JPS62255898A - マイクロ波焼結圧縮成形固化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マイクロ波焼結圧縮成形固化装置に係り、特
に粉状や粒状の誘電体廃棄物を焼結固化するに、あるい
は焼結プレス成形するのに好適なマイクロ波焼結圧縮成
形同化装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、原子力発電プラントが多数稼動し、この原子力発
電プラントから生ずる焼却灰等の粉状。

または粒状の誘電体廃棄物の処理が大きな問題となって
いる。すなわち、原子力発電プラントから生ずる廃棄物
は、放射性物質を含んでおり、通常の廃棄物と同様の処
理をすることができない。このため、原子力発電プラン
トにおいて発生した粉状または粒状のＭ電体廃棄物はド
ラム管等に密閉し、長期間保存して放射線強度の減衰を
図っている。そして、これらの放射性廃棄物を長期保存
する場合、粉状または粒状の状態では飛散しやすく、取
扱いが困難であるため、コンクリートで固めたり、溶融
した後冷却して固化するようにしている。

この粉状または粒状のｖＩ誘電体廃棄物溶融・固化する
方法として、廃棄物を飛散させることなく溶融させるこ
とができるところから、近年マイクロ波溶融装置が広く
用いられるようになっている。

マイクロ波溶融装置は、特公昭５６−３３６２６号公報
や、特公昭５６−５４５４８号公報に示されるように、
第２図のような構成となっている。

すなわち、マイクロ波溶融装置２０は、共振器２１に導
波管２２の一端が接続してあり、この導波管２２の他端
に図示しないマイクロ波発振器が設けられ、矢印に示し
た如くマイクロ波２３を共振器２１内に導くことができ
るようになっている。

共振器２１の下部には、加熱容器２４が接続され、この
加熱容器２４に被溶融物３０が投入される。

被溶融物３０は、導波管２２を介して共振器２１に導か
れ、共振状態となったマイクロ波２３のエネルギーを吸
収し、溶融する。そして、前記した特公昭５６−３３６
２６号公報に示されたものは、共振器２１の上部に金属
板を上下動可能に設け。

強電界が被溶融物３０に集中的に加わるようにし、加熱
溶融の効率を向上するようにしている。

一方、マイクロ波溶融を用いない方法としては焼結を用
いるのであるがこれは外部より熱を加えて圧力を加え焼
結固化するものである。これは、焼結方法によって金型
でプレス成形する製品しこ用いられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、マイクロ波を持ちいた溶融固化装置にあって
は、カーボンや金属片などの混入している試料の場合放
電を起し溶融固化が国運であるという欠点を有している
。さらに、従来のマイクロ波溶融装置にあっては被溶融
物を上から順次供給するため、飛散が生じ、特に放射性
物質を含有していると問題がある。

また、この外部より加熱（金型を加熱）して材料を焼結
プレス成型し、一定の型に固化する方法は、焼結温度ま
で、金型全体を成形のたびに昇温するため熱と圧力によ
り金型の劣化が著しいという欠点を有している。また、
焼結毎ｉ；外部より加熱する必要があるため、試料以外
に試料を保存する金型を加熱しなければならないため熱
効率が悪いという欠点を有している。さらにこの外部加
熱方式による焼結固化装置にあっては、金型内で焼結プ
レス成形するものであり、外部より加熱するものである
ため、試料の加熱温度の上限が金型の材質によって制限
されてしまうという欠点を有している。さらに外部加熱
方式であるため、熱伝導の悪い粉状体の均一加熱が困難
であるという欠点を有している。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、誘電物質を含有する物を焼結固化する
ことができ、かつ、焼結成形する金型の劣化を防止し、
低電力で被焼結物を焼結固化することのできるマイクロ
波焼結圧縮成形固化装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

廃棄物の処理にあたり、廃棄物中にカーボンが多いと、
ハイパワーでマイクロ波を印加すると放電現象を起して
溶融が困雅となる。そこで本発明は廃棄物中にガラス材
を加え、このガラス材を低電力で溶融することによって
カーボンをガラスによって固化することにより従来でき
なかったカーボンを含有する廃棄物の焼結固化をできる
ようにした。また、加熱して被成形物を焼結し、金型内
においてプレス成型するものにあって、本発明は外部加
熱に代えてマイクロ波加熱を行うようにして金型全体を
加熱することをなくしている。

すなわち、本発明はマイクロ波をマイクロ波加熱炉本体
内に導入して被焼結物を加熱焼結するマイクロ波同調型
加熱装置において、上記マイクロ波加熱炉本体の中央部
に上記被焼結物を加圧するピストンを設けると共に、該
ピストンの周囲に筒状に設けられた該ピストンが密に摺
動するように構成される耐熱性断熱誘電体を上記マイク
ロ波加熱炉本体の下部に設け、前記筒状の耐熱性断熱誘
電体内に被焼結物を投入し前記ピストンの加圧下にマイ
クロ波を印加し加熱焼結することを特徴とするものであ
る。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。

第１図には１本発明の一実施例が示さ九ている。

図において基台１３上には枠体１４が形成されており、
これによってプレス本体２が構成されている。このプレ
ス本体２の上部中央には油圧シリンダ１が設けられてい
る。

また、基台１３の上にはマイクロ波加熱炉本体４がａ置
されている。このマイクロ波加熱炉本体４は底板１２に
よって下部が封止されている。また、このマイクロ波加
熱炉本体４の中央には支柱５が嵌合されており、この支
柱５は前記油圧シリンダ１によって上下動するように構
成されている。

また、このマイクロ波加熱炉本体４には、マイクロ波供
給口８と、内部で放電現象が生じているか否かを検出す
る放電検出器６と、排気ロアが設けられている。また、
このマイクロ波加熱炉本体４内の下部には前記支柱５が
密に嵌合している例えばボロンナイトライド等で構成さ
れる耐熱性断熱Ｂ１１１４体９が設けられている。

また、前記支柱５の先端部および底板１２上にはアルミ
ナ等の断熱材１１が設けられている。この断熱材１１の
間に被固化材料１０が封入される。

なお１図中３はチョークである。

このように構成されるものであるから、まず。

底板１２上に設けられた断熱材の上で耐熱性断熱誘電体
９内に被固化材料１０を投入し、油圧シリンダ１を用い
て支柱５を摺動して被固化材料１０を加圧しながらマイ
クロ波供給口８よりマイクロ波を導入する。このマイク
ロ波によって被固化材料１０は加熱され、焼結される。

この焼結にあたり、支柱５によって加圧しているためマ
イクロ波電力は低電力ですむことになる。

なお、基台１３上の底板１２と、この底板１２上の断熱
材１１は、基台１３が断熱材１１の機能を有していれば
不要である。

〔発明の効果〕

以上説明したように１本発明によれば、加熱源としてマ
イクロ波を用いているため、被固化材料（試料）をマイ
クロ波により直接加熱することができるので熱効率が良
い。

また、本発明によれば、マイクロ波により被固化材料内
部から加熱することができるので温度上昇を速くするこ
とができる。

さらに本発明によれば、金型（耐熱性断熱誘電体）を外
部より直接加熱するものではないので、金型の劣化を少
なくすることができる。

またさらに、本発明によれば、圧縮成形しながら固化す
るため試料の飛散が少なく、また後工程が楽である。

また、本発明によれば、被固化材料を加圧しているので
、圧力をかけない従来のマイクロ波溶融固化装置に比し
て低電力、低温で固化することができ、作業電力が小さ
いので放電を起しにくい。

またさらに本発明によれば、ガラス等のマイクロ波溶融
可能な物質を加えることにより、従来マイクロ波により
焼結または溶融固化できない粉状体を固化することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す図、第２図は従来のマイ
クロ波ｒ８融装置の説明図である。 １０１．油圧シリンダ、　　　　　２・・°ブレス本体
、４・・マイクロ波加熱本体、　　５・・・支柱、９・
・・耐熱性断熱誘電体、　　　１０・・・被固化材料、
１１・・・断熱材、　　　　　　　１３・・・基台。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）マイクロ波をマイクロ波加熱炉本体内に導入して
   被焼結物を加熱焼結するマイクロ波同調型加熱装置にお
   いて、上記マイクロ波加熱炉本体の中央部に上記被焼結
   物を加圧するピストンを設けると共に、該ピストンの周
   囲に筒状に設けられ該ピストンが密に摺動するように構
   成される耐熱性断熱誘電体を上記マイクロ被加熱炉本体
   の下部に設け、前記筒状の耐熱性断熱誘電体内に被焼結
   物を投入し前記ピストンの加圧下にマイクロ波を印加し
   加熱焼結することを特徴とするマイクロ波焼結圧縮成形
   固化装置。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、前記焼結物はガ
   ラス材を含有してなるものであることを特徴とするマイ
   クロ波焼結圧縮固化装置。