JPH0772317B2

JPH0772317B2 - ガラス溶融炉用電極合金

Info

Publication number: JPH0772317B2
Application number: JP60265518A
Authority: JP
Inventors: 周一小松; 真人鎌田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-11-26
Filing date: 1985-11-26
Publication date: 1995-08-02
Anticipated expiration: 2010-08-02
Also published as: JPS62127452A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は使用済該燃料の再処理によって発生する高レベ
ル廃液のガラス固化技術におけるガラス溶融炉に用いら
れる電極材料の改良に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

使用済核燃料に含まれる核分裂生成物など高レベルの放
射性物質は、再処理過程で核物質と分離され、廃液とし
て濃縮された後、種々の方法で固化され保存される。現
在、固化方法の１つとして、安全性、貯蔵性に優れたガ
ラス固化処理法が考えられている。このガラス固化処理
技術については各国において精力的な研究がなされてい
る。

ガラス固化処理技術のうち、ガラスの溶融法としては、
電極からガラス原料への直接通電により発生するジュー
ル熱を利用する方法がある。この電極は1000℃以上の溶
融ガラスという苛酷な腐食環境にさらされることになる
ため、電極の寿命が溶融炉の寿命を決定する大きな要因
となっている。

従来、ガラス溶融炉の電極材料としては、金属モリブデ
ン、酸化スズ、黒鉛などが検討されてきたが、これらは
いずれも溶融ガラス中での耐食性に難点がある。このた
め現在では、種々検討の結果、比較的耐食性の優れたイ
ンコネル690がパイロットプラントなどに採用されてい
る。

しかし、インコネル690の融点は約1350℃であり、モリ
ブデンなどと比較すると低いため、操炉条件が限定され
るものという欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記欠点を解消するためになされたものであ
り、インコネル690と比較して同程度の耐食性を有し、
しかも融点が少なくとも30℃以上高いガラス溶融炉用の
電極材料を提供しようとするものである。

〔発明の概要〕

本発明のガラス溶融炉用電極合金は、重量％でCr:33〜4
5％、Ni:25〜35％、Al:0.005〜0.5％、Ti:0.1〜１％、S
i:0.01〜0.6％、Mn:0.1〜1.0％、B:0.02％以下、C:0.5
％以下を含有し、残部が実質的にFeからなる組成を有す
ることを特徴とするものである。

このような合金は、溶融ガラス中においてインコネル69
0と同程度の耐食性を有し、しかもインコネル690よりも
融点が少なくとも30℃以上高くなる。

以下、本発明において各成分の含有量を上記の範囲に限
定した理由を説明する。

Crは基本的に本発明に係る合金の耐食性を維持するため
の元素である。Crの含有量を33〜45％としたのは、33％
未満では溶融ガラス中での耐食性を維持することができ
ず、一方45％を超えると合金が脆くなり、加工性が著し
く低下するためである。

NiはCrとともに合金の耐食性を向上させ、かつ加工性を
向上させるための元素である。Niの含有量を25〜35％と
したのは、25％未満では合金の耐食性及び加工性を向上
させることができず、一方35％を超えると合金の融点を
インコネル690より上昇させることが困難となるためで
ある。

Al,Tiはいずれも合金の溶融ガラス中での耐食性を向上
させる目的で添加される元素である。Alの添加量を0.00
5〜0.5％としたのは、0.005％未満では耐食性を向上さ
せる効果が少なく、一方0.5％を超えると耐食性に対し
て有害な影響を与えるためである。Tiの添加量を0.1〜
1.0％としたのもAlと同様に理由からである。

Mnは脱酸剤としては添加される元素である。Mnの添加量
は0.1〜1.0％としたのは、0.1％未満では脱酸剤として
の効果がなく、一方1.0％を超えると合金中に有害な相
が析出するためである。

Siも合金の耐食性を向上させるために添加される元素で
ある。Siの添加量を0.01〜0.8％としたのは、0.01％未
満では合金の耐食性を向上させる効果が少なく、一方0.
8％を超えると合金が脆化するためである。

Ｂは強引の加工性を改善するために添加される元素であ
る。Ｂの添加量を0.02％以下としたのは0.02％を超える
と合金の耐食性が低下するためである。

また、Ｃの添加量を0.5％以下としたのは、Ｃの添加量
が多すぎると粒界に粗大な炭化物が形成され、耐食性が
劣化するおそれがあるためである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を説明する。

下記表に示す実施例１〜３及び比較例２〜４の合金を溶
製した。なお、比較例１はインコネート690である。こ
れらの合金について浸漬試験を行ない、耐食性を評価し
た。この浸漬試験は各合金をアルミナるつぼ内で1270℃
の廃棄物模擬ガラス中に７日間浸漬した後の減肉量を調
べたものである。また、各合金の融点も測定した。上記
減肉量及び融点を下記表に併記する。

上記表から明らかなように、比較例２〜４は本発明の合
金組成からはずれているので、インコネル690（比較例
１）よりも減肉量が多く、耐食性が劣っているのに対
し、実施例１〜３の合金はいずれもインコネル690と同
程度の減肉量すなわち耐食性を示し、しかも融点が30℃
以上上昇している。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く本発明によれば、耐食性が良好で、し
かも融点の高いガラス溶融炉用電極合金を提供すること
ができ、ひいてはガラス溶融炉の操炉条件を安定化でき
る等顕著な効果を奏するものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％でCr:33〜45％、Ni:25〜35％、Al:
0.005〜0.5％、Ti:0.1〜１％、Si:0.01〜0.6％、Mn:0.1
〜1.0％、B:0.02％以下、C:0.5％以下を含有し、残部が
実質的にFeからなる組成を有することを特徴とするガラ
ス溶融炉用電極合金。