分
が前記管の水平部分であり、融解されるべき材料のため
の入口とマイクロ波のための入口とが、前記管の第１の
端部に配置されている。有利にはこの構造は、マイクロ
波を融解浴表面に向かって反射させるために前記管の第
２の端部がマイクロ波反射表面によって閉じられている
ことによって完成される。
【００１６】マイクロ波の波長に応じて前記反射表面の
位置を調整するために、前記反射表面が、前記管の第２
の端部内を滑動するピストンの端部であることが好まし
い。
【００１７】この場合には、その反射表面の後方に配置
され且つそのピストンと前記管の第２の端部の内壁との
間の間隙の中に通じる少なくとも１つのチャンバによっ
て形成されたマイクロ波トラップが、前記ピストンに備
えられていることが有利である。
【００１８】本発明の好適形状では、前記第１及び第２
の管端部が垂直であり、その管がＵ字形又はＪ字形に湾
曲した形状を有する。
【００１９】本発明による炉の好適実施例では、単一モ
ードの動作が選択されており、その管の種々の部分の全
てが、マイクロ波の単一モードの伝播を促進する同一の
横断面を有する。
【００２０】出口開口を通る融解材料の流れを容易化し
且つその出口開口の詰まりを防止するために、前記出口
は幅広であり、従って前記開口を通って流出する材料に
対してマイクロ波が作用を及ぼすことを可能にする。こ
の場合に、気体出口をその管の第２の端部に配置するこ
とが有利である。水冷回路を融解容器内に備えることも
可能である。
【００２１】２つの垂直端部を有する炉の構造の範囲内
では、その接合部分の２つの角の間に傾斜区域を画定す
る２つの角がある屈折接続管によって、前記２つの端部
が、融解容器として働く水平下部部分に接続されてい
る。この場合にはその管が、B=2A且つ B≦L( Lはマイク
ロ波の波長) である辺A 及び辺B を持つ長方形の横断面
を有することが好ましい。
【００２２】前記傾斜区域の傾斜角度が45°であり、前
記２つの角がある屈折接続管の傾斜区域の内側長さI 及
び外側長さE が各々にI=L/4 - A・ tg 22° 5′とD= L/
4 +A・ tg 22° 5′に等しいことが好ましい。
【００２３】
【実施例】以下では本発明が、非限定的な実施例と添付
図面に関してより詳細に説明される。
【００２４】図２に示される本発明の炉はＵ字形を有
し、即ち１つの水平分岐部によって連結された２つの垂
直分岐部を有する。しかしこれは１つの実施例を成すに
すぎない。
【００２５】融解浴22が、融解容器を形成する下部部分
21内に置かれている。左側の第１の端部20G を介して、
融解されるべき材料が送り込まれる。これらの材料は非
伝導性で且つマイクロ波を吸収可能でなければならず、
言い換えればこれらの材料は誘電損失を有し、更に昇華
を受けない材料であり、即ち固体状態から気体状態に直
接的に移行することのない材料であるということが留意
されるべきである。これらの材料は一般的に廃棄物材料
であり、更に特に酸化重金属を含む。焼却灰が特にこの
タイプの処理に適しているという点も留意されるべきで
ある。
【００２６】マイクロ波の効率を改善するためには、廃
棄物材料の融解の前に、その廃棄物材料を圧縮すること
が好ましい。しかし非常に硬質のペレットを得ることは
必要ではなく、こうしたペレットの取扱いを可能にする
のに適切な硬さを有するペレットを得ることだけが必要
である。更にこの圧縮の目的は、廃棄物を炉中に入れる
際に粉末又は灰が飛散することを防止し、前記廃棄物の
中に送り込まれる空気量を減少させることでもある。図
２に関連して説明される実施例では、融解されるべき材
料が同じく前記左側の第１の端部20G を通して送り込ま
れ、更に特に、この第１の端部20G の上部部分内の送り
込み開口23を通して導入される。この第１の端部20G は
湾曲した形で示されているが、これは必須ではない。こ
の第１の端部20G の湾曲した形はこのタイプの融解炉に
特に適したマイクロ波供給設備に適合化された形状で、
この炉は、この水平の矢印28によって表される方向に方
向付けられ且つマイクロ波供給開口29を経由して第１の
端部20G の上部部分の中に達する導波路を使用する。
【００２７】本発明に特有の特徴は、融解容器を形成し
且つその体積が融解浴22の表面27全体にわたってマイク
ロ波出力の均一分布を可能にする前記炉の水平区域21内
に、融解浴22が位置させられることである。換言すれ
ば、その融解浴22の表面27の上方に且つ融解容器として
働く下部部分21の上部壁31の下方に位置した体積30が、
融解浴22の前記表面27の上へのマイクロ波の通過と均一
分布とを促進する横断面を有する。従って融解容器21の
上部壁31は水平であり、融解浴22の表面27から上部壁31
を隔てる高さは、前記表面27の長さのほぼ全体に亙って
一定である。前記融解容器21を２つの部分に分ける２つ
の垂直軸の線は、前記融解容器21が様々な長さを有する
ことが可能であっても、その上部壁31は水平のままでな
ければならないということを示す。従って融解浴22の表
面27の上方の体積部30の横断面は、前記表面27の長さの
ほぼ全体に亙って一定でなければならない。
【００２８】本発明による炉の好適実施例では、その炉
本体が、その炉の連続部分全てを囲む管によって構成さ
れることが好ましい。従って前記左側の第１の端部20G
が、その管の第１の端部であり、且つ好ましくは垂直で
ある。屈折接続管に続いてその管は、融解容器21である
水平部分を形成する。従って、左側の第１の端部20Gの
中に横方向開口29を通して導入されたマイクロ波は、融
解浴22の表面27と融解容器21の上部壁31との間に位置し
た空間30を通して、下部部分21の中に伝播させられる。
【００２９】この融解容器21の形状は、本発明による炉
の第２二の技術的特徴の１つを使用することを可能にす
る。この特徴とは、最大量のマイクロ波出力を利用する
視点から、未吸収のマイクロ波が前もって逆方向の経路
を進むように、マイクロ波反射表面32を使用することで
ある。ピストン26の位置を適切に調節することによっ
て、特に炉の始動と材料の融解との間で大きく変化する
炉／廃棄物の結合インピーダンスを調整することによっ
て、マイクロ波の効率が改善される。
【００３０】本発明による炉の終端部、特にその管の終
端部には、右側の第２の端部20D が備えられている。こ
の第２の端部20D は、左側端部20G と同じく垂直の形で
示されるが、これは１つの実施例にすぎない。
【００３１】反射表面32は、右側の第２端部20D の内壁
33の中を滑動するように装着されたピストン26の反射表
面であることが好ましい。この構成は、マイクロ波の出
力及び波長に応じて前記反射表面32の位置を調節するこ
とを可能にする。この場合、制御棒38によってピストン
26を移動させることで十分である。
【００３２】２つの内部空洞39をピストン26に備えさせ
ることも可能である。該空洞は、第２の端部20D の内壁
33とピストン26の側面の外壁34との間に残っている可能
最小空間に空洞39を結合する開口40を有する。これは、
ピストン26と前記第２の端部20D の内壁33との間に残さ
れた間隙の中に入り込む傾向があるだろうマイクロ波に
対して、マイクロ波トラップを形成する。
【００３３】不完全にしか融解されていない廃棄物の流
出を防止するように、固体廃棄物のための供給側に対し
て反対側に、融解材料のための出口開口24が、右側の第
２の端部20D に向かって配置されていることが好まし
い。
【００３４】気体排出開口25が、前記第２の端部20D の
底部に配置されているが、これは単に実施可能な配置の
１つにすぎない。この炉の右側の第２端部20D 上の気体
排出開口25の位置は、マイクロ波伝播のために使用され
る炉部分の中へ気体が拡散することを完全に防止するこ
とを可能にする。
【００３５】二重ケーシング水冷回路の好ましい存在を
示すために、導管35が融解容器21の壁の内部に示されて
いる。融解が1100℃に達する時のその生成物の激しい腐
食作用を、この導管は防止する。
【００３６】図２に示されるように、２つの端部20G 及
び20D が、角が２つある屈折接続管を２つ用いて、融解
容器21を形成する水平部分に接続されている。従って融
解容器21が、内部の傾斜壁36I 及び外部の傾斜壁36E に
よって２つの端部20G 、20Dの各々に接続されている。
傾斜壁36I と傾斜壁36E との各々は、２つの角37を画定
する。この実施例では、これらの中間壁36I と36E の傾
斜は45°であるが、これは何ら限定的ではない。
【００３７】ここで、好ましくは、36I の距離I と36E
の距離E は、マイクロ波の波長L に応じて、次の式を尊
重しなければならない。
【００３８】 I= L/4 - A ・ tg 22° 5′ E= L/4 + A ・ tg 22° 5′ マイクロ波の伝播が単一モードであるか又と単一モード
で生じるように、これらの割合が計算される。
【００３９】有利にはこれらの配置は、その管を構成す
る全ての部分に対して、その辺A 及び辺B がB=2A且つ B
≦L( Lは導波路内のマイクロ波伝播波長である) である
長方形断面を用いることによって完全になる。
【００４０】本発明による炉の好適実施例では、出口開
口24は、前記開口の比較的大きな穴によって主に形成さ
れる特定の形状を有する。これは、前記開口24のどんな
詰まりをも防止するように、前記開口24を通って流れる
融解材料に対するマイクロ波の作用を容易化する。出口
開口24の大きさは、炉の大きさ及び望ましい流量に応じ
て調節され得る。融解材料が外に流れ出ることを促進す
るように、下方に向かって広げられた形状を出口開口24
の横断面に与える傾斜表面37の存在が留意されるべきで
ある。
【００４１】本発明による炉の運転 第１の融解操業の前には、炉の中には何も入っていては
ならない。この後に、この場合には適切量の圧縮廃棄物
から成る融解されるべき材料を入口開口23から送り込
む。この廃棄物は融解容器21内に落下する。
【００４２】その後でマイクロ波発生装置を始動する。
そうした炉は特に、処理されるべき廃棄物１kg当たり0.
5 〜2kW という出力レベルに相当する915 〜2450MHz の
周波数を使用するのに適している。それからその廃棄物
の温度が上昇する。
【００４３】気体排出開口25を通して気体が抜き出さ
れ、吸い出される。この気体の排出は、発生する可能性
がある伝導性気体（例えばCO2 ）や単なる高温空気の場
合には特に重要である。実際に、炉の適切な動作にとっ
て有害な電気アークが生じる可能性もある。
【００４４】廃棄物が融点に達し終わり、且つ適切な量
の廃棄物が融解炉21の中に収容されると、その融解廃棄
物が排出開口24を通って流れ出る。その後はこの動作を
維持するために、廃棄物を規則正しく加えることが必要
であるにすぎない。
【００４５】融解される材料の粘度がその材料の排出を
確実にするのに十分な粘度になった直後に、その材料の
完全な融解が得られることが可能になるわけではないこ
とが留意されるべきである。約1000ポアズの粘度は、そ
れを越えると流し込みが困難になる限界値である。
【００４６】冷却された一定量の融解材料を、２つの操
業の間に融解容器21の中に蓄えておくことが有利である
ことが指摘される。この貯蔵は、予熱の間での第２の操
業開始時において融点に達するために必要な電力を、低
減させることを可能にする。
【００４７】ガラスを得ることに関しては、ガラス化可
能な廃棄物を処理することによって、又は廃棄物の成分
と結合したガラスの形成用成分を加えることによって、
次のような特定のガラス化の例が与えられ得る。
【００４８】得られるガラス化の例 次の組成を有する廃棄物（焼却灰）を融解した。
【００４９】 ＺｎＯ 34 ％ ＣａＯ 28 ％ ＳｉＯ2 15.6 ％ Ａｌ2 Ｏ3 11.5 ％ Ｐ2 Ｏ5 4.1 ％ ＴｉＯ2 2.8 ％ ＭｇＯ 1.6 ％ ＭｎＯ2 1.3 ％ Ｆｅ2 Ｏ3 0.6 ％ ＣｄＯ 0.5 ％ この灰は、放射性廃棄物の放射性焼却炉灰を模擬化した
ものである。粘度200ポアズの場合にタッピングが得ら
れる。融解生成物の温度は1100℃である。炉の流量は1.
8Kg/h である。発生装置のパワーは5kWである。使用周
波数は2450MHzである。
【００５０】説明された実施例は、廃棄物のガラス化に
係わる。本発明による炉は、セラミック、ガラスセラミ
ック及びガラスのような材料の高密度化にも使用可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の炉の具体例の概略的な縦断面図であ
る。
【図２】本発明による炉の概略的な縦断面図である。
【符号の説明】
20G 左側の第１の端部 20D 右側の第２の端部 21 融解容器 22 融解浴 23 材料送込み開口 24 融解材料の排出開口 25 気体排出開口 26 ピストン 27 融解浴表面 29 マイクロ波供給開口 30 融解浴の上方の体積部 31 融解容器の水平上部壁 32 マイクロ波反射表面

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 材料のガラス化及び／又は高密度化のた
    めのマイクロ波融解炉であって、融解容器を構成する下
    部部分を有する炉本体と、融解されるべき材料のための
    入口開口と、融解浴の望ましい表面の高さに位置付けら
    れた、融解された材料のための出口開口と、気体のため
    の排出開口と、マイクロ波のための入口と、前記マイク
    ロ波入口に接続されたマイクロ波発生装置とを含み、更
    に、前記融解浴に対してマイクロ波によって供給される
    出力の規則正しい分布を促進するために、前記融解浴の
    表面の最大可能長さに亙って一定の横断面を有する体積
    部を前記融解浴表面の上方に画定するように、前記融解
    容器が水平な上部壁を有することを特徴とする炉。
  2. 【請求項２】 前記炉本体が管であり、前記融解容器を
    構成する前記炉の下部部分が前記管の水平部分であり、
    前記融解されるべき材料のための入口開口と、前記マイ
    クロ波のための入口開口とが、前記管の第１の端部上に
    配置されていることを特徴とする請求項１に記載の炉。
  3. 【請求項３】 前記管が第２の端部を有し、該端部が、
    未吸収のマイクロ波を前記融解浴の表面上に反射させる
    ためのマイクロ波反射表面によって閉じられていること
    を特徴とする請求項２に記載の炉。
  4. 【請求項４】 マイクロ波の波長に応じて前記反射表面
    の位置を調整することを可能にするために、前記反射表
    面が、前記管の第２の端部の中を滑動するピストンの端
    部であることを特徴とする請求項３に記載の炉。
  5. 【請求項５】 前記反射表面の後方に配置され且つ前記
    ピストンと前記管の第２の端部の内壁との間の間隙内に
    窓を通って通じる少なくとも１つのチャンバによって形
    成されたマイクロ波トラップが、前記ピストンに備えら
    れていることを特徴とする請求項３に記載の炉。
  6. 【請求項６】 前記第１の端部及び前記第２の端部が垂
    直であり、前記管がＵ字形又はＪ字形に湾曲した形状を
    有することを特徴とする請求項３から５のいずれか一項
    に記載の炉。
  7. 【請求項７】 前記管の種々の部分の全てが、マイクロ
    波の単一モードの伝播を促進する同一の横断面を有する
    ことを特徴とする請求項２から６のいずれか一項に記載
    の炉。
  8. 【請求項８】 前記管の種々の部分の前記横断面が、B=
    2A且つ B≦L( Lはマイクロ波の波長) である辺A 及び辺
    B を有する長方形であることを特徴とする請求項７に記
    載の炉。
  9. 【請求項９】 前記融解された材料のための出口開口の
    どんな詰まりをも防止するように、その出口開口を通っ
    て流れ出て行く材料に対してマイクロ波が作用すること
    を可能にするために、前記融解材料のための出口開口が
    幅広であることを特徴とする請求項１から８のいずれか
    一項に記載の炉。
  10. 【請求項１０】 前記気体排出開口が前記第２の管端部
    上に配置されていることを特徴とする請求項３から６の
    いずれか一項に記載の炉。
  11. 【請求項１１】 前記溶解容器が冷却回路で囲まれてい
    ることを特徴とする請求項１から10のいずれか一項に記
    載の炉。
  12. 【請求項１２】 前記第１の端部及び前記第２の端部
    が、その２つの角の間に傾斜区域を画定する２つの角が
    ある屈折接続管によって、前記融解容器として働く水平
    下部部分に接続されていることを特徴とする請求項６に
    記載の炉。
  13. 【請求項１３】 前記傾斜区域の傾斜角度が45°であ
    り、前記２つの角がある屈折接続管の間の前記傾斜区域
    の内側長さI と外側長さE が各々に I= L/4 - A・ tg 22° 5′ E= L/4 + A・ tg 22° 5′ であることを特徴とする請求項12に記載の炉。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5194297B2 (ja) * 2005-09-20 2013-05-08 大学共同利用機関法人自然科学研究機構 アスベストの変性方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4222469C1 (de) * 1992-07-08 1994-01-27 Gossler Kg Oscar Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Gas, insbesondere thermischen und/oder katalytischen Nachverbrennung von Abgas
FR2706596B1 (fr) * 1993-06-11 1995-07-13 Commissariat Energie Atomique Four de fusion et d'affinage à micro-ondes.
GB9600895D0 (en) 1996-01-17 1996-03-20 Coutts Duncan R Improved method and apparatus for melting a particulate material
FR2747672B1 (fr) * 1996-04-23 1998-05-15 Commissariat Energie Atomique Procede et four de fusion homogene par micro-ondes a oscillation d'ondes stationnaires pour la vitrification de materiaux
US6263830B1 (en) 1999-04-12 2001-07-24 Matrix Integrated Systems, Inc. Microwave choke for remote plasma generator
US6909075B2 (en) * 2002-09-20 2005-06-21 Leroy Eclat Ag Method and apparatus for heat treatment of raw materials
FR2867940A1 (fr) * 2004-02-27 2005-09-23 Richard Caterini Inertage des dechets domestiques ou industriels par conjugaison de cavites resonnantes et guides d'onde generant la composante preferentielle d'un rayonnement haute frequence
AU2010215085A1 (en) * 2009-02-23 2011-08-18 Refire Glass Research Pty Limited A process and method for producing a silica based product
US20110224473A1 (en) * 2010-03-09 2011-09-15 Kurion, Inc. Microwave-Enhanced System for Pyrolysis and Vitrification of Radioactive Waste

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56154700A (en) * 1980-04-30 1981-11-30 Doryokuro Kakunenryo Method of melting, solidifying and treating radioactive waste powder
JPS57202098A (en) * 1981-06-05 1982-12-10 Nippon Sheet Glass Co Ltd Method and device for heating with microwave
JPS60203900A (ja) * 1984-03-29 1985-10-15 日本原子力研究所 放射性核種を含む廃棄物の処理方法
JPS6249295A (ja) * 1985-08-28 1987-03-03 株式会社東芝 真空蒸留装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3747542A (en) * 1971-03-17 1973-07-24 Tampella Oy Ab Method and device for the treatment of refuse
JPS6056560B2 (ja) * 1980-10-30 1985-12-10 新日本無線株式会社 マイクロ波溶融装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56154700A (en) * 1980-04-30 1981-11-30 Doryokuro Kakunenryo Method of melting, solidifying and treating radioactive waste powder
JPS57202098A (en) * 1981-06-05 1982-12-10 Nippon Sheet Glass Co Ltd Method and device for heating with microwave
JPS60203900A (ja) * 1984-03-29 1985-10-15 日本原子力研究所 放射性核種を含む廃棄物の処理方法
JPS6249295A (ja) * 1985-08-28 1987-03-03 株式会社東芝 真空蒸留装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5194297B2 (ja) * 2005-09-20 2013-05-08 大学共同利用機関法人自然科学研究機構 アスベストの変性方法

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