JPS63220085A - ウラン溶解用るつぼ - Google Patents
ウラン溶解用るつぼInfo
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- JPS63220085A JPS63220085A JP5201387A JP5201387A JPS63220085A JP S63220085 A JPS63220085 A JP S63220085A JP 5201387 A JP5201387 A JP 5201387A JP 5201387 A JP5201387 A JP 5201387A JP S63220085 A JPS63220085 A JP S63220085A
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Landscapes
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明はウラン溶解用るつぼに係り、特に同位体分離装
置のウラン蒸発手段として用いるのに好適なウラン溶解
用るつぼに関する。
置のウラン蒸発手段として用いるのに好適なウラン溶解
用るつぼに関する。
(従来の技術)
溶融ウランは周知のごとく他の物質との反応性が高く、
そのためウラン溶解用るつぼの材料としては金属は勿論
1通常使用されるグラファイトあるいはアルミナも使用
できず、従来は限定された材料、たとえば酸化イツトリ
ウムの焼結体等が使用できるにすぎなかった。
そのためウラン溶解用るつぼの材料としては金属は勿論
1通常使用されるグラファイトあるいはアルミナも使用
できず、従来は限定された材料、たとえば酸化イツトリ
ウムの焼結体等が使用できるにすぎなかった。
しかるにウランの同位体分離装置等においては、ウラン
を高温(たとえば2000℃以上)で蒸発させる必要が
あり、このような用途に適するものとして、第6図に示
すようなるつぼが提案されている。
を高温(たとえば2000℃以上)で蒸発させる必要が
あり、このような用途に適するものとして、第6図に示
すようなるつぼが提案されている。
すなわちグラファイトからなる基材1の内面に、順にそ
れぞれニオブ、酸化ジルコニラ11.酸化イツトリウム
からなるコーティング層2,3.4を施し、溶融ウラン
5は酸化イツトリウムのコーティング層4のみに接する
ようにしたものである。
れぞれニオブ、酸化ジルコニラ11.酸化イツトリウム
からなるコーティング層2,3.4を施し、溶融ウラン
5は酸化イツトリウムのコーティング層4のみに接する
ようにしたものである。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら上述したようなるつぼを用いたとしても、
溶融ウラン5は蒸発面の温度を2000〜2400℃程
度の高温とする必要があるため、コーティングM4は微
量ではあるがその溶出による減耗は避けられず、さらに
溶融ウラン5に接する酸化イツトリウム乃至ニオブの融
点は、第1表に示すように上記した温度にきわめて近い
ため、運用上に僅かなm鯖をきたしてもコーティング層
4等の溶融を招き、るつぼの破壊乃至は溶融ウラン5へ
の不純物の混入等の不都合を生じていた。
溶融ウラン5は蒸発面の温度を2000〜2400℃程
度の高温とする必要があるため、コーティングM4は微
量ではあるがその溶出による減耗は避けられず、さらに
溶融ウラン5に接する酸化イツトリウム乃至ニオブの融
点は、第1表に示すように上記した温度にきわめて近い
ため、運用上に僅かなm鯖をきたしてもコーティング層
4等の溶融を招き、るつぼの破壊乃至は溶融ウラン5へ
の不純物の混入等の不都合を生じていた。
第1表
本発明の目的は、るつぼの損耗により定まる寿命を延長
し、且つるつぼ破壊の危険性を低減することができるウ
ラン溶解用るつぼを提供することにある。
し、且つるつぼ破壊の危険性を低減することができるウ
ラン溶解用るつぼを提供することにある。
(問題点を解決するための手段)
本発明においては、るつぼの基材によって形成される外
側部と、溶融ウランに接する内側部とを有するウラン溶
解用るつぼの、外側部と内側部との間に冷却材流通部を
設けた。
側部と、溶融ウランに接する内側部とを有するウラン溶
解用るつぼの、外側部と内側部との間に冷却材流通部を
設けた。
(作用)
溶融ウランに接する内側部は、その反対側が冷却材を流
通する冷却材流通部に直接液しているので、溶融ウラン
の蒸発面の温度が上昇しても有効に′冷却され、溶解破
損するような危険性を避けることができる。
通する冷却材流通部に直接液しているので、溶融ウラン
の蒸発面の温度が上昇しても有効に′冷却され、溶解破
損するような危険性を避けることができる。
(実施例)
以下本発明の一実施例を第1図乃至第4図を参照して説
明する。。
明する。。
適宜数の冷却用のバイブロが配設された銅製のハース7
には、これに接してグラファイト製のるつぼ8が搭載さ
れている。るつぼ8の内側には、これに密着させてニオ
ブ製のるつぼ9が嵌挿されている。るつぼ8.るつぼ9
は、ともに剛性に優れ且つ熱衝撃に強い材料が使用され
ている。
には、これに接してグラファイト製のるつぼ8が搭載さ
れている。るつぼ8の内側には、これに密着させてニオ
ブ製のるつぼ9が嵌挿されている。るつぼ8.るつぼ9
は、ともに剛性に優れ且つ熱衝撃に強い材料が使用され
ている。
さらにるつぼ9には、底部がるつぼ9と一定の間隔を保
ち、側面はるつぼ9と密着させた。溶融ウランに対して
耐食性が良い酸化イツトリウム製の、浅底のるつぼ10
が嵌挿されている。また、るつぼ8とるつぼ9の側壁を
共通に貫通させて、るつぼ9とるつぼ10間の空間11
に通じる別の冷却材供給・排出用のパイプ12.13が
設けられている。
ち、側面はるつぼ9と密着させた。溶融ウランに対して
耐食性が良い酸化イツトリウム製の、浅底のるつぼ10
が嵌挿されている。また、るつぼ8とるつぼ9の側壁を
共通に貫通させて、るつぼ9とるつぼ10間の空間11
に通じる別の冷却材供給・排出用のパイプ12.13が
設けられている。
次にこれの作用について述べる。
溶融ウラン5をるつぼ10に収容し1図示を省略した適
宜の加熱手段、たとえばアーク溶解、電子ビーム溶解等
の手段を用いて昇温融解させ、W4融ウラン5の表面温
度を2400 Kに保つ。バイブロには外部から循環ポ
ンプ等(図示省略)により冷却水を通水する。パイプ1
2には1図示を省略した適宜の供給源からたとえばアル
ゴンガスが導入され、空間11を満たした後、パイプ1
2を経て排出される。
宜の加熱手段、たとえばアーク溶解、電子ビーム溶解等
の手段を用いて昇温融解させ、W4融ウラン5の表面温
度を2400 Kに保つ。バイブロには外部から循環ポ
ンプ等(図示省略)により冷却水を通水する。パイプ1
2には1図示を省略した適宜の供給源からたとえばアル
ゴンガスが導入され、空間11を満たした後、パイプ1
2を経て排出される。
バイブロに通水された冷却水は、ハース7の冷却を通じ
て主にるつぼ8とるっぽ9を冷却する。
て主にるつぼ8とるっぽ9を冷却する。
空間11に満たされたアルゴンガスは、内面に接する溶
融ウラン5によって、高温となったるつぼ10をその底
面から冷却するので、るつぼ10の内面の温度も低下す
る。第3図にアルゴンガスの流量を変えた場合の、本実
施例によるるつぼ10の内面温度を示す。アルゴンガス
の流量を増加することによって、るつぼ10の内面温度
は2000 K以下に低下させることができる。
融ウラン5によって、高温となったるつぼ10をその底
面から冷却するので、るつぼ10の内面の温度も低下す
る。第3図にアルゴンガスの流量を変えた場合の、本実
施例によるるつぼ10の内面温度を示す。アルゴンガス
の流量を増加することによって、るつぼ10の内面温度
は2000 K以下に低下させることができる。
なおるつぼ8,8.10の各材料は高温においても相互
に反応することはなく、また第1表に示すように線膨張
率もほぼ等しいので、嵌挿されていても線膨張による応
力の発生は小さい。
に反応することはなく、また第1表に示すように線膨張
率もほぼ等しいので、嵌挿されていても線膨張による応
力の発生は小さい。
次にウラン溶解の運転時間と溶融ウランに接しているる
つぼ面の減肉量について、第6図に示したるつぼ(A)
と本実施例CB)とを比較した結果、第4図に示すよう
に顕著な改善効果が得られた。この場合るつぼ10の概
略寸法は200W X 100DX 75 How +
るつぼ9はこれよりさらに約75−深くなっている。
つぼ面の減肉量について、第6図に示したるつぼ(A)
と本実施例CB)とを比較した結果、第4図に示すよう
に顕著な改善効果が得られた。この場合るつぼ10の概
略寸法は200W X 100DX 75 How +
るつぼ9はこれよりさらに約75−深くなっている。
なおるつぼ10の材料としては他にHfO,、The、
。
。
UO□、 Boo、 Zr0zから選ばれた弁少なくと
も1種を用いてもよく、さらにるつぼ10とるつぼ9の
間には特に空間11を設けることはなく、第5図に示す
? ように、るつぼ神の底部を厚く形成し、この部分に冷却
材流通用のパイプ14を埋設し、たとえばアルゴンガス
を通じて冷却するようにしても同等の効果が得られる。
も1種を用いてもよく、さらにるつぼ10とるつぼ9の
間には特に空間11を設けることはなく、第5図に示す
? ように、るつぼ神の底部を厚く形成し、この部分に冷却
材流通用のパイプ14を埋設し、たとえばアルゴンガス
を通じて冷却するようにしても同等の効果が得られる。
本発明によれば、溶融ウランの蒸発面を所定の温度に保
ちながら、溶融ウランに接するるつぼ面の温度を低下さ
せることができるので、るつぼの使用可能期間が延長さ
れるばかりでなく、不測のるつぼ溶解事故を防止するこ
とが可能なウラン溶解用るつぼを提供することができる
。
ちながら、溶融ウランに接するるつぼ面の温度を低下さ
せることができるので、るつぼの使用可能期間が延長さ
れるばかりでなく、不測のるつぼ溶解事故を防止するこ
とが可能なウラン溶解用るつぼを提供することができる
。
第1図は本発明の一実施例を示す正面断面図、第2図は
同側面断面図、第3図および第4図はそれぞれ第1図の
効果を説明するための線図、第5図は本発明の他の実施
例を示す断面図、第6図は従来のウラン溶解用るつぼを
示す断面図である。 1・・・基材 2,3,4・・・コーティング
層5・・・溶融ウラン 8,9.10・・・るつぼ1
1・・・空間 12,13.14・・・パイプ
代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 三俣弘文 第 1 図 第 2 図 Ar 犀し 量 ()/rnin) 第 3 図 蓮#晴閉 (L峨2 第 4 図
同側面断面図、第3図および第4図はそれぞれ第1図の
効果を説明するための線図、第5図は本発明の他の実施
例を示す断面図、第6図は従来のウラン溶解用るつぼを
示す断面図である。 1・・・基材 2,3,4・・・コーティング
層5・・・溶融ウラン 8,9.10・・・るつぼ1
1・・・空間 12,13.14・・・パイプ
代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同 三俣弘文 第 1 図 第 2 図 Ar 犀し 量 ()/rnin) 第 3 図 蓮#晴閉 (L峨2 第 4 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、るつぼの基材によって形成される外側部と溶融ウラ
ンに接する内側部とを有するウラン溶解用るつぼにおい
て、前記外側部と前記内側部との間に冷却材流通部を設
けたことを特徴とするウラン溶解用るつぼ。 2、前記内側部はY_2O_3、HfO_2、ThO_
2、UO_2、BeO、ZrO_2の少なくとも1種か
らなる特許請求の範囲第1項記載のウラン溶解用るつぼ
。 3、前記外側部はグラファイトとその内側に接して設け
られたニオブからなる二重構造とした特許請求の範囲第
1項記載のウラン溶解用るつぼ。 4、前記外側部はグラファイトからなり、前記冷却材流
通部はニオブからなる特許請求の範囲第1項記載のウラ
ン溶解用るつぼ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5201387A JPS63220085A (ja) | 1987-03-09 | 1987-03-09 | ウラン溶解用るつぼ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5201387A JPS63220085A (ja) | 1987-03-09 | 1987-03-09 | ウラン溶解用るつぼ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63220085A true JPS63220085A (ja) | 1988-09-13 |
Family
ID=12902936
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5201387A Pending JPS63220085A (ja) | 1987-03-09 | 1987-03-09 | ウラン溶解用るつぼ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63220085A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02146496A (ja) * | 1988-11-29 | 1990-06-05 | Toshiba Corp | 金属溶融用るつぼ |
-
1987
- 1987-03-09 JP JP5201387A patent/JPS63220085A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02146496A (ja) * | 1988-11-29 | 1990-06-05 | Toshiba Corp | 金属溶融用るつぼ |
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