SE449092B - Forfarande for konvertering av uranhexafluorid till uranoxider - Google Patents

Description

449 092 styrka, vilka efter sintring ger kärnbränslepellets med till- fredsställande kvalitet. För att tillväxten och agglomereringen skall ske dendritiskt, såsom krävs enligt uppfinningen, är det inte tillräckligt att endast förlänga uppehållet för uranylfluo- § rid i kärlets första område. Det är nödvändigt att uranylfluorid- partiklarna cirkulerar i det första området så att reaktionen mellan uranhexafluorid och ånga fortsätter i närvaro av partik- larna, vilka sålunda utgör kärnor, vilka kan växa till under produktionen av ytterligare uranylfluorid.

En föredragen utföringsform av förfarandet framgår av kravet 2.

En lämplig anordning för genomförande av förfarandet enligt upp- finningen finns beskriven i GB-PS 1 341 379 och motsvarande US-PS 3 698 697. Denna omfattar en lutande, roterande trumugn med en inloppskammare, som bildar ett första område i ugnen, in i vil- ket uranhexafluoriden och torr ånga injiceras horisontellt för att ge en plym av uranylfluoridpartiklar. Ugnen bildar ett andra område, i vilket den producerade uranylfluoriden i inloppskammaren konverteras till uranoxid genom en motriktad ström av ånga och/el- ler vätgas. Inloppskammaren är försedd med filter, vilka samlar upp uranylfluorid som transporterats tillbaka in i kammaren av avgaser, som kommer från den övre änden av ugnstrumman, och den uppsamlade uranylfluoriden frigöras genom tillbakablåsningsanord- ningar, faller igenom plymen av uranylfluoridpartiklar till in- loppskammarens botten. Där samlas den upp av organ, som är an- ordnade för att transportera eventuell i inloppskammaren avsatt uranylfluorid in i ugnstrummans övre ände. Om dessa organ omfat-- tar en spiralformig anordning, som beskrivits i GB-PS 1 341 379 och US-PS 3 698 697, kommer uranylfluoriden inte bara att trans- porteras eller överföras från inloppskammarens botten till ugnens andra område, utan också när så sker kommer den att bringas att cirkulera i inloppskammaren och passera både genom och runt ply- men av'uranylfluoridpulverpartiklar, bildade vid den samtidiga injiceringen av uranhexafluorid och torr ånga, bildande kärnor l för uranylfluorid. Plymen möter också avgaser, som kommer från den övre änden av ugnstrumman och transporterar små partiklar av uranylfluorid, som blâsts tillbaka av avgaserna. Dessa partik- lar kan också ge upphov till kärnbildning. Genom lämplig styr- ning av processen kan en huvuddel av uranylfluoriden påverkas e~.- 449 092 och icke avsättas i ugnen direkt från plymen. En sådan styrning kan uppnås genom justering av olika parametrar, innefattande särskilt plymens längd och rotationshastigheten för den spiral- formiga anordningen, vilken varierats mellan 3 och 9 varv per minut. Plymens längd är en funktion av gashastigheten i strålar- na och det har visat sig vara nödvändigt med en hastighet ej un- derstigande 7,0 meter per sekund i hexafluoridstrâlen och icke mindre än 50 meter per sekund i ângstrâlen. En positiv ström, i motström till pulvret, krävs givetvis också för att kunna blåsa tillbaka~âtminstone en del av de finare uranylfluoridpartiklarna in i inloppskammaren, vilka partiklar annars skulle inträda i ug- nen, och det har visat sig att hastigheten för detta motströms- flöde bör vara åtminstone 0,05 meter per sekund. Så snart denna hastighet bestämts, kan de andra inre gasflödeshastigheterna be- räknas för varje särskild ugn.

För en given ugn kan de optimala betingelserna behöva bestämmas genom experiment och justeringar efter undersökning av produktens form. En indikation på att cirkulering i det första området exis- terar kan erhållas genom insprutning av ett radioaktivt spârämne.

I en serie prov under användning av molybden (99) hexafluorid visade det sig att inget spårämne nådde ugnen tidigare än åtmins- tone 20 sekunder efter dess insprutning tillsammans med ångan och uranhexafluoriden, vilka bildade plymen i inloppskammaren, att spârämnesaktiviteten nådde ett maximum vid inträdet i ugnen efter endast tre minuter och att den avtog sakta över 35 minuter, varvid tiden för halvering av spârämnesaktiviteten var 13 minuter. life .

Claims (1)

1. 449 032 _ f Patentkrav av roterugnen med en motriktad ström av ånga eller vätgas eller en blandning därav, k ä n n e t e c k n a t av steget att låta en huvuddel av uranylfluoridpartiklarna cirkulera inom det förs- ta området, så att de ursprungliga uranylfluoridpartiklarna får tillväxa och agglomerera dendritiskt, varigenom till det andra om- re under bildning av en plym av uranylfluoridpartiklar i nämnda första område, uranylfluoridpartiklar avsatta på botten av in- loppskammaren förflyttas till nämnda andra område för passage ge- nom ugnskammaren, uranylfluoridpartiklar återförda till inlopps- kammaren med gaser från den övre änden av ugnskammaren uppsamlas, och att cirkulationen av uranylflouridpartiklarna i nämnda förs- ta omrâde åstadkommes genom att låta de uppsamlade uranylfluorid-