JPS6232050A

JPS6232050A - 積層圧力パツド

Info

Publication number: JPS6232050A
Application number: JP61168979A
Authority: JP
Inventors: エリック・ジョン・ラム; ウィルヘルムス・ジョゼフ・バキックス; ジョン・ジェメル・パジェット
Original assignee: Australian Atomic Energy Commission
Current assignee: Australian Atomic Energy Commission
Priority date: 1985-07-16
Filing date: 1986-07-16
Publication date: 1987-02-12
Also published as: EP0211533A1

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、プレス用圧力パッド特に高圧高温で使用し得
るプレス用圧力パッドに関する。また、本発明は特に、
圧縮性のベローズ型キャニスタ−中で高温高圧下におい
て形成される合成岩石構造物で放射性核廃棄物を固定す
る方法に使用される圧力パッドに関するが、これに限定
されない。放射性核廃棄物と合成岩石形成物の密接な混
合物は、熱間加圧工程段階の前には閉鎖されているキャ
ニスタ−内に収められる。

発明の前頭本発明の出願人は、ベローズ型キャニスタ−を装入する
電気誘導炉を用いて高圧作業を遂行するための方法と装
置とを開発した。高温が維持される長時間の間、キャニ
スタ−に軸方向の高圧をかけてこれを維持するため、少
なくとも１つの油圧ラムが設けられる。本発明の出願人
が出願中の特願昭５６−１０９５３３号（特開昭５７−
１１８２）（０号）中に、装置と方法の１例が説明され
ている。

耐火圧力バッドは、キャニスタ−の端の受台用として必
要であり、かつこれらパッドは、高温下で高い圧縮負荷
を吸収せねばならない。標準作業温度は１１５０℃ない
し１２）（０℃の範囲で、圧力は１４ないし２１ＨＰａ
である。経済上の理由で、装置の処理能力を最高とする
ことが重要であり、またキャニスタ−とキャニスタ−の
内容物を、合成岩石形成のために圧力をかける以前に、
必要な作業温度に上げておくことを要する。さらに、装
置が最小の維持費で長期゛問機能を果たし得ることが重
要で、かつ装置のデザインは、必要な滌耗部品の定期交
換を、活動のさかんな小さなスペース中で行なえるよう
に単純であり、しかも信頼し得るものでなければならな
い。温度条件、特にプレス内に、最終作業温度よりほぼ
低い温度でべＯ−ズ型キｐニスターを導入する温度効果
を省内に入れて工程をきめることが重要である。

発明の要約本発明の目的は、既知の装置に改良、変形および代替を
もたらす新規の圧力パッド装置によって特徴づけられる
装置を提供することにある。

したがって、本発明は第１に、高圧に耐え、高温プレス
に使用される積層圧力パッドを提供することにある。パ
ッドの特徴は、被圧縮物と当接するように配置された第
１層と、少なくとも１層の他の層からなっており、第１
層の熱伝導係数は伯の層より大ぎいことである。

本発明は第２に、誘導炉中で、前述の積層圧力パッドを
金属キャニスタ−に熱間加圧する方法を提供することに
ある。この特徴は、低圧パッド上に個々の微粒子からな
る供給物を充満したキャニスタ−を配置し、キャニスタ
−の頂部が上部圧力パッドの下面に接触するまでキャニ
スタ−を誘導炉中に入れて持ち上げ、゛ヤトニスターの
内容物を加熱し、金属キャニスタ−の全面に、誘導炉の
内面を内貼りしているサセプタ−板が放射する熱および
各圧力パッドの熱伝導層が放射する熱により、キャニス
タ−加圧中、はぼ均一な熱を与えることにある。

第１層は高い熱伝導性を備え（金属製物質のように）、
一方他の層の少なくとも１層は熱伝導性が低いことが望
ましい（例えばセラミックまたは耐火性物質のように）
。

好ましい実施例の１つでは、層がＭ脱自在に組み合わさ
れている。

他の層より大きい熱伝導係数を備えた物質製の第２層が
第１層から離れたパッドの側に施されているのが望まし
い。好ましい実施例の１つでは、パッドの伯の層が耐火
物の単一ブロックである（例えばカイザー・アルミニウ
ム・ケミカル社が、商品名クリフオームＣＣＭで製造し
ている）。しかしながら、代替物として、耐火物製の２
．３の層を用いてもよい。

好ましい実施例の１つでは、第ｉａが加えられる高温高
圧に耐えられるように選択された品質の鋼鉄製、他の１
層が耐火物製、さらに然るべく選択された品７１のｔＪ
Ａ鉄装の外部層が設けられ、この構造物は、構造物を貞
いているボルトで固定されている。便宜上、ボルトは第
１層と同一材料製である。

実　　施　　例本発明をさらに完全に理解できるように本発明の実施例
を、添付図面により説明する。

先ず第１図に積層圧力パッド（８）が示されており、こ
れは第１Ｗ４（１）と、中央耐火ブロック（３）（４）
（５）　ト、鋼ＳＸ製（７）第３Ｆｆｆｌ（２）　１７
）ｌＪｉＥｊｆ物からなる。図面には、また点線で中央
耐火ブロックが耐火材料製の３つの層に置換し得る代替
配置が示されている。所望により各層の特性は、積Ｆｖ
耐火ブロックの範囲内で層別に変更してもよい。

第１１１（１）は、インコマツブ社製のＭＡ９５６のよ
うに、工程中に発生する高温高圧に耐え、― 耐火物より熱伝導性の高い鋼鉄から形成される。

耐火ブロック（３）は、カイザー・アルミニウム・ケミ
カル社製の商標［クリ７オームＣＣＭＪという鋳造耐火
物製であることが望ましい。外層（２）もまた、ステン
レス鋼３２１のような鋼鉄製であることが望ましい。積
層構造物は、間隔をおきかつナツト（７）で締付けられ
た５個のボルト（６）（１個のみ図示）で固定されてい
る。

ボルト（６）およびナツト（７）はすべてＭＡ９５６鋼
製である。

第２図ないし第５図には、放射性核廃棄物を内蔵した合
成岩石形成用高温プレス装置が示されている。第１図の
圧力パッド１ｉｔ１５物（８）は、第２図ないし第５図
の装置に使用され、水冷ラム（１５）のヘッドにフィツ
トする圧力パッド（８°）と、さらに、逆の形で固定さ
れた上部圧力パッド（８“）として使用せられる。パッ
ド（８＃）は、プレス・フレーム（１４）に固定される
。

第２図は、ラム（１５）が部分的に持ち上げられて下部
圧力パッド（８°）の大部分を、耐火物（１２）の筒中
に埋入された加熱コイル（１３）と、加熱コイル（１３
）の内側に配置された金属製サセプター・スリーブ（９
）からなる誘導炉の加熱ゾーン中に挿入する予熱状態に
ある装置を示す。誘導コイル（１３）は、サセプター・
スリーブ（９）に熱を発生せしめる。スリーブ内の円筒
形ゾーンは、約１２）（０℃の温度まで加°熱され、少
なくとも下部圧力パッド（８°）の上部分と、上部圧力
パッド（８“）の下部分を、この温度まで加熱する。

第３図は、ベローズ型キャニスタ−（１０）を、圧力パ
ッド（８°）の頂部に載せた状態を示す。キャニスタ−
には、放射性核！１！東物と、３種類のチタン酸塩、即
ちホランダイトＢａＡ１２Ｔｉｅ　Ｏ＋　ｓ　、ジルコ
ノライトＣａＺｒＴｉ２Ｏ７、ベロフスカイトＣａ　Ｔ
　ｉ　Ｏａおよび金紅石酸化チタニウムＴｆＯ２ならび
に少１の合金からなる熱間加圧後合成岩石を形成する物
の密接な混合物が入っている。圧力パッド（８°）がサ
セプター・スリーブ（９）から引出されると、周辺への
熱放射により、圧力パッドに温度ショックを発生させる
こと、さらにキャニスタ−（１０）が圧力パッド上に配
置される場合は、第１金Ｊｉｌ！！！（１°）から吸熱
することが分かる。

積載下部圧力パッド（８°）は、つぎに第４図に示すよ
うに、最初の加熱状態に持も上げられる。

キャニスタ−（１０）の上面は、上部圧力パッド（８″
）の金属貼り合せ材（１“）の下面に接触する。

誘導加熱されたリーセブター・スリーブ（９）からの放
射熱により、キャニスタ−（１０）と内容物の温度が、
最低限である１１５０℃まで上昇する。

第４図に示すように、サセプター・スリーブ（９）から
の熱は、特に矢印（Ｂ）で示すように、各層（１゛）、
（１″）を通って、パッド（８°）、（８”　）に流れ
、さらに熱は、矢印（Ｃ）で示すようにこれらの層から
の伝導によりキャニスタ−（１０）に流れる。

ついで、ラム（１５）により圧力が加えられ、パッド（
８゛）とキャニスタ−（１０）を上方に押す。１４〜２
１　ＨＰａの節回の圧力が、キャニスタ−が第５図に示
す圧縮されたキャニスタ−（１０°）を形成するサイズ
に圧縮されるまで保持される。

この高温高圧法により、キャニスタ−の内容物は、圧縮
キャニスタ−内に収納されている放射性核廃棄物を合体
した合成岩石に変形される。

下部パッド（８°）は、ついで炉から引出され、圧縮キ
ャニスタ−（１０’）と内容物が取り除かれる。そして
内容物の入ったキャニスタ−（１０°）が下部圧力パッ
ドに積載され、同一サイクルが繰返される。

第４図に矢印（Ａ）で示すように、圧縮可能キャニスタ
−（１０）の略円筒形側面が、サセプター・スリーブに
より直接放射熱にさらされる。スリーブ、スリーブの機
能および目的は、出願中の日本特許出願［誘導加熱装置
および方法」に詳説しである。キャニスタ−（１０）へ
の熱移動はまた、第４図に矢印（Ｂ）　（Ｃ）で示すよ
うに、各金属貼り合ｊｉｆｆ）（１）　（１°）により
もたらされる改良された伝導性を有する本発明の圧力パ
ッド（８）（８°）の使用により著しく増大する。

発明の効果本発明のうち少なくとも１つの好ましい実施例の使用は
、比較的簡単な構造でありながら、加圧作業中高温高圧
を調節できる圧力パッドを提供することができる。さら
にパッドは、特に移動ラム上に配置された圧力パッドを
誘導炉から取り出して新たなベローズ型コンテナを装入
する場合、工程中発生する温度ショックをも調節できる
。その上、本発明の使用は、ベローズ型コンテナ全体、
その内容物および圧力パッド自体を、加圧以前に必要な
作業温度にする上述の熱流動により、処理能力を向上す
る。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図は高温高
圧の焼結プレスに使用する圧力パッドの部分垂直断面図
、第２図はプレスの予熱状態でかつ第１図に示す上下パ
ッドを備えた高温高圧プレスの部分垂直断面図、第３図
はコンテナ積載の状態を示す第２図の焼結プレスの部分
垂直断面図、第４図は初期の焼結状態を示す第２図およ
び第３図の焼結プレスの部分垂直断面図、第５図は最終
焼結状態を示す第２図ないし第４図の焼結プレスの部分
垂直断面図である。（１）・・・第１層、（２）（３）（４）（５）・・・
他の層、（１゛）（１”）・・・熱伝導層、（６）・・
・ボルト、（７）・・・ナツト、（８’）（８”　）・
・・圧力パッド、（９）・・・サセプター・スリーブ、
（１０）・・・金属製キャニスタ−１（１２）・・・誘
導炉、（１３）・・・誘導ボイル、（１５）・・・油圧
ラム。以　　上特許出願人　　オーストラリアン・アトミック・エナジ
ー・コミッション

Claims

【特許請求の範囲】

（１）圧縮される物品と当接するように配置された第１
層（１）と、少なくとも１層の他の層（２）（３）（４
）（５）からなり、第１層（１）の熱伝導係数がそれぞ
れ他の層（２）（３）（４）（５）より大きいことを特
徴とする高圧に耐えかつ高温プレスに使用される積層圧
力パッド。
（２）パッドの他の層（２）（３）（４）（５）が耐火
材料製の単独ブロックであることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の積層圧力パッド。
（３）第１層（１）が熱伝導性の高い金属材料で、他の
層の少なくとも１つが、熱伝導性の低いセラミック材料
製であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
積層圧力パッド。
（４）層（１）（２）（３）（４）（５）が着脱自在に
固定されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の積層圧力パッド。
（５）第１層（１）が熱間プレス作業中の高温高圧に耐
える力が強い品質の鋼鉄製で、少なくとも１層の他の層
（２）（３）（４）（５）が耐火材料から成形した第２
層（３）（４）（５）を備え、さらに圧力パッド（８′
）が第２層（３）（４）（５）の第１層（１）から離れ
た側面で第２層に接続している外部鋼鉄層（２）からな
り、これらの層が、層（１）（２）（３）（４）（５）
を貫通している複数のボルト（７）により共に固定され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の積
層圧力パッド。
（６）油圧ラム（１５）の頂部にフィットするように配
置され、使用に際しては、ベローズ状の壁構造を備えた
金属製キャニスター（１０）が圧力パッド上に配置され
るようになされ、油圧ラム（１５）を誘導炉（１２）内
に、金属製キャニスター（１０）の頂部が、最初に述べ
たパッド（８′）とほぼ同様の構造の、もう１つの積層
圧力パッド（８″）の下面に接触するまで持ち上げるこ
とによる熱間加圧用に用意されることを特徴とする特許
請求の範囲第１項から５項までのいずれかに記載の積層
圧力パッド。
（７）金属製キャニスター（１０）の熱間加圧の際、キ
ャニスター内容物の加熱が誘導炉（１２）の誘導コイル
（１３）から放射される熱に加えて、各圧力パッド（８
′）（８″）の高伝導性層（１′）（１″）から放射さ
れる熱により行なわれることを特徴とする特許請求の範
囲第６項記載の積層圧力パッド。
（８）個々の微粒子からなる供給材の充満した金属製キ
ャニスター（１０）を下部圧力パッド上に配置し、キャ
ニスター（１０）を誘導炉（１２）中に、キャニスター
（１０）の頂部が上部圧力パッド（８″）の下面に接触
するまで持ち上げ、キャニスター内容物を加熱して、誘
導炉（１２）の内面を内貼りしているサセプター板（９
）により放射される熱およびキャニスター（１０）の圧
縮中各圧力パッドの熱伝導層（１′）（１″）から放射
される熱により、金属キャニスター（１０）の全表面を
ほぼ均一に加熱する工程を含むことを特徴とする特許請
求の範囲第１から第７項までのいずれかに記載の積層圧
力パッド。