RU2177132C1 - Melting furnace - Google Patents

Melting furnace Download PDF

Info

Publication number
RU2177132C1
RU2177132C1 RU2000126360A RU2000126360A RU2177132C1 RU 2177132 C1 RU2177132 C1 RU 2177132C1 RU 2000126360 A RU2000126360 A RU 2000126360A RU 2000126360 A RU2000126360 A RU 2000126360A RU 2177132 C1 RU2177132 C1 RU 2177132C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
melting
cooled
melting furnace
pan
metal
Prior art date
Application number
RU2000126360A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Т. Готовчиков
В.А. Середенко
А.С. Быстров
В.Н. Воронин
И.В. Осипов
Original Assignee
ГУП "Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ГУП "Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии" filed Critical ГУП "Всероссийский научно-исследовательский институт химической технологии"
Priority to RU2000126360A priority Critical patent/RU2177132C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2177132C1 publication Critical patent/RU2177132C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy, in particular, meting furnaces for production of metals and alloys, processing of metal and solid mixed radioactive waste, as well as of irradiated heat-producing elements and heat-producing assemblies containing used nuclear fuel. SUBSTANCE: the melting furnace has a metal melting cooled pot that is translucent for electromagnetic field, and a bottom plate with cooled. The bottom plate and/or side wall of the melting pot accommodates one or several draining devices made in the form of induction melting assemblies. The draining devices positioned in the bottom plate are made in the form of metal sectionalized cooled melting ports that are translucent for electromagnetic field with inductors arranged around the melting pots. The draining devices positioned in the side wall of the melting pot are made in the form of inclined metal sectionalized cooled chutes that are translucent for electromagnetic field, with inductors arranged around the chutes. The melting furnace provides for maintaining the temperature of the drained melt at the preset level; preserves homogeneity of the drained melt as a result of its electromagnetic stirring at drainage, prevents pollution of the obtained metal by material of which the draining device is made as a result of absence of some metals and slags that are not resistant to corrosion, prevents absorption of the melt components by the draining device, and thus does not form a new type of waste in the form of used structural materials, provides for continuous process of melting without crystallization and cooling of the products of melting inside the melting pot at a complete automatic and remote control and durability of the draining devices, since they can work for several years and need no intermediate surface conditioning and repairs with participation of the attending personnel. EFFECT: enhanced efficiency and durability. 15 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области металлургии, а именно к плавильным печам для производства металлов и сплавов, переработки отходов, отработавших материалов и изделий, и в частности, к переработке металлических и твердых смешанных радиоактивных отходов (РАО), а также облученных тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) и тепловыделяющих сборок (ТВС), содержащих отработавшее ядерное топливо (ОЯТ). The invention relates to the field of metallurgy, namely, smelting furnaces for the production of metals and alloys, waste processing, spent materials and products, and in particular, to the processing of metal and solid mixed radioactive waste (RAW), as well as irradiated fuel elements (TVEL) and fuel assemblies (FAs) containing spent nuclear fuel (SNF).

Необходимость поиска более устойчивых к коррозии конструкционных материалов весьма актуальна для металлургических плавильных печей. В середине 70-х годов на металлургических заводах атомной и других отраслей промышленности стали применяться вакуумные индукционные печи с медными секционированными водоохлаждаемыми (холодными) тиглями - ИПХТ. Срок службы холодных тиглей достигает 12-18 лет. Однако для этих печей до сих пор не были разработаны сливные устройства с аналогичным сроком службы. Поэтому при разработке технологий, предусматривающих в ходе процесса слив расплавленных металла и шлака, весьма актуальной стала задача создания принципиально новых конструкций сливных устройств. Особенно важно решить эту задачу для печей, применяемых для плавки радиоактивных материалов. The need to search for more corrosion-resistant structural materials is highly relevant for metallurgical smelters. In the mid-70s, vacuum induction furnaces with copper sectioned water-cooled (cold) crucibles - IPHT - began to be used at metallurgical plants of the nuclear and other industries. The service life of cold crucibles reaches 12-18 years. However, drainage devices with a similar lifetime have not yet been developed for these furnaces. Therefore, in the development of technologies involving the discharge of molten metal and slag during the process, the task of creating fundamentally new designs of drainage devices became very urgent. It is especially important to solve this problem for furnaces used for melting radioactive materials.

Существует печь для производства титановой губки методом восстановления титана из его тетрахлорида магнием [В А. Гармата и др. Металлургия титана. М. , "Металлургия", 1968 г.]. Удаление расплавленного шлака - хлорида магния - из реакционного тигля (реторты) осуществляется периодически через сливное устройство, привариваемое к патрубку, расположенному в донной части тигля и представляющее собой запорный игольчатый клапан, изготовленный из нержавеющей стали. Недостатком данной печи является то, что патрубок в нижней части реторты, к которому приваривается сливное устройство, одновременно служит входным отверстием для штока пресса, выдавливающего титановую губку из реторты. Это приводит к необходимости каждый раз перед выгрузкой титановой губки срезать сливное устройство, а после выгрузки вновь его приваривать и проверять на герметичность. There is a furnace for the production of a titanium sponge by the method of reducing titanium from its tetrachloride with magnesium [V. A. Garmata et al. Metallurgy of titanium. M., "Metallurgy", 1968]. The removal of molten slag - magnesium chloride - from the reaction crucible (retort) is carried out periodically through a drain device welded to the nozzle located in the bottom of the crucible and representing a shut-off needle valve made of stainless steel. The disadvantage of this furnace is that the pipe in the lower part of the retort, to which the drain device is welded, simultaneously serves as an inlet for the press rod, which extrudes the titanium sponge from the retort. This makes it necessary to cut off the drain device each time before unloading the titanium sponge, and after unloading, weld it again and check for leaks.

Существует дуговая вакуумная гарнисажная печь IДРВГ-0,025ПЦ, оборудованная механизмом поворота тигля, обеспечивающего слив металла [Основы металлургии, т.7, стр.771. М., "Металлургия", 1975 г.]. Недостатками данного устройства является необходимость поворота тигля для слива расплава, что значительно усложняет конструкцию подводимых к нему коммуникаций, а также невозможность точно регулировать количество сливаемого расплава и четко разделять фазы в процессе слива многофазных расплавов. There is an arc vacuum skull furnace IDRVG-0,025PTs equipped with a crucible rotation mechanism that provides metal discharge [Fundamentals of Metallurgy, vol. 7, p. 771. M., "Metallurgy", 1975]. The disadvantages of this device is the need to turn the crucible to drain the melt, which greatly complicates the design of the communications supplied to it, as well as the inability to precisely control the amount of the melt to be drained and to clearly separate the phases during the discharge of multiphase melts.

Близким по технической сущности и достигаемому результату является индукционная печь с металлическим охлаждаемым тиглем и поддоном (А.С.СССР 477296, МКИ F 27 В 14/04, приоритет 06.10.72 г.) со сливным устройством, расположенным в средней части тигля, представляющим собой стакан, изготовленный из графита, и устройство для сбивания этого стакана перед сливом расплава. Недостатками данного устройства являются необходимость для каждой плавки готовить новое сливное устройство, значительно более низкая коррозионная стойкость графита в расплавах металлов и сплавов по сравнению с холодным тиглем, а также выгорание его при контакте с кислородом воздуха при высоких температурах. Close in technical essence and the achieved result is an induction furnace with a metal cooled crucible and a tray (A.S.SSSR 477296, MKI F 27 B 14/04, priority 06.10.72 g) with a drain device located in the middle of the crucible, representing a glass made of graphite, and a device for churning this glass before draining the melt. The disadvantages of this device are the need for each melting to prepare a new drain device, significantly lower corrosion resistance of graphite in molten metals and alloys compared to a cold crucible, as well as its burnout when in contact with oxygen at high temperatures.

Предложена плавильная печь для производства металлов и сплавов, а также для переработки отходов, отработавших материалов и изделий, включая радиоактивный металлический лом, твердые смешанные радиоактивные отходы, отработавшие тепловыделяющие элементы и тепловыделяющие сборки атомных реакторов, состоящая из металлического плавильного охлаждаемого тигля, прозрачного для электромагнитного поля, поддона и индуктора, при этом поддон выполнен металлическим охлаждаемым, в поддоне и/или в боковой стенке плавильного тигля размещены одно или несколько сливных устройств, выполненных в виде индукционных плавильных узлов. A melting furnace is proposed for the production of metals and alloys, as well as for the processing of waste, spent materials and products, including radioactive metal scrap, solid mixed radioactive waste, spent fuel elements and fuel assemblies of nuclear reactors, consisting of a metal melted cooled crucible transparent to the electromagnetic field , pan and inductor, while the pan is made metal cooled, in the pan and / or in the side wall of the melting crucible placed one il several dispensing devices made in the form of induction melting nodes.

Индукционные плавильные узлы, размещенные в поддоне, представляют собой металлические, секционированные охлаждаемые тигли, прозрачные для электромагнитного поля с расположенными вокруг тиглей индукторами. Induction melting units located in the pan are metal, sectioned, cooled crucibles, transparent to the electromagnetic field with inductors located around the crucibles.

Охлаждаемые тигли сливных устройств, размещенных в поддоне, имеют на нижних торцах крышки, отводящиеся, металлические, охлаждаемые. The cooled crucibles of the drain devices located in the pan have covers on the lower ends that are diverted, metal, cooled.

Охлаждаемые тигли сливных устройств, размещенных в поддоне, имеют форму усеченных конусов, сужающихся книзу. The cooled crucibles of the drain devices located in the pan are in the form of truncated cones, tapering downward.

В охлаждаемые тигли сливных устройств, размещенных в поддоне, вставлены пробки, преимущественно металлические, повторяющие, как правило, форму тигля. In the cooled crucibles of the drain devices placed in the pan, plugs, mainly metal, are inserted, repeating, as a rule, the shape of the crucible.

Верхние торцевые поверхности поддона и охлаждаемых тиглей сливных устройств, размещенных в поддоне, лежат в одной плоскости. The upper end surfaces of the pan and the cooled crucibles of the drain devices located in the pan lie in the same plane.

Верхние торцевые поверхности поддона и охлаждаемых тиглей сливных устройств, размещенных в поддоне, образуют усеченный конус, сужающийся к тиглю. The upper end surfaces of the pan and the cooled crucibles of the drain devices located in the pan form a truncated cone, tapering to the crucible.

Печь оборудована механизмом перемещения поддона вместе с размещенными в поддоне сливными устройствами. The furnace is equipped with a pan movement mechanism along with drain devices located in the pan.

В зазорах между поддоном и сливными устройствами, размещенными в нем, проложены слои электрической изоляции. Индукционные плавильные узлы, размещенные в боковой стенке плавильного тигля, представляют собой наклонные металлические, секционированные охлаждаемые желоба, прозрачные для электромагнитного поля, с расположенными вокруг желобов индукторами. In the gaps between the pan and the drain devices located in it, layers of electrical insulation are laid. Induction melting units located in the side wall of the melting crucible are inclined metal, sectioned, cooled chutes, transparent to the electromagnetic field, with inductors located around the chutes.

Секции сливных желобов соединены между собой посредством шлицевых замков и(или) стяжных хомутов. The sections of the drain troughs are interconnected by means of slotted locks and (or) coupling clamps.

В зазорах между сливными желобами и боковой стенкой плавильного тигля проложены слои электрической изоляции. In the gaps between the drain channels and the side wall of the melting crucible, layers of electrical insulation are laid.

Частоты токов индукторов сливных устройств, размещенных в поддоне и боковой стенке плавильного тигля, составляют 50-15000000 Гц. The frequencies of the currents of the inductors of the drain devices located in the sump and the side wall of the melting crucible are 50-15000000 Hz.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид печи, на фиг. 2(а-в) показано сливное устройство, размещенное в поддоне, на фиг. 3 и 4 показано сливное устройство, размещенное в боковой стенке плавильного тигля. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of the furnace; FIG. 2 (a-c) shows a drain device located in a pan; in FIG. 3 and 4 show a drain device located in the side wall of the melting crucible.

Индукционная плавильная печь содержит медный секционированный охлаждаемый тигль 1 (фиг. 1), медный охлаждаемый поддон 2, который перемещается внутри тигля 1 с помощью устройства 3, индуктор 4 и магнитопровод 5. Сливное устройство, размещенное в поддоне 2 (фиг. 2а-в), представляет собой медный секционированный (в данном варианте 4-секционный) охлаждаемый тигель 6, прозрачный для электромагнитного поля, с соосно расположенным индуктором 7. Во избежание электрических потерь и исключения аварийной ситуации электроизолирующий слой 8 нанесен на всю поверхность контакта охлаждаемого тигля 6 с медным охлаждаемым поддоном 2. Прозрачность для электромагнитного поля охлаждаемого тигля 6 также обеспечивается электроизолирующими слоями 8 (фиг. 2в, сечение Б-Б), нанесенными на поверхности контакта секций тигля друг с другом. Внутреннее пространство холодного тигля 6 имеет форму усеченного конуса (фиг. 2а-б), сужающегося книзу. Внутрь тигля вставляется металлическая пробка 9, повторяющая форму тигля. Снизу тигель закрывается отводящейся металлической водоохлаждаемой крышкой 10. Верхние торцевые поверхности поддона 2 и охлаждаемого тигля 6 либо лежат в одной плоскости (фиг. 2а), либо образуют усеченный конус, сужающийся к тиглю (фиг. 2б). Подача охлаждающей воды в секции охлаждаемого тигля 6, размещенного в поддоне 2, осуществляется через коллектор 11 (фиг. 2 а-в), а вывод - через трубки 12. The induction melting furnace contains a copper sectioned cooled crucible 1 (Fig. 1), a copper cooled tray 2, which moves inside the crucible 1 using device 3, an inductor 4 and a magnetic circuit 5. A drain device located in the tray 2 (Fig. 2a-c) , is a copper sectioned (in this embodiment, 4-section) cooled crucible 6, transparent to the electromagnetic field, with a coaxially arranged inductor 7. In order to avoid electrical losses and eliminate emergency situations, the insulating layer 8 is applied over erhnost contact cooled copper crucible 6 with a cooled tray 2. Transparency of the electromagnetic field 6 are also cooled crucible is provided electrically insulating layers 8 (Fig. 2c, the cross section B-B), supported on the crucible surface contacting sections with each other. The inner space of the cold crucible 6 has the shape of a truncated cone (Fig. 2A-b), tapering downward. Inside the crucible, a metal plug 9 is inserted, repeating the shape of the crucible. Bottom of the crucible is closed by a diverted metal water-cooled lid 10. The upper end surfaces of the pan 2 and the cooled crucible 6 either lie in the same plane (Fig. 2a) or form a truncated cone tapering to the crucible (Fig. 2b). The supply of cooling water in the section of the cooled crucible 6, placed in the pan 2, is carried out through the collector 11 (Fig. 2 a-c), and the output through the tube 12.

Сливное устройство в верхней части боковой стенки тигля (фиг. 3, 4) представляет собой наклонный медный секционированный охлаждаемый желоб 13, прозрачный для электромагнитного поля, с расположенным вокруг индуктором 14. Прозрачность желоба для электромагнитного поля обеспечивается электроизолирующими слоями 15 (фиг. 3, вид III и фиг. 4, сечение Г-Г), нанесенными на поверхности контакта секций желоба друг с другом. Для сокращения электрических потерь и исключения аварийной ситуации электроизолирующий слой 15 (фиг. 4, вид I) нанесен на всю поверхность контакта сливного желоба с плавильным тиглем. The drain device in the upper part of the side wall of the crucible (Fig. 3, 4) is an inclined copper sectioned cooled chute 13, transparent for the electromagnetic field, with an inductor located around 14. The transparency of the chute for the electromagnetic field is provided by the electrically insulating layers 15 (Fig. 3, view III and Fig. 4, section G-D) deposited on the contact surface of the sections of the trough with each other. To reduce electrical losses and eliminate emergency situations, an electrically insulating layer 15 (Fig. 4, view I) is applied to the entire contact surface of the drain trough with the melting crucible.

Плотность прилегания секций сливного желоба друг к другу и непроницаемость зазоров между ними для стекающего расплава обеспечиваются шлицевыми замками 16 и стягивающим хомутом 17 (фиг. 4, сечение Г-Г и вид I), изготовленным из электроизолирующего материала. The tightness of the sections of the drain chute to each other and the impermeability of the gaps between them for the flowing melt are provided by splined locks 16 and a tightening collar 17 (Fig. 4, section G-D and view I) made of electrically insulating material.

Подача и отвод охлаждающей воды в секции сливного желоба 13 осуществляются через трубки 18 и 19 соответственно (фиг. 4, вид I). The supply and removal of cooling water in the drain chute section 13 is carried out through the tubes 18 and 19, respectively (Fig. 4, view I).

Диапазон частот токов на индукторе 50-15 000 000 Гц обусловлен необходимостью создания многофункциональных печей, в которых могут одновременно плавиться, а после плавки сливаться многофазные системы, содержащие различные по своим электрофизическим и магнитным свойствам материалы: металлы, шлаки, стекла и др. The frequency range of the currents at the inductor 50-15 000 000 Hz is due to the need to create multifunctional furnaces in which they can simultaneously melt and after melting multiphase systems containing materials different in their electrophysical and magnetic properties: metals, slags, glass, etc.

Работа заявляемой печи может быть проиллюстрирована на примере переплава в непрерывном режиме с целью дезактивации и компактирования радиоактивных металлических отходов под слоем боросиликатного стекла, поглощающего в процессе плавки радионуклиды. В индукционную плавильную печь (фиг. 1) с медным секционированным охлаждаемым тиглем 1, медным охлаждаемым поддоном 2, который перемещается внутри тигля 1 с помощью устройства 3, индуктором 4 и двумя сливными устройствами: в верхней части стенки тигля (фиг. 3 и 4) и в поддоне (фиг. 2а-в) со вставленной металлической пробкой 9, при закрытой нижней металлической водоохлаждаемой крышке 10 загружается порция шихты, состоящей из радиоактивного металлического лома и боросиликатного стекла. На индуктор 4 (фиг. 1) подается напряжение (частота тока 2400 Гц), шихта расплавляется и под действием электромагнитного перемешивания происходит интенсивный массообмен между расплавами металла и стекла, в результате которого радионуклиды концентрируются в стекле. После этого на индуктор 14 сливного желоба 13 подается напряжение (частота тока равна 5280000 Гц). Медный охлаждаемый поддон 2 с помощью механизма 3 (фиг. 1) медленно перемещается вверх до полного слива расплава стекла по желобу 13 (фиг. 3 и 4), но дезактивированный металлический расплав при этом остается в тигле. Затвердевания стекла на охлаждаемом желобе не происходит благодаря индукционному нагреву, поддерживающему стекло в жидком состоянии. Подача электроэнергии на индуктор 14 (фиг. 3 и 4) прекращается, и поддон 2 (фиг. 1) возвращается в исходное положение. Нижняя крышка 10 сливного устройства в поддоне открывается (фиг. 2б), на индуктор 7 сливного устройства подается напряжение (частота тока 8000 Гц), металлическая пробка 9 расплавляется и дезактивированный металлический расплав сливается из тигля 1. Кристаллизация металлического расплава на стенке холодного тигля 7 сливного устройства не происходит благодаря индукционному нагреву, поддерживающему температуру сливаемого расплава выше точки ликвидуса. После слива расплава подача электроэнергии на индукторы 4 и 7 прекращается и нижняя крышка 10 закрывается (фиг. 2а). В охлаждаемый тигель 6 (фиг. 2б) сливного устройства с помощью манипулятора или по направляющей трубе опускается новая металлическая пробка. Далее, в плавильный тигель 1 (фиг. 1) загружается очередная порция шихты, состоящей из радиоактивного металлического лома и боросиликатного стекла. На индуктор 4 подается напряжение, шихта расплавляется и далее процесс ведут, как описано выше. The operation of the inventive furnace can be illustrated by the example of remelting in a continuous mode in order to deactivate and compact radioactive metal waste under a layer of borosilicate glass, which absorbs radionuclides during melting. In the induction melting furnace (Fig. 1) with a copper sectioned cooled crucible 1, a copper cooled tray 2, which moves inside the crucible 1 using the device 3, the inductor 4 and two drain devices: in the upper part of the crucible wall (Fig. 3 and 4) and in the pan (Fig. 2a-c) with the inserted metal stopper 9, with the bottom metal water-cooled lid 10 closed, a portion of the charge consisting of radioactive scrap metal and borosilicate glass is loaded. A voltage (current frequency 2400 Hz) is applied to the inductor 4 (Fig. 1), the charge is melted and, under the influence of electromagnetic stirring, intense mass transfer occurs between the metal and glass melts, as a result of which the radionuclides are concentrated in the glass. After that, a voltage is applied to the inductor 14 of the drain trough 13 (the current frequency is 5280000 Hz). The copper cooled tray 2 using the mechanism 3 (Fig. 1) slowly moves upward until the glass melt is completely drained along the groove 13 (Figs. 3 and 4), but the deactivated metal melt remains in the crucible. Glass does not solidify on the chute due to induction heating, which keeps the glass in a liquid state. The supply of electricity to the inductor 14 (Fig. 3 and 4) is stopped, and the pallet 2 (Fig. 1) is returned to its original position. The bottom cover 10 of the drain device in the pan opens (Fig. 2b), voltage (current frequency 8000 Hz) is applied to the drain inductor 7, the metal plug 9 is melted and the deactivated metal melt is drained from the crucible 1. Crystallization of the metal melt on the wall of the cold crucible 7 of the drain the device does not occur due to induction heating, which maintains the temperature of the melt being drained above the liquidus point. After draining the melt, the power supply to the inductors 4 and 7 is stopped and the bottom cover 10 is closed (Fig. 2A). A new metal plug is lowered into the cooled crucible 6 (Fig. 2b) of the drain device using a manipulator or along a guide tube. Next, in the melting crucible 1 (Fig. 1) is loaded with another portion of the mixture, consisting of radioactive scrap metal and borosilicate glass. A voltage is applied to the inductor 4, the charge is melted, and then the process is conducted as described above.

Как следует из вышеизложенного, заявляемое устройство обладает следующими преимуществами:
- обеспечивается проведение всех технологических операций в требуемой атмосфере - воздух, вакуум, инертный газ и др., причем гарантируется возможность изменения атмосферы в ходе технологического процесса,
- обеспечивается за счет индукционного нагрева поддержание температуры сливаемого расплава на заданном уровне;
- сохраняется гомогенность сливаемого расплава в результате его электромагнитного перемешивания при сливе;
- исключается загрязнение получаемого металла или сплава материалом, из которого изготовлено сливное устройство в результате отсутствия каких-либо нестойких к коррозии в расплавах металлов и шлаков;
- исключается поглощение сливным устройством компонентов расплава и тем самым не образуется нового типа отходов в виде отработанных конструкционных материалов, в т.ч. и радиоактивных;
- обеспечивается проведение процесса в непрерывном режиме, без кристаллизации и охлаждения продуктов плавки внутри тигля, при полной автоматизации и дистанционном управлении;
- обеспечивается кардинальное решение проблемы долговечности сливных устройств - они могут работать несколько лет и не требовать промежуточных зачисток и ремонтов с участием обслуживающего персонала.
As follows from the foregoing, the claimed device has the following advantages:
- all technological operations are carried out in the required atmosphere - air, vacuum, inert gas, etc., and the possibility of changing the atmosphere during the process is guaranteed,
- provided by induction heating, the temperature of the melt being drained is maintained at a given level;
- the homogeneity of the melt being drained as a result of its electromagnetic mixing during discharge is maintained;
- excludes pollution of the resulting metal or alloy with the material from which the drain device is made as a result of the absence of any corrosion and unstable metals and slags;
- absorption of the melt components by the drainage device is excluded and thereby a new type of waste is not generated in the form of spent structural materials, including and radioactive;
- the process is carried out in a continuous mode, without crystallization and cooling of the melting products inside the crucible, with full automation and remote control;
- a radical solution to the problem of the durability of drainage devices is provided - they can work for several years and do not require intermediate cleanings and repairs with the participation of maintenance personnel.

Последние три обстоятельства особенно важны при переработке облученных материалов и радиоактивных отходов. The last three circumstances are especially important in the processing of irradiated materials and radioactive waste.

Заявляемые технические решения могут применяться для реализации различных металлургических процессов, осуществляемых в ИПХТ, в частности металлотермических, а также для других типов плавильных печей - шахтных, дуговых, электронно-лучевых и т.п. The claimed technical solutions can be used for the implementation of various metallurgical processes carried out in IPCP, in particular metallothermal, as well as for other types of melting furnaces - shaft, arc, electron beam, etc.

Claims (15)

1. Плавильная печь для производства металлов и сплавов и переработки отходов, отработавших материалов и изделий, отличающаяся тем, что она состоит из металлического охлаждаемого плавильного тигля, прозрачного для электромагнитного поля, индуктора и поддона, который выполнен металлическим охлаждаемым, а в поддоне и/или в боковой стенке плавильного тигля размещены одно или несколько сливных устройств, выполненных в виде индукционных плавильных узлов. 1. A melting furnace for the production of metals and alloys and the processing of waste, spent materials and products, characterized in that it consists of a metal cooled melting crucible, transparent to the electromagnetic field, inductor and tray, which is made of metal cooled, and in the tray and / or in the side wall of the melting crucible placed one or more drain devices made in the form of induction melting units. 2. Плавильная печь по п.1, отличающаяся тем, что индукционные плавильные узлы, размещенные в поддоне, состоят из металлических секционированных охлаждаемых тиглей, прозрачных для электромагнитного поля, и расположенных вокруг них индукторов. 2. The melting furnace according to claim 1, characterized in that the induction melting units located in the pan consist of metal sectioned cooled crucibles, transparent to the electromagnetic field, and inductors located around them. 3. Плавильная печь по п.2, отличающаяся тем, что охлаждаемые тигли сливных устройств, размещенных в поддоне, имеют на нижних торцах отводящиеся металлические водоохлаждаемые крышки. 3. The melting furnace according to claim 2, characterized in that the cooled crucibles of the drain devices located in the pan have metal water-cooled covers on the lower ends. 4. Плавильная печь по п.2 или 3, отличающаяся тем, что охлаждаемые тигли сливных устройств, размещенных в поддоне, выполнены с формой усеченных конусов, сужающихся книзу. 4. The melting furnace according to claim 2 or 3, characterized in that the cooled crucibles of the drain devices located in the pan are made with the shape of truncated cones, tapering downward. 5. Плавильная печь по любому из пп.2-4, отличающаяся тем, что в охлаждаемые тигли сливных устройств, размещенных в поддоне, вставлены металлические пробки, повторяющие форму тигля. 5. A melting furnace according to any one of claims 2 to 4, characterized in that metal plugs repeating the shape of the crucible are inserted in the cooled crucibles of the drain devices located in the pan. 6. Плавильная печь по любому из пп.2-5, отличающаяся тем, что верхние торцевые поверхности поддона и охлаждаемых тиглей сливных устройств, размещенных в поддоне, расположены в одной плоскости. 6. A melting furnace according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the upper end surfaces of the pan and the cooled crucibles of the drain devices located in the pan are located in the same plane. 7. Плавильная печь по любому из пп.2-6, отличающаяся тем, что верхние торцевые поверхности поддона и охлаждаемых тиглей сливных устройств, размещенных в поддоне, образуют усеченный конус, суженный к тиглю. 7. A melting furnace according to any one of claims 2 to 6, characterized in that the upper end surfaces of the pan and cooled crucibles of the drain devices located in the pan form a truncated cone, narrowed to the crucible. 8. Плавильная печь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что она оборудована механизмом перемещения поддона вместе со сливными устройствами, размещенными в нем. 8. The melting furnace according to claim 1 or 2, characterized in that it is equipped with a mechanism for moving the pan together with drain devices placed therein. 9. Плавильная печь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что в зазорах между поддоном и сливными устройствами, размещенными в нем, проложены слои электрической изоляции. 9. The melting furnace according to claim 1 or 2, characterized in that in the gaps between the pan and the drain devices placed in it, layers of electrical insulation are laid. 10. Плавильная печь по п.1, отличающаяся тем, что индукционные плавильные узлы, размещенные в боковой стенке плавильного тигля, состоят из наклонных металлических секционированных охлаждаемых желобов, прозрачных для электромагнитного поля, и расположенных вокруг них индукторов. 10. The melting furnace according to claim 1, characterized in that the induction melting units located in the side wall of the melting crucible, consist of inclined metal sectioned cooled channels, transparent to the electromagnetic field, and inductors located around them. 11. Плавильная печь по п.10, отличающаяся тем, что секции сливных желобов соединены между собой посредством шлицевых замков и/или стяжных хомутов. 11. The melting furnace of claim 10, characterized in that the sections of the drain channels are interconnected by means of splined locks and / or coupling clamps. 12. Плавильная печь по п. 10, отличающаяся тем, что в зазорах между сливными желобами и боковой стенкой плавильного тигля проложены слои электрической изоляции. 12. The melting furnace according to claim 10, characterized in that layers of electrical insulation are laid in the gaps between the drain channels and the side wall of the melting crucible. 13. Плавильная печь по любому из пп.1, 2, 10, отличающаяся тем, что частоты токов индукторов сливных устройств, размещенных в поддоне и боковой стенке плавильного тигля, составляют 50-15000000 Гц. 13. A melting furnace according to any one of claims 1, 2, 10, characterized in that the frequency of the currents of the inductors of the drain devices located in the pan and the side wall of the melting crucible is 50-15000000 Hz. 14. Плавильная печь по п.1, отличающаяся тем, что она предназначена для переработки радиоактивного металлического лома и твердых смешанных радиоактивных отходов. 14. The melting furnace according to claim 1, characterized in that it is intended for the processing of radioactive scrap metal and solid mixed radioactive waste. 15. Плавильная печь по п.1, отличающаяся тем, что она предназначена для переработки отработавших тепловыделяющих элементов и тепловыделяющих сборок атомных реакторов. 15. The melting furnace according to claim 1, characterized in that it is intended for the processing of spent fuel elements and fuel assemblies of nuclear reactors.
RU2000126360A 2000-10-19 2000-10-19 Melting furnace RU2177132C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000126360A RU2177132C1 (en) 2000-10-19 2000-10-19 Melting furnace

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000126360A RU2177132C1 (en) 2000-10-19 2000-10-19 Melting furnace

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2177132C1 true RU2177132C1 (en) 2001-12-20

Family

ID=20241198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000126360A RU2177132C1 (en) 2000-10-19 2000-10-19 Melting furnace

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2177132C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU188786U1 (en) * 2018-10-11 2019-04-23 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" имени И.В. Горынина Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт"-ЦНИИ КМ "Прометей") ELECTRIC MELT-RESISTANCE FURNACE
RU2690130C2 (en) * 2015-06-09 2019-05-30 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Nickel-titanium alloys melting method
CN110926206A (en) * 2019-12-03 2020-03-27 昆明理工大学 Low-melting-point metal high-flux smelting device
RU2753924C2 (en) * 2019-11-18 2021-08-24 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Melting unit for induction remelting of metal radioactive waste
RU2765028C1 (en) * 2018-09-13 2022-01-24 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Method for recycling radioactive waste generated during destruction of irradiated fuel assemblies of fast neutron reactors by induction slag remelting in cold crucible
RU2780195C1 (en) * 2022-03-11 2022-09-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И.Ульянова (Ленина) (СПбГЭТУ "ЛЭТИ") Induction vitrification furnace for high level waste

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ближайшего аналога не обнаружено. *
ТИР Л.Л. и др. Современные методы индукционной плавки. - М.: Энергия, 1975, с. 49-51. *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2690130C2 (en) * 2015-06-09 2019-05-30 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Nickel-titanium alloys melting method
RU2765028C1 (en) * 2018-09-13 2022-01-24 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Method for recycling radioactive waste generated during destruction of irradiated fuel assemblies of fast neutron reactors by induction slag remelting in cold crucible
RU188786U1 (en) * 2018-10-11 2019-04-23 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" имени И.В. Горынина Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт"-ЦНИИ КМ "Прометей") ELECTRIC MELT-RESISTANCE FURNACE
RU2753924C2 (en) * 2019-11-18 2021-08-24 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Melting unit for induction remelting of metal radioactive waste
CN110926206A (en) * 2019-12-03 2020-03-27 昆明理工大学 Low-melting-point metal high-flux smelting device
CN110926206B (en) * 2019-12-03 2024-05-03 昆明理工大学 High flux smelting device for low-melting-point metal
RU2780195C1 (en) * 2022-03-11 2022-09-20 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И.Ульянова (Ленина) (СПбГЭТУ "ЛЭТИ") Induction vitrification furnace for high level waste

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5304701A (en) Melting furnace for treating wastes and a heating method of the same
FI95814C (en) Defrosting group with two adjacent melting furnaces
US5882581A (en) Apparatus for the processing of solid mixed waste containing radioactive and hazardous materials
US7730745B2 (en) Vitrification furnace with dual heating means
KR20010080242A (en) Melting/retaining furnace for aluminum ingot
AU2002363728B2 (en) Method and apparatus for melting metals
US10231290B2 (en) Electromagnetic induction furnace and use of the furnace for melting a mixture of metal(s) and oxide(s), said mixture representing a corium
US3612740A (en) Arrangement for production of metal alloys steel alloys in particular
RU2177132C1 (en) Melting furnace
IE871491L (en) Glass furnace.
CN112194343A (en) Discharging device for high-temperature glass curing furnace
EP0176897B1 (en) Induction heating vessel
RU2345141C1 (en) Radioactive metal waste reprocessing method and device used for method realisation
EP2797082A1 (en) Method for processing solid radioactive waste
DE19805644C2 (en) Process and induction furnace for the continuous melting of small-sized metal and / or metal-containing bulk goods
CN101665850B (en) Device for heating and smelting sponge iron, separating iron slag and refining molten steel
US5590151A (en) Process for melting scrap iron in an electric furnace and installation for implementing the process
RU120278U1 (en) MELTING UNIT FOR PROCESSING SOLID RADIOACTIVE WASTE
CN100451514C (en) DC arc induction furnace
WO1997016051A1 (en) Electric heating element
RU205723U1 (en) Device for vitrification of radioactive waste
RU2765028C1 (en) Method for recycling radioactive waste generated during destruction of irradiated fuel assemblies of fast neutron reactors by induction slag remelting in cold crucible
RU2737663C1 (en) Induction furnace with cold crucible for vitrification of hlw
US20220412656A1 (en) Thermal launder for the transfer of white metal in a smelting furnace
CN201512549U (en) Device for melting sponge iron by heating, separating iron slag and refining molten steel

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061020

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20070927

PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121020