KR810001337B1

KR810001337B1 - Remote nuclear green pellet processing apparatus

Info

Publication number: KR810001337B1
Application number: KR7800292A
Authority: KR
Inventors: 셀리어 프란시스
Original assignee: 이. 브이. 크라크, 2세; 웨스팅하우스 일렉트릭 코오포레이숀
Priority date: 1978-02-03
Filing date: 1978-02-03
Publication date: 1981-10-14

Abstract

Nuclear fuel pellet prodn. appts. includes a restricted access area with a series of offset vertical and horizontal radiation shielding walls. The area includes a number of component working stations. Successive stations are located vertically and laterally displaced from each other. The stations are accessible from outside the restricted access area by way of glove holes(78). The stations include a compactor feed hopper(66), granulator and pellet press. The appts. is used to mfr. green pellets of compressed uranium dioxide powder which are subsequently sintered. The vertical displacement of successive stations allows transport of the material by gravity flow.

Description

Nuclear Fuel Green Pellet Remote Manufacturing Equipment

제1도는 밀폐체의 정면도로서 본 부분적인 단면도.1 is a partial cross-sectional view as viewed from the front of the enclosure.

제2도는 제1도의 평면도.2 is a plan view of FIG.

제3도는 장치를 포함하는 밀폐체의 정면에서 본 부분적인 단면도.3 is a partial cross sectional view from the front of the enclosure including the device.

제4도는 제3도를 IV-IV선에서 본 도면.4 is a view of FIG. 3 viewed from line IV-IV.

본 발명은 핵연료 그린 펠리트(green pellet)를 제조하기 위한 시스템, 특히 그 과정이 자동화된 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for producing nuclear fuel green pellets, in particular a system in which the process is automated.

원자로의 많은 설계에서, 원자로용기는 그 안에 포함되어 열을 발생하는 노심과 열 전달 관계에 있는 냉각재의 순환을 위한 입구와 출구를 갖고 있다. 노심은 연료 요소를 포함하는 연료집합체의 배치를 포함한다. 연료요소는 일반적으로 핵 연료를 포함하는 양끝이 밀봉된 원통형 금속외피다. 예를 들어 우라늄 복합체의 세라믹 연료 펠리트인 핵 연료는 금속 외피내에 싸여 있다. 원자로 운전동안에, 핵 연료 펠리트는 본 기술에 잘 알려진 방법으로 열을 발생시키면서 핵분열 가스같은 핵분열 생산물을 방출시키면서 분열한다.In many designs of nuclear reactors, the reactor vessel has an inlet and an outlet for the circulation of coolant in heat transfer relation with the cores that are contained therein to generate heat. The core includes an arrangement of fuel assemblies containing fuel elements. The fuel element is generally a cylindrical metal shell sealed at both ends containing nuclear fuel. For example, nuclear fuel, a ceramic fuel pellet of uranium composite, is encased in a metal shell. During reactor operation, nuclear fuel pellets generate heat in a manner well known in the art, splitting while releasing fission products such as fission gases.

원자로에 사용되는 핵 연료 펠리트를 제조하기 위한 여러가지 방법이 알려져 있다. 이들 대부분의 방법들은 밀도가 높은 콤팩트(dense compact)를 형성하기 위해 이산화우라늄과 같은 핵분열성물질의 산화물 가루를 냉압하는 것으로 구성되어 있다. 이들 밀도가 높은 콤팩트가 일반적으로 그린 펠리트라고 불린다. 그린 펠리트는 그 표면에 약간의 불균일성을 갖고 있는 소결된 펠리트를 생산하기 위해 비산화성 대기속에서 소결된다. 소결된 펠리트는 정확한 원통형 펠리트를 형성함에 의해서 이들 불균일성을 제거하기 위해 연마된다. 이것이 끝난 펠리트는 원자로에서 사용될 수 있는 연료요소를 형성하기 위해 금속 외피내에 포장된다.Various methods are known for producing nuclear fuel pellets for use in nuclear reactors. Most of these methods consist of cold pressing an oxide powder of fissile material such as uranium dioxide to form a dense compact. These dense compacts are generally called green pellets. Green pellets are sintered in a non-oxidizing atmosphere to produce sintered pellets with some non-uniformity on their surface. The sintered pellets are ground to remove these nonuniformities by forming accurate cylindrical pellets. When the pellets are finished, they are packed in a metal shell to form a fuel element that can be used in the reactor.

핵연료 펠리트를 만들기 위한 일반적으로 잘 알려진 방법은 제이. 글래터(J.Glatter) 등이 1961년 7월 11일 출원한 미합중국 특허 제2,991,601호에 설명되어 있다. 이 과정에서 삼산화우라늄의 수소감소가 이산화우라늄가루를 만들기 위해 사용된다. 상업용 제조자들로부터 얻은 바와 같이, 산화우라늄은 자유롭게 흐르지 못하고, 그러므로 그린 펠리트를 만들기 위해 자동기계에 사용될 수 없다. 자유롭게 흐를 수 있는 가루를 만들기 위해서, 이산화우라늄가루는 습식제릴법을 형성하기 위해 알루미늄 스테아린산염과 물과 같은 적절한 결합제와 혼합된다. 그 습식제립은 스크린을 통해서 힘을 받고 건조된다. 그후에 굵은 입자를 더 작은 입자로 분리하기 위해 건조된 스크린을 통과한다. 물은 실제적으로 알루미늄 스테아린산염이 남아서 굳히는 과정에서 윤활제로 작용하는 동안에 그후의 소결과정에서 제거된다. 그래서 일단 이산화우라늄가루가 자유롭게 흐르는 제립로 변화되고 그 제립이 냉압과정에서 그린 펠리트로 굳혀진다. 굳히는 과정은 알갱이를 거푸집 안으로 흘려 보내는 것과 거푸집 안에서 알갱이를 실질적으로 원통형 그린펠리트로 냉압하는 것을 포함한다. 그린 펠리트는 핵연료 요소에 사용하기 위한 완성된 펠리트를 만들기 위해 열처리되고, 소결되고 그리고 가루로 만든다.A generally well known method for making fuel pellets is Jay. J. Glatter et al. Are described in US Pat. No. 2,991,601, filed July 11, 1961. In this process, hydrogen reduction of uranium trioxide is used to make uranium dioxide powder. As obtained from commercial manufacturers, uranium oxide does not flow freely and therefore cannot be used in automatic machines to make green pellets. To make the powder freely flowable, uranium dioxide powder is mixed with a suitable binder such as aluminum stearate and water to form a wet geril process. The wet granulation is forced through the screen and dried. It is then passed through a dried screen to separate the coarse particles into smaller ones. The water is practically removed during subsequent sintering while the aluminum stearate remains as a lubricant in the solidification process. Thus, once uranium dioxide powder is changed into free flowing granules, the granules are hardened into green pellets during the cold pressing process. The hardening process involves flowing the granules into the form and cold pressing the granules into a substantially cylindrical green pellet within the form. Green pellets are heat treated, sintered and ground to make finished pellets for use in fuel elements.

글래터의 특허와 다른 알려진 방법들은 그린 펠리트를 제조하기 위한 일반적으로 이해되고 있는 방법들을 예시해주고 이 방법들은 비교적 작은 부피의 생산을 포함한다. 종래의 기술방법이 작은부피 생산을 포함하기 때문에, 이들 과정은 글러브 박스 환경에서 수행된다. 각 과정은 별개의 글러브 박스 환경에서 수행된다. 각 과정은 별개의 글러브 박스형의 봉입하에서 수행되고 그리고 안정한 상태로 다음 과정이 수행되는 다음 글러브 박스로 이동된다. 이 글러브박스 배치는 글러브 박스들 사이에서 박으로 꺼내서 전달하는 동안에 긴 시간간격을 필요로할 뿐만 아니라 글러브 박스를 조정하기 위해서 많은 마루공간을 필요로 한다. 더구나 글러브 박스 봉입은 전형적인 글러브박스 배치의 제한된 능력때문에 그안에 있는 장치에 적당한 접근방법을 제공하지 못한다. 핵연료 필요성의 증가 때문에 그린펠리트의 대량 생산을 해야할 상업적인 필요성이 생겼다. 그러한 대량 생산은 대규모장치를 필요로하고 더 빠른 생산을 필요로 한다. 그들은 종래의 글러브 박스의 배치와 양립할 수 없다. 또 혼합된 산화 펠리트에서 이산화플로토늄의 최근이용은 플로토늄의 책임을 보증하기 위해서 사용되어야할 안전장치를 증가시킨다. 대규모 과정에서 한 글러브 박스로부터 다음으로 플로토늄을 이동시켜야 할 필요성을 글러브 박스사이에 전달하는 동안에 실질적인 시간 지연으로 생기는 중대한 책임문제를 야기시킨다. 이런 모든 문제는 종래의 글러브 배치에서 혼합된 산화 그린 펠리트의 대규모 생산을 비현실적으로 만든다.Glater's patents and other known methods exemplify generally understood methods for producing green pellets, which include the production of relatively small volumes. Since the prior art methods involve small volume production, these processes are performed in a glove box environment. Each procedure is performed in a separate glove box environment. Each procedure is carried out under the enclosed glove box type and is transferred to the next glove box where the next procedure is carried out in a stable state. This glovebox arrangement not only requires a long time interval to take out and transfer foil between gloveboxes, but also requires a lot of floor space to adjust the glovebox. Moreover, glove box encapsulation does not provide a suitable approach to the devices therein due to the limited capabilities of typical glovebox placement. The increasing need for nuclear fuel has created a commercial need for mass production of green pellets. Such mass production requires large scale equipment and faster production. They are not compatible with the placement of conventional glove boxes. The recent use of plutonium dioxide in mixed pellets also increases the safety measures that must be used to ensure plutonium liability. In large-scale processes, the need to move the plutonium from one glove box to the next raises significant accountability problems resulting from substantial time delays between the glove boxes. All these problems make the large scale production of mixed green oxide pellets in conventional glove batches impractical.

기계부품이 봉입안에 배치되어 공정의 생산물이 한 부품으로부터 다음으로 중력에 의해서 흐르고 그렇지만 각 부품에 수직적인 접근이 가능한 핵연료 그린 펠리트를 제조하기 위한 배치를 제공하는 것이 본 발명의 기본적인 목적이다.It is a primary object of the present invention to provide a batch for producing nuclear fuel green pellets in which mechanical parts are placed in an enclosure so that the product of the process flows from one part to the next by gravity but is vertically accessible to each part.

이런 목적으로 보면, 본 발명은 여러개의 방사선 보호 수직벽과 수평바닥에 의해서 규정된 제한 접근영역안에 배치된 여러개의 기계부품에서 핵연료 펠리트를 제조하고, 상기 부품을 동작시키고 유지하기 위한 작업자를 포함시키기 위한 상기 보호벽과 바닥에 의해서 상기 제한 접근영역으로 부터 분리되고 거기에 인접한 접근영역을 갖기 위한 배치에 있으며 상기 부품들은 다음과 같은것 즉, 핵연료 물질을 받아들여 핵연료 펠리트를 제조하기 위한 컴펙터 피드 홉퍼(compactor feed hopper)와, 상기 컴펙터 피드 홉퍼로부터의 흐름을 제어하기 위한 스타 피더 밸브(star feeder valve)와, 상기 연료물질을 여러가지 길이의 리본 모양의 띠안으로 굴리기 위해서 상기 스타 피더 밸브에 연결된 롤 컴팩터(roll compactor)와, 상기 리본같은 띠를 알갱이로 만들기 위해서 상기 롤 컴팩터에 연결로 입화기(granulator)와 상기 알갱이를 크기에 따라 분류하고 적당한 크기의 알갱이를 공정속에 남도록 하기위해 입화기에 연결된 분류기(classifier)와 상기 알갱이의 밀도를 체크하기 위해서 분류기에 연결된 부피 밀도 체크장소와 스테아린산염 물질을 모으기 위한 스테아린산염 물질을 모으기 위한 스테아린산염 피드 홉퍼(stearate feed hopper)와 상기 알갱이를 상기 스테아린산염과 혼합하기 위해 상기 스테아린산 피드 홉퍼와 상기 부피밀도 체크장소에 연결된 롤링 드럼(rolling drum)과, 상기 알갱이와 상기 스테아린산염의 상기 혼합물을 모으기 위해 상기 롤링드럼에 연결된 펠리트 프레스 피드 홉퍼(pellet press feed hopper)와, 상기 혼합물을 핵연료 펠리트로 만들기 위해 상기 펠리트 프레스 피드 홉퍼에 연결된 펠리트 프레스를 포함하고, 상기 부품이 서로 밑에 놓여있어 중력의 영향으로 부품으로부터 부품으로 상기 핵 물질을 흐르도록 하고 그리고 상기 부품들이 서로 서로에 대해서 다른 부품의 어떤것과도 간섭없이 상기 부품의 어떤것에도 위로 접근할 수 있도록 옆으로 마음대로 놓여있다는 점으로 특징되어 있다.To this end, the present invention includes an operator for manufacturing fuel pellets and operating and maintaining the fuel pellets in a number of mechanical parts arranged within a restricted access area defined by a plurality of radiation-protected vertical walls and horizontal floors. Which is separated from the restricted access area by the protective wall and the floor for the purpose of access to the adjacent access area and the components are as follows: a compactor for receiving fuel material to produce fuel pellets. A feed feeder, a star feeder valve for controlling the flow from the compactor feed hopper, and a star feeder valve for rolling the fuel material into ribbon ribbons of various lengths. To granulate the connected roll compactor and the ribbon-like strip The granulator and granules are sorted by size in conjunction with a roll compactor and a classifier connected to the granulator to check the density of the granules to ensure that the appropriate sized grains remain in the process. A connected stearate feed hopper for collecting stearate material for collecting stearate material and a stearic acid feed hopper for mixing the granules with the stearate for connecting a volume density check site and a stearate material A rolling drum, a pellet press feed hopper connected to the rolling drum to collect the mixture of the granules and the stearate, and the pellet press feed to make the mixture into nuclear fuel pellets. A pellet press connected to the hopper, The parts are placed underneath each other, causing gravity to flow the nuclear material from the parts to the parts and laterally allowing the parts to approach each other upwards without interfering with any of the other parts. It is characterized by its position at will.

제1도를 보면, 수평 제1마루 10은 수직 제1벽 12에 의해서 지지된다. 제1벽 12는 제1격실 16을 규정하는 제2마루 14의 한 부분과 제1벽 12, 제1마루 10을 가진 제2마루 14로부터 지지된다. 제2벽 18은 제2마루 14아래로부터 제3마루 20까지 연장된다. 제2벽 18과 제2마루 14를 가진 제1부품 22, 제2부품 24, 제3부품 26, 제4부품 28, 제5부품 30은 함께 제5격실 32와 제3격실 34를 규정한다.Referring to FIG. 1, the horizontal first floor 10 is supported by the vertical first wall 12. The first wall 12 is supported from a part of the second floor 14 that defines the first compartment 16 and from the second floor 14 having the first wall 12 and the first floor 10. The second wall 18 extends from below the second floor 14 to the third floor 20. The first part 22, the second part 24, the third part 26, the fourth part 28, and the fifth part 30 together with the second wall 18 and the second floor 14 together define the fifth compartment 32 and the third compartment 34.

제3벽 36은 제3마루 20으로부터 아래쪽으로 연장되고 제4격실 38을 둘러쌓는다. 제2벽 18과 제3벽 36과 평행한 제4벽 40은 제2마루 14로부터 제4마루 42까지 연장된다. 위에서 정의한 전 구조는 제1벽 12와 제2마루 14를 갖고 제1영역 44를 정의하는 그 내부벽이 단하나의 건축물안에 포함된다. 제2영역 36은 제2벽 18, 제3마루 20, 제4벽 40에 의해서 제1영역 44 아래에 정의된다. 또 제3영역 48은 제4벽 40과 제3벽 36에 의해서 제2영역 46아래 정의된다. 보수 접근을 위해서 사용되는 터널 50은 제2영역 46과 제3영역 48을 통해서 지지되고 또 제6부분 52는 그 아래에 제5격실 54를 규정한다.The third wall 36 extends downward from the third floor 20 and surrounds the fourth compartment 38. The fourth wall 40 parallel to the second wall 18 and the third wall 36 extends from the second floor 14 to the fourth floor 42. The entire structure defined above has a first wall 12 and a second ridge 14 and its inner wall defining the first area 44 is contained within a single building. The second area 36 is defined below the first area 44 by the second wall 18, the third floor 20 and the fourth wall 40. The third region 48 is defined below the second region 46 by the fourth wall 40 and the third wall 36. The tunnel 50 used for the repair access is supported through the second zone 46 and the third zone 48 and the sixth part 52 defines the fifth compartment 54 below it.

이제 제4도를 보면, 제1영역 44는 제1벽 12에 수직인 제5벽 56에 의하여 정의된다. 비슷하게, 제2영역 46은 제2벽 18에 수직인 제7벽 60과 제6벽 58에 의해서 두면에 제한된다. 똑같이 제8벽 62와 제9벽 64는 제3영역 48을 더 정의한다. 제1영역 44, 제2영역 46, 그리고 그들의 외부의 구조를 가진 제3영역 48은 연료공정장치가 그안에 수직으로 배열된 그러한 영역을 확립한다. 수직 배치는 한 부공정으로부터 다른 공정으로 물질이 중력에 의해 흐르도록 한다. 이 배치는 뒤의 방사능 보호 벽으로부터 측면의 접근을 가진 장치에 수직적인 접근을 허락한다.Referring now to FIG. 4, the first region 44 is defined by a fifth wall 56 perpendicular to the first wall 12. Similarly, the second region 46 is confined to two surfaces by the seventh wall 60 and the sixth wall 58 perpendicular to the second wall 18. Similarly, the eighth wall 62 and the ninth wall 64 further define the third region 48. The first zone 44, the second zone 46, and the third zone 48 with their external structure establish such a zone in which the fuel processing apparatus is arranged vertically therein. Vertical placement causes gravity to flow from one subprocess to another. This arrangement allows vertical access to the device with lateral access from the rear radiation protection wall.

이제 제3도와 제4도를 보면, 컴팩터 피드 홉퍼 66은 제1벽 12에 가까운 제1영역 44에 놓여있다. 혼합된 산화 연료 가루로 알려진 이산화우라늄(UO₂)과 이산화플로토늄(PUO₂)의 선택된 혼합물 공기라인 68을 통해서 컴팩터 피드 홉퍼 66에 도입된다. 혼합된 산화물 가루를 저장하기 위해 사용되는 컴팩터 피드 홉퍼 66은 홉퍼안에 있는 혼합된 산화물 가루의 레벨을 지적하는 도시되어 있지않은 레벨 감지기를 갖고 있다. 스타 피터 70은 컴팩터 피드 홉퍼 66과 롤 컴팩터 72사이에 연결되어 컴팩터 피드 홉퍼 66으로부터 롤 컴팩터 72로 혼합된 산화물 가루의 흐름율을 조절한다. 롤 컴팩터 72는 혼합된 산화물 가루가 중력의 영향으로 롤 컴팩터 72안으로 흘러들어가게하는 스타피더 70보다 더 낮은 정면에서 제2바닥 14 위에 놓여있다. 스타피더 70은 제1구동장치 74를 갖고 롤 컴팩터 72는 제1벽 12뒤에 제1격실 16에 놓여 있는 제2구동장치 76을 갖는다. 두 구동장치의 구동암은 제1벽 12에 있는 봉합장치를 통해서 그들 각각의 기계에 연장되어 있다. 컴팩터 피드 홉퍼 66과 롤 컴팩터 72와 같은 장치에 있는 혼합된 산화물 가루는 장시간 작업환경에 대해서 받아들일 수 없는 수준의 방사능을 발생하기 때문에, 제1벽 12는 일반적인 방법으로 구성되어 제1격실 16안에서의 그러한 방사능을 제한한다. 그러므로 제1벽 12는 작업자를 과도한 방사능에 노출시키지 않고, 작업자가 제1격실 16 안에 있는 구동장치 74와 76같은 장치를 운전하고 수리하도록 한다. 또 차폐벽뒤에 그러한 장치가 위치하고 있는 것은 그러한 장치가 오염되지 않기 때문에 수리시간을 감소시킨다. 또 봉인안에 있는 장치에 접근할 수 있도록 벽을 따라서 여러점에 글러브 구멍이 제공되어 있다. 예를 들면 일반적으로 78로 표시된 위치에 글러브 구멍이 제공되어 있다. 그 장치는 필요할때 접근할 수 있도록 12와 56과 같은 벽 가까이에 놓여 있다.Referring now to FIGS. 3 and 4, the compact feed hopper 66 lies in the first region 44 close to the first wall 12. It is introduced into the compact feed hopper 66 through a selected mixture air line 68 of uranium dioxide (UO ₂ ) and plutonium dioxide (PUO ₂ ), known as mixed oxide fuel powder. The compact feed hopper 66 used to store the mixed oxide powder has an unshown level detector indicating the level of the mixed oxide powder in the hopper. Star Peter 70 is connected between the compactor feed hopper 66 and the roll compactor 72 to regulate the flow rate of the oxide powder mixed from the compactor feed hopper 66 into the roll compactor 72. The roll compactor 72 lies on the second bottom 14 at a lower face than the star feeder 70 which causes the mixed oxide powder to flow into the roll compactor 72 under the influence of gravity. The star feeder 70 has a first drive device 74 and the roll compactor 72 has a second drive device 76 lying in the first compartment 16 behind the first wall 12. The drive arms of the two drives extend to their respective machines through the sutures in the first wall 12. Since the mixed oxide powder in devices such as the Compactor Feed Hopper 66 and the Roll Compactor 72 generates an unacceptable level of radioactivity over a long period of time, the first wall 12 is constructed in a conventional manner, thus providing the first compartment. Restrict such radioactivity in 16 eyes. Therefore, the first wall 12 does not expose the worker to excessive radiation, but allows the operator to operate and repair devices such as drives 74 and 76 in the first compartment 16. The location of such devices behind the shield also reduces repair time since such devices are not contaminated. In addition, glove holes are provided at several points along the wall to allow access to the devices in the seal. For example, a glove hole is provided at a position generally indicated at 78. The device is placed near walls, such as 12 and 56, to provide access when needed.

제4도에서 보인 바와 같이, 제2마루 14에서 있는 사람은 글러브 구멍 78을 통해서 스타피더 70이나 롤 컴팩터 72에 도달할 수 있다. 만약 이 장치가 잘못동작을 하면, 이런 방법으로 간단한 수리를 하거나 오동작하는 장치는 손으로 분리시켜 크레인 80과 같은 기계적인 장치에 의해서 제거될 것이다.As shown in FIG. 4, the person at second floor 14 can reach star feeder 70 or roll compactor 72 through glove hole 78. If the device malfunctions, a simple repair or malfunctioning device in this way will be removed by hand and removed by a mechanical device such as crane 80.

롤 컴팩터 72는 가루를 여러가지 길이의 리본같은 띠안으로 굴리는 두개의 반대도는 드럼을 포함한다. 이 리본같은 띠는 중력에 의해서 띠를 고운 입자로 만드는 입화기 82안으로 떨어진다. 입화기 82는 제2영역 46안에 그리고 롤 컴팩터 72아래 놓여있어 중력이 리본같은 띠를 움직이기 위해 사용된다. 그러나 입화기 82는 직접 롤 컴팩터 72아래 위치하고 있다기 보다는 오히려 그것은 제3도에 보인 바와 같이 롤 컴팩터 72부터 옆에 위치하고 있다. 입화기 82는 롤 컴팩터 바로 밑에 위치하고 있지 않으므로 만약 그것이 대치될 필요가 있다면 그것은 글러브 구멍 78을 통해서 손으로 분리되어 롤 컴팩터 72를 제거하지 않고 제1마루 10위로 위쪽으로 들어 올려진다. 이 배치는 특별한 부품을 삽입하거나 제거하는 동안 여러가지 부품이 서로서로 간섭하지 않고 자동화된 중력 흐름을 제공한다. 롤 컴팩터 72와 같이, 입화기 82는 제2벽 18뒤의 제2격실 18안에 입화기 구동장치 84를 가지고 있다.The roll compactor 72 includes two opposite drums that roll the flour into ribbon-like strips of various lengths. This ribbon-like strip falls into the granulator 82, which, by gravity, turns the strip into fine particles. The granulator 82 lies in the second zone 46 and below the roll compactor 72 so that gravity is used to move the ribbon-like band. However, rather than directly under roll compactor 72, granulator 82 is located next to roll compactor 72, as shown in FIG. Since the granulator 82 is not located directly below the roll compactor, if it needs to be replaced it is separated by hand through the glove hole 78 and lifted upwards to the tenth floor without removing the roll compactor 72. This arrangement provides automated gravity flow without interfering with each other while inserting or removing special parts. Like the roll compactor 72, the granulator 82 has a granulator drive 84 in a second compartment 18 behind the second wall 18.

분류기 86은 제2영역 46에 있는 입화기 82아래 위치하고 있다. 분류기 86은 세개의 격실을 분리시키는 두개의 진동 스크린을 가진 하나의 틀안에 수직으로 배치된 3개의 격실로 구성되어 있다. 입화기 82로부터 은 알갱이는 중력에 의해서 제1격실안으로 그리고 분류기 86의 제1 스크린위로 흐른다. 너무 큰 알갱이는 제1진동 스크린위에 잡히고 진동 운동에 의해서 제거되어 남은 것을 이동시키는 캠 88로 들어간다. 나머지 입자는 제1 스크린을 통해서 제2진동 스크린으로 떨어진다.Classifier 86 is located below the receiver 82 in the second zone 46. The classifier 86 consists of three compartments arranged vertically in one frame with two vibrating screens separating the three compartments. The silver grains from the granulator 82 flow by gravity into the first compartment and onto the first screen of the classifier 86. Too large grains are caught on the first vibrating screen and enter the cam 88 which is removed by vibrating movement and moves the rest. The remaining particles fall through the first screen to the second vibrating screen.

적당한 크기의 입자는 제2진동 스크린에 의하여 입자의 밀도를 조정하는 부피 밀도 체크 장소 89로 운반된다. 적당한 밀도를 가진 입자는 롤링드럼 90으로 흐르도록 한다. 더 작은 입자는 제1, 제2스크린을 통해서 분류기 86의 바닥으로 떨어지고, 거기서 그들은 압축공기에 의해 순환선 92를 통해서 다시 컴팩터 피드 홉퍼 66으로 이동된다.Appropriately sized particles are conveyed to a bulk density check site 89 where the second vibrating screen adjusts the density of the particles. Particles of suitable density are allowed to flow to the rolling drum 90. The smaller particles fall through the first and second screens to the bottom of the classifier 86, where they are transported back through the circulation line 92 to the compact feed hopper 66 by compressed air.

롤링 드럼 90은 제3마루 20위에 놓여있고 분류기 86의 옆에 있어서 적당한 크기의 알갱이가, 다른 부품과 간섭없이 크레인 80에 의해서 수직으로 들어올릴 수 있는 동안에도 중력의 영향으로 제2진동 스크린으로부터 롤링 드럼 90까지 흐르도록 한다. 본 기술에 잘 알려진 바와 같이, 전술한것 같이 형성된 알갱이는 쉽게 응축되지 않는다.The rolling drum 90 lies on the third floor 20 and next to the classifier 86, rolling from the second vibrating screen under the influence of gravity, while the appropriately sized grain can be lifted vertically by the crane 80 without interference with other parts. Allow the drum to flow to 90 degrees. As is well known in the art, the granules formed as described above do not readily condense.

알갱이가 펠리트로 되는 것을 증진시키기 위해 윤활제가 첨가된다. 그렇게 사용되는 전형적인 윤활제가 알루미늄 스테아린산염이다. 스테아린산염 피드 홉퍼 94는 그 아래쪽에 부착된 스테아린산염 라인 96을 갖고 제5벽 56위에 놓여 있다. 스테아린산염 라인 96은 스테아린산염라인 99의 꼭대기 부분에 부착되어 스테아린산염의 중력의 영향으로 스테아린산염 피드 홉퍼 94로부터 스테아린산염 라인 96을 통해 스테아린산염 피더 98로 흐른다. 스테아린산염 피더 98은 롤링드럼 90으로 일정한 흐름을 확인하기 위해 그안에 스테아린산염을 집적시키는 역활을 한다. 시스템에 있는 다른 부품과 같이, 스테아린산염피더 98은 제7벽 60과 같은 차폐벽 가까이 위치할 의도여서 보수나 운전을 위한 접근이 글러브 구멍 78을 통해서 이루어진다. 더욱이 스테아린산염 피더 98은, 부품을 조작하기 위해 크레인 80이 사용되는 동안에도 중력 흐름이 이용될 수 있도록 위치하고 있다.Lubricant is added to promote pellets from pelleting. A typical lubricant so used is aluminum stearate. Stearate feed hopper 94 lies above 56 on the fifth wall with a stearate line 96 attached below. Stearate line 96 is attached to the top of stearate line 99 and flows from stearate feed hopper 94 through stearate line 96 to stearate feeder 98 under the influence of the gravity of stearate. The stearate feeder 98 acts to integrate stearate in it to ensure a constant flow to the rolling drum 90. Like other parts in the system, the stearate feeder 98 is intended to be located near a shielded wall, such as the seventh wall 60, so that access for maintenance or operation is made through the glove hole 78. Moreover, stearate feeder 98 is positioned so that gravity flow can be used while crane 80 is used to manipulate the part.

롤링 드럼 90으로부터 스테아린산염과 알갱이의 혼합물은 중력에 의해서 펠리트 프레스 피드 홉퍼 100으로 흐른다. 펠리트 프레스 피드홉퍼 100은 중력 흐름을 쉽게하기 위해서 롤링 드럼 90밑에 놓여있고 그러나 크레인 80에 의한 제거를 쉽게 하기 위해서 직접 그 밑에 놓여 있지 않다. 펠리트 프레스 피드 홉퍼 100으로부터 그 혼합물은 2중의 가루선 102를 통해서 펠리트 프레스 104안으로 흐른다. 펠리트 프레스 104는 상측 펀치 106, 하측 펀치 108 그리고 일반적으로 이 방면에 잘 알려진 거푸집 110으로 구성되어 있다. 펠리트 프레스 104는 중력이 혼합물을 펠리트 프레스 피드 홉퍼 100으로부터 펠리트 프레스 104까지 흐르는 것을 돕기 위해서 제3영역 48안에 놓여있다.From the rolling drum 90 a mixture of stearate and granules flows into the pellet press feed hopper 100 by gravity. The pellet press feedhopper 100 lies under the rolling drum 90 to facilitate gravity flow but not directly underneath to facilitate removal by the crane 80. From the pellet press feed hopper 100 the mixture flows into the pellet press 104 through a double powder line 102. The pellet press 104 consists of an upper punch 106, a lower punch 108 and a formwork 110 which is generally well known in this respect. The pellet press 104 lies in the third zone 48 to help gravity flow the mixture from the pellet press feed hopper 100 to the pellet press 104.

상측 펀치 106은 터널 50안에 장치되어 있고 밀폐장치를 통해서 제3영역 48안으로 아랫쪽으로 연장되어 있다. 비슷하게, 하측펀치 108은 제6격실 54안에 장치되어 있고 상측 펀치 106과 반대로 윗쪽으로 연장되어 있다. 터널 50안에 있는 상측 펀치 106과 제6격실 54안에 있는 하측 펀치 108의 배치는 방사능에 노즐되지 않고 밀폐차로부터 기계에 접근할 수 있도록하며 자동화된 운전을 제공한다. 예를 들면, 작업자를 방사능에 노출시키지 않고 터널 50안으로 부터 상측펀치 106을 수리할 수 있을 것이다. 더구나 터널 50은 제2영역 46과 제3영역 48을 통해서 연장되어 있기 때문에 터널 50에 있는 작업자는 글러브 구멍 78을 통해서 다른 장치에 접근할 수 있다.The upper punch 106 is located in the tunnel 50 and extends downward into the third zone 48 through the closure device. Similarly, the lower punch 108 is located in the sixth compartment 54 and extends upwards as opposed to the upper punch 106. The arrangement of the upper punch 106 in the tunnel 50 and the lower punch 108 in the sixth compartment 54 provides access to the machine from a closed vehicle without nozzles to radiation and provides automated operation. For example, the upper punch 106 could be repaired from within the tunnel 50 without exposing the worker to radiation. Moreover, because tunnel 50 extends through second zone 46 and third zone 48, the operator in tunnel 50 can access other devices through glove hole 78.

2중의 가루선 102중의 하나가 거푸집 110위에 놓여있을때 펠리트 프레스 피드 홉퍼 100안에 있는 미리 지정된 양의 혼합물이 거푸집 110안으로 흐르도록 한다. 상측 펀치 106과 하측 펀치 108은 혼합물을 가압하여 거푸집 110의 모양과 같은 핵연료 펠리트를 만드는 거푸집 110의 반대편 끝 안으로 진행한다. 그러한 펠리트가 그린펠리트라고 불린다. 그리고 펀치는 제거되고, 펠리트 로우더 112 또는 이중 가루선 102는 그린 펠리트를 컨베이어 114안으로 밀어서 그린 펠리트를 소결공정인 다음 과정으로 이동한다.When one of the double powder lines 102 is placed on the formwork 110, a predetermined amount of the mixture in the pellet press feed hopper 100 flows into the formwork 110. The upper punch 106 and the lower punch 108 pressurize the mixture into the opposite end of the formwork 110 to form a nuclear fuel pellet in the form of formwork 110. Such pellets are called green pellets. The punch is then removed and the pellet loader 112 or double flour wire 102 pushes the green pellets into the conveyor 114 to move the green pellets to the next step of the sintering process.

앞의 설명으로부터 볼 수 있는 바와 같이 제1영역 44, 제2영역 46, 제3영역 48은 방사능이나 다른 오염물질에 노출되는 제한된 접근영역을 규정한다. 제한된 접근 영역에서 주로 플루토늄 때문에 생기는 방사능과 오염물질 등의 성질때문에 작업자가 장시간 동안 그안에 있는 것은 좋지 않다. 그러므로 작업자는 제1벽 12, 제2벽 18 제3벽 36, 제4벽 40과 같은 방사능 보호뒤에 있는 것이 좋다. 제1격실 16, 제2격실 32, 제3격실 34를 포함하는 그러나 제한되지 않는 그러한 보호위의 영역은 잡업자가 제한된 시간 기간 동안 존재하는 제한된 접근영역을 규정한다. 위에서 설명한 바와 같이 장치의 각 부분들은 보호벽을 통해서 제한된 접근영역으로 연장되어 있어서 직원들이 불필요하게 방사능에 노출되지 않고 그들에 접근할 수 있다. 글러브 구멍 78은 제한된 접근영역으로부터 금지된 접근 영역까지의 접근을 제공하고 한편 제한된 접근영역에 더 높은 압력을 유지하고 그래서 공기와 입자의 흐름이 외부로 흐름을 방지하여 금지된 접근영역에 있도록 한다. 그러므로 금지된 접근 영역에 있는 장치는 적어도 세개의 보호벽중의 하나에 가까이 배치되어 있어 이들의 접근을 증가시킨다. 또 이 3면의 접근 가능성에 장치는 수직으로 배치되어 있어도 직접 다른 장치밑은 아니어서 장치의 제거와 대치가 나머지 장치와 간섭이 없이 크레인 80과 같은 장치에 의해서 쉽게 된다. 더구나, 수직적인 배치는 필요한 마루공간을 최소화하는 동안 생산물을 중력에 의하여 흐르게 한다. 중력 흐름의 모양은 특별히 그것이 보통 턴-아우트로 더 잘알려진, 효율적인 재료의 정화를 하고 최소의 보유 시간으로 급속한 생산고를 제공하기 때문에 중요하다. 효과적인 재료의 턴-아우트는 한 과정이 완성된 후에 부품안에 아무물질도 남지 않는다는 것을 확인해준다. 이러한것의 중요성은 플루토늄의 엄격한 책임이 정부와 산업표준에 의해 필요하고 앞의 한 과정이 다른 재료 복합체를 가진 연속되는 과정을 오염시키지 않는다는 사실에 있다.As can be seen from the foregoing description, the first zone 44, the second zone 46, and the third zone 48 define a restricted access zone that is exposed to radiation or other pollutants. It is not good for workers to stay in them for a long time due to the nature of radioactivity and pollutants that are mainly caused by plutonium in restricted access areas. Therefore, the operator should be behind the radiation protection such as the first wall 12, the second wall 18, the third wall 36, the fourth wall 40. Such areas of protection, including but not limited to the first compartment 16, the second compartment 32, and the third compartment 34, define the restricted access areas in which the worker is present for a limited time period. As described above, each part of the device extends through a barrier to a restricted access area, allowing employees to access them without unnecessarily being exposed to radiation. The glove hole 78 provides access from the restricted access area to the forbidden access area while maintaining a higher pressure on the restricted access area so that air and particle flows are in the forbidden access area to prevent flow outwards. The devices in the forbidden access area are therefore arranged close to one of at least three protective walls, increasing their access. In addition to the accessibility of these three sides, the device is located vertically, but not directly under the other device, making it easy to remove and replace the device by a device such as Crane 80 without interfering with the rest of the device. Moreover, the vertical arrangement causes the product to flow by gravity while minimizing the floor space required. The shape of the gravity flow is especially important because it provides for efficient material cleanup, which is usually better known as turn-out, and provides rapid turnout with minimal retention time. Effective material turn-out ensures that no material remains in the part after a process is completed. The importance of this lies in the fact that plutonium's strict responsibility is required by government and industry standards, and that one process does not contaminate subsequent processes with different material composites.

Claims

Access areas restricted by protective walls and floors to manufacture nuclear fuel pellets from a number of machine parts arranged within a limited area defined by a number of radiation vertical walls and floors and to accommodate personnel to operate and maintain the machine parts. Compartment feed hopper having a contiguous area in a restricted access area isolated from the component, the component containing fuel material for producing fuel pellets, and the compactor feed hopper for controlling flow from the compactor feed hopper. A star feed valve connected to the roll feeder, a roll compactor connected to the star feeder valve for winding the fuel material into a ribbon strip having various lengths, and a roll compactor to granulate the ribbon strip. Sorting granulators and granules according to the size and granules of suitable size A classifier connected to the granulator to lock, a bulk density checker connected to the classifier to check the density of the granules, a stearate feedhopper for collecting stearate material, and the granules to A rolling drum connected to the density check section and a stearate feed hopper for mixing, a pellet press feed hopper connected to a rolling drum to collect the mixture of granules and stearate, and a pellet to make the mixture into a fuel pellet. In a configuration consisting of a pellet press connected to a feed press hopper, the parts are placed under one another to allow nuclear material to flow along the parts under the influence of gravity and to approach one of the parts without interfering with any other parts to each other. Characterized in that the side is arranged to Nuclear fuel green pellet remote manufacturing device.