RU2245586C2 - Method and device for manufacturing high-level glass filled container - Google Patents
Method and device for manufacturing high-level glass filled container Download PDFInfo
- Publication number
- RU2245586C2 RU2245586C2 RU2003106203/06A RU2003106203A RU2245586C2 RU 2245586 C2 RU2245586 C2 RU 2245586C2 RU 2003106203/06 A RU2003106203/06 A RU 2003106203/06A RU 2003106203 A RU2003106203 A RU 2003106203A RU 2245586 C2 RU2245586 C2 RU 2245586C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- glass
- charge
- crucible
- melting
- Prior art date
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 31
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 18
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 5
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 abstract description 6
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 230000003100 immobilizing effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 14
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 5
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 description 4
- 239000002927 high level radioactive waste Substances 0.000 description 4
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 4
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000007496 glass forming Methods 0.000 description 3
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- CIOAGBVUUVVLOB-NJFSPNSNSA-N Strontium-90 Chemical compound [90Sr] CIOAGBVUUVVLOB-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N beryllium oxide Inorganic materials O=[Be] LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- TVFDJXOCXUVLDH-RNFDNDRNSA-N cesium-137 Chemical compound [137Cs] TVFDJXOCXUVLDH-RNFDNDRNSA-N 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- FRWYFWZENXDZMU-UHFFFAOYSA-N 2-iodoquinoline Chemical compound C1=CC=CC2=NC(I)=CC=C21 FRWYFWZENXDZMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- XSDDURKCUUMQFV-UHFFFAOYSA-N [Sr].[Cs] Chemical compound [Sr].[Cs] XSDDURKCUUMQFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 238000009933 burial Methods 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 239000007799 cork Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- 239000005365 phosphate glass Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000000941 radioactive substance Substances 0.000 description 1
- 239000011214 refractory ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 150000003438 strontium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Description
Изобретения относятся к области переработки жидких высокоактивных отходов (ВАО), образующихся при гидрометаллургических способах регенерации облученного ядерного топлива.The invention relates to the field of processing liquid high-level waste (HLW) generated by hydrometallurgical methods for the regeneration of irradiated nuclear fuel.
В настоящее время наиболее рациональным способом обращения с жидкими ВАО считается их фракционирование, приводящее к получению концентратов цезия-137, стронция-90. Для фиксации цезия-137 и стронция-90 наиболее технологичным методом является включение их в устойчивую стекломатрицу, пригодную для транспортировки, длительного хранения и захоронения, а также для изготовления активной части радиоактивных источников тепла или излучения, применяемых в различных областях техники и медицины /И.А.Соболев, М.И.Ожован и др. “Стекла для радиоактивных отходов”, М., Энергоатомиздат, 1999 г./ /Н.Е.Брежнева, А.А.Минаев и др.” Получение и свойства радиоактивных стекол” в сборнике Производство изотопов. - М., Атомиздат, 1973 г./Currently, the most rational way of handling liquid HLW is their fractionation, which leads to the production of cesium-137, strontium-90 concentrates. For fixing cesium-137 and strontium-90, the most technologically advanced method is to incorporate them into a stable glass matrix suitable for transportation, long-term storage and burial, as well as for the manufacture of the active part of radioactive heat or radiation sources used in various fields of technology and medicine / I. A. Sobolev, M.I. Ozhovan et al. “Glasses for radioactive waste”, M., Energoatomizdat, 1999 / / N.E. Brezhneva, A.A. Minaev and others. “Production and properties of radioactive glasses” in the collection Production of isotopes. - M., Atomizdat, 1973 /
Известный способ заполнения контейнера высокоактивным стеклом состоит из следующих основных стадий:The known method of filling a container with highly active glass consists of the following main stages:
- Концентрирования (упаривания) растворов ВАО до сухого или пастообразного состояния.- Concentration (evaporation) of HLW solutions to a dry or pasty state.
- Смешивания концентратов ВАО со стеклообразующими компонентами в плавителе (приготовление шихты).- Mixing HLW concentrates with glass-forming components in the melter (preparation of the charge).
- Расплав шихты и варка стекла в плавителе.- Melt the mixture and glass melting in the melter.
- Выдача стекломассы из плавителя через разогреваемую (охлаждаемую) фильеру в контейнер, находящийся вне зоны нагрева.- Issuance of molten glass from the melter through a heated (cooled) die to a container located outside the heating zone.
Данный способ является сложным для получения в горячих камерах контейнеров с высокоактивным стеклом малого объема.This method is difficult to obtain in hot chambers of containers with highly active glass of small volume.
Одним из основных требований к технологии получения контейнера с высокоактивным стеклом является задача заполнения его стекломассой на заданный объем и простота этой операции в условиях горячей камеры.One of the main requirements for the technology for producing a container with highly active glass is the task of filling it with molten glass for a given volume and the simplicity of this operation in a hot chamber.
Наиболее близким к заявляемому способу является способ получения контейнера с высокоактивным стеклом /патент ФРГ № 2551349, кл. G 21 F 9/04 1977 г./, включающий заполнение тигля-плавителя шихтой и варку в нем стекла. Выдача расплава стекла из тигля-плавителя происходит через донную фильеру, которая находится вне зоны нагрева, и которую охлаждают во время варки стекла и разогревают до температуры расплава стекла для его выдачи. Стекло получают в виде стеклогранул, для чего выдача стекла происходит в виде капель на вращающийся диск. Полученные таким образом стеклогранулы в холодном виде собираются с диска и засыпаются в контейнер. Для заполнения контейнера стеклом полностью или на заданную величину предусматривается многостадийный нагрев контейнера до расплава стекла, досыпка гранул для пополнения объема контейнера и вновь разогрев до расплава. После проведения этих операций контейнер помещается в охранный пенал, герметизируется, дезактивируется и используется по назначению. Недостатками известного способа являются:Closest to the claimed method is a method of obtaining a container with highly active glass / patent of Germany No. 2551349, class. G 21 F 9/04 1977 /, including the filling of the crucible-melter with a charge and the melting of glass in it. Glass melt is dispensed from the melting crucible through the bottom die, which is located outside the heating zone, and which is cooled during glass melting and heated to the glass melt temperature to dispense it. Glass is obtained in the form of glass granules, for which glass is dispensed in the form of droplets on a rotating disk. The glass granules thus obtained are collected in a cold form from a disk and poured into a container. To fill the container with glass completely or to a predetermined value, a multi-stage heating of the container is foreseen before the glass melt, refill of granules to replenish the container volume and reheated to melt. After carrying out these operations, the container is placed in a security case, sealed, deactivated and used for its intended purpose. The disadvantages of this method are:
- Сложность и многостадийность.- Complexity and multi-stage.
- Необходимость постоянного визуального контроля.- The need for constant visual control.
- Возможность кристаллизации стекла при переплавке, что ухудшает его физико-химические свойства.- The possibility of crystallization of glass during remelting, which impairs its physico-chemical properties.
- Сложность управления процессом в горячей камере.- The difficulty of controlling the process in a hot chamber.
Предлагаемым изобретением решается задача упрощения способа получения контейнера с высокоактивным стеклом с заданной степенью заполнения.The present invention solves the problem of simplifying the method of obtaining a container with highly active glass with a given degree of filling.
Предлагается способ изготовления заполненного высокоактивным стеклом контейнера, включающий загрузку тигля-плавителя шихтой, расплавление шихты, слив первичного расплава шихты в контейнер и доваривание стекла в контейнере. Все высокотемпературные процессы проводят в объеме печи, в единой зоне нагрева. Причем тигель-плавитель заполняют шихтой, расплавленный объем которой равен полезному объему контейнера.A method for manufacturing a container filled with highly active glass is proposed, which includes loading the crucible-melter with a charge, melting the mixture, draining the primary melt of the mixture into the container, and adding glass in the container. All high-temperature processes are carried out in the furnace volume, in a single heating zone. Moreover, the melting crucible is filled with a charge, the molten volume of which is equal to the useful volume of the container.
Техническим результатом предлагаемого способа является возможность проведения всех высокотемпературных процессов изготовления заполненного высокоактивным стеклом контейнера за одну стадию, без вмешательства оператора.The technical result of the proposed method is the ability to carry out all high-temperature processes for manufacturing a container filled with highly active glass in one stage, without operator intervention.
В известном изобретении, выбранном в качестве прототипа для способа, описано устройство, которое может быть рассмотрено в качестве прототипа заявленного устройства.In the well-known invention, selected as a prototype for the method, a device is described that can be considered as a prototype of the claimed device.
Недостатками известного устройства являются:The disadvantages of the known device are:
- Наличие температурного градиента на фильере тигля-плавителя, приводящего к выходу ее из строя.- The presence of a temperature gradient on the die of the crucible-melter, leading to its failure.
- Загрязнение всего объема горячей камеры или бокса радионуклидами вследствие испарения их при высоких температурах в процессе выпуска стекломассы капельным методом или при разливе струей.- Contamination of the entire volume of the hot chamber or box with radionuclides due to their evaporation at high temperatures in the process of releasing glass melt by the drip method or during spillage.
- Сложность управления устройством в горячей камере.- The difficulty of controlling the device in a hot chamber.
Предлагаемым изобретением решается задача автоматизации процесса изготовления заполненного высокоактивным стеклом контейнера и предотвращения загрязнения объема горячей камеры радионуклидами при разливе стекломассы.The present invention solves the problem of automating the manufacturing process of a container filled with highly active glass and preventing contamination of the volume of the hot chamber with radionuclides during glass spill.
Предлагается устройство для изготовления заполненного высокоактивным стеклом контейнера, состоящее из тигля-плавителя с фильерой в донной части и контейнера, причем тигель-плавитель расположен над контейнером на кольце-проставке в единой зоне нагрева, причем высота кольца-проставки превышает сумму высот контейнера и фильеры, а отношение диаметра отверстия фильеры к ее высоте обеспечивает образование в ней термической пробки из застывшего стекла предыдущей варки.A device for manufacturing a container filled with highly active glass is proposed, consisting of a crucible with a die in the bottom and a container, the crucible being located above the container on a spacer ring in a single heating zone, the height of the spacer ring being greater than the sum of the heights of the container and the spinneret, and the ratio of the diameter of the hole of the die to its height ensures the formation in it of a thermal plug from the frozen glass of the previous brewing.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является возможность изготовления контейнера с высокоактивным стеклом, заполненного на любой заданный объем за одну стадию.The technical result of the invention is the ability to manufacture a container with highly active glass, filled to any given volume in one stage.
Предлагаемое устройство, работающее по предлагаемому способу, размещается в единой зоне нагрева и состоит из двух вертикально расположенных тиглей. Вверху располагают тигель-плавитель, имеющий донную сливную фильеру, заполненную застывшим стеклом предыдущей варки. Диаметр сливного отверстия фильеры и ее высота выполняются таким образом, чтобы остатки стекломассы заполняли отверстие фильеры и, застывая, герметизировали тигель-плавитель. В тигель-плавитель помещают расчетное количество шихты, расплавленный объем которой равен полезному объему приемного контейнера, расположенного снизу, под фильерой тигля-плавителя. Этот контейнер служит для приема расплава, который самотеком поступает из верхнего тигля-плавителя, варки стекла и дальнейшего использования. Вертикальное расположение тиглей осуществляется посредством разрезного кольца-проставки, высота которого превышает сумму высот тигля-контейнера и фильеры. Объем тигля-плавителя в 3-4 раза превышает объем контейнера из-за разности насыпной плотности шихты (0,7-1,2 г/см3) и плотности стекла (~3 г/см3).The proposed device, operating by the proposed method, is located in a single heating zone and consists of two vertically arranged crucibles. At the top, a melting crucible having a bottom drain die filled with a frozen glass of the previous cooking. The diameter of the drain hole of the die and its height are made so that the remaining molten glass fills the hole of the die and, solidifying, seals the crucible-melter. The calculated amount of the charge is placed in the melting crucible, the molten volume of which is equal to the useful volume of the receiving container located below, under the die of the melting crucible. This container serves to receive the melt, which by gravity comes from the upper crucible-melter, glass melting and further use. The vertical arrangement of the crucibles is carried out by means of a split spacer ring, the height of which exceeds the sum of the heights of the container crucible and die. The volume of the melting crucible is 3-4 times the volume of the container due to the difference in bulk density of the charge (0.7-1.2 g / cm 3 ) and glass density (~ 3 g / cm 3 ).
В качестве материала для изготовления тиглей и кольца-проставки используется огнеупорная керамика (Al2O3, BeO и др.) или жаропрочные, коррозионно-стойкой стали (ЭП-567, ЭЙ-652 и др.).Refractory ceramics (Al 2 O 3 , BeO, etc.) or heat-resistant, corrosion-resistant steel (EP-567, EY-652, etc.) are used as the material for the manufacture of crucibles and spacer rings.
На чертеже изображено предлагаемое устройство, которое содержит:The drawing shows the proposed device, which contains:
1 - Электропечь1 - Electric furnace
2 - Тигель-плавитель2 - Crucible crucible
3 - Сливную фильеру3 - Drain die
4 - Стеклянную пробку4 - Glass cork
5 - Контейнер5 - Container
6 - Кольцо-проставку6 - Ring spacer
Устройство работает следующим образом: в тигель-плавитель засыпается расчетное количество шихты, и вся сборка, состоящая из тигля-плавителя, контейнера и проставки, помещается в объем электропечи. Включается нагрев печи. Процессы дегидратации, денитрации, кальцинации шихты и образования первичного объема расплава происходят в объеме тигля-плавителя, который остается герметичным до температуры образования расплава (950-1000°С). При достижении этой температуры стеклянная пробка внутри фильеры расплавляется и расплав, представляющий при этих температурах не полностью проваренную стекломассу, самопроизвольно перетекает из тигля-плавителя в приемный контейнер, где после выдержки в течение 2-3 часов при температуре 1150-1200°С, в зависимости от состава, превращается в гомогенное стекло.The device operates as follows: the calculated amount of the charge is poured into the melting crucible, and the entire assembly, consisting of the melting crucible, the container and the spacer, is placed in the volume of the electric furnace. The oven starts heating. The processes of dehydration, denitration, calcination of the charge and the formation of the primary volume of the melt occur in the volume of the crucible-melter, which remains tight to the temperature of melt formation (950-1000 ° С). When this temperature is reached, the glass plug inside the die melts and the melt, which is not completely boiled glass at these temperatures, spontaneously flows from the crucible to the receiving container, where after holding for 2-3 hours at a temperature of 1150-1200 ° С, depending from composition, turns into homogeneous glass.
После выключения печи и остывания ее до комнатной температуры сборка вместе с контейнером извлекается из печи. Контейнер, заполненный стеклом на заданный объем, помещается в охранный пенал, герметизируется, подвергается дезактивации и используется по назначению. Тигель-плавитель готов к следующему циклу, он используется многократно, т.к. отверстие фильеры остается закрытым термической пробкой из застывшего стекла. Процесс не требует визуального контроля, т.к. протекают в объеме печи автоматически согласно заданному температурному режиму.After turning off the furnace and cooling it to room temperature, the assembly together with the container is removed from the furnace. A container filled with glass to a predetermined volume is placed in a security case, sealed, decontaminated and used for its intended purpose. The melting crucible is ready for the next cycle, it is used repeatedly, because the hole of the die remains closed by a thermal stopper made of frozen glass. The process does not require visual inspection, as proceed in the furnace volume automatically according to a given temperature regime.
Пример 1Example 1
Получение блока цезий-стронций боросиликатного стекла массой 500 г в виде контейнера, заполненного стекломассой на 80%.Obtaining a block of cesium-strontium borosilicate glass weighing 500 g in the form of a container filled with molten glass by 80%.
Тигель-плавитель, тигель-контейнер и, кольцо-проставку изготовляют из коррозионно-стойкой стали, марки ЭЙ-652 (ХН 70Ю). Фильеру тигля-плавителя выполняют из трубки (ЭИ 652) ⌀6 Х 1,5 мм длиной 20 мм, которая вваривается в центр дна тигля-плавителя. Тигель-плавитель ранее использовался для варки стекла данного состава, поэтому на его внутренней поверхности и в отверстии фильеры имеется застывшее стекло, которое является постоянно переходящим остатком для данного тигля.The crucible-melter, the crucible-container and the ring-spacer are made of corrosion-resistant steel, grade EY-652 (ХН 70Ю). The crucible-crucible die is made from a tube (EI 652) ⌀6 X 1.5 mm, 20 mm long, which is welded into the center of the bottom of the crucible-melter. The melting crucible was previously used for melting glass of this composition, therefore, on its inner surface and in the hole of the die there is a frozen glass, which is a constantly passing residue for this crucible.
Расчетное количество шихты, которая представляет собой смесь компонентов, включающих предварительно упаренные до сухого состояния соединения цезия и стронция и стеклообразующие добавки, засыпается в тигель-плавитель. Стекло заданного состава имеет плотность 3 г/см3. По расчету для получения 500 г стекла берется 600 г шихты, которая занимает объем 860 см3 (насыпная плотность шихты 0,7 г/см3). Собирают устройство: тигель-плавитель объемом 1000 см3 с шихтой устанавливают на кольцо-проставку над контейнером, объемом 209 см3. Для нагревания используют электропечь сопротивления колокольного типа вертикального перемещения. Печь опускают на устройство, которое оказывается в едином жаровом пространстве. Включают нагрев печи по программе оптимальной для данного состава стекла: разогрев до 1180°С за 3 часа и выдержка при этой температуре 2 часа. После отключения нагрева и остывания печь поднимают. Все стекло, массой 500 г, оказалось в контейнере и заполнило его на заданную величину, 80% полезного объема, что составило 167 см3. Фильера тигля-плавителя оказалась герметично заполненной застывшим стеклом, т.е. тигель готов к приему новой партии шихты. Тигель-контейнер помещают в охранный пенал, герметизируют, дезактивируют и используют по назначению.The estimated amount of the charge, which is a mixture of components, including cesium and strontium compounds pre-evaporated to dryness and glass-forming additives, is poured into the melting crucible. Glass of a given composition has a density of 3 g / cm 3 . According to the calculation, to obtain 500 g of glass, 600 g of a charge is taken, which occupies a volume of 860 cm 3 (bulk density of the charge is 0.7 g / cm 3 ). The device is assembled: a crucible-melter with a volume of 1000 cm 3 and a charge are mounted on a spacer ring above a container with a volume of 209 cm 3 . For heating, an electric resistance furnace of a bell type of vertical movement is used. The furnace is lowered onto a device that is in a single heat space. The furnace heating is turned on according to the program optimal for the given glass composition: heating to 1180 ° C in 3 hours and holding at this temperature for 2 hours. After turning off the heating and cooling, the furnace is raised. All glass, weighing 500 g, was in the container and filled it by a predetermined amount, 80% of the usable volume, which amounted to 167 cm 3 . The crucible die was hermetically filled with a frozen glass, i.e. the crucible is ready to receive a new batch of the charge. The crucible container is placed in a security case, sealed, deactivated and used for its intended purpose.
Пример 2Example 2
Получение блока цезий алюмофосфатного стекла массой 675 г в виде контейнера, заполненного стекломассой на 90%.Obtaining a block of cesium aluminophosphate glass weighing 675 g in the form of a container filled with molten glass by 90%.
Из-за химической агрессивности компонентов шихты для получения фосфатного стекла заданного состава варку стекла проводят в керамических тиглях. Тигель-плавитель, имеющий сливную фильеру, выполнен из оксида бериллия, а контейнер и кольцо-проставка из оксида алюминия. Тигель-плавитель ранее использовался для варки стекла данного состава, поэтому на его внутренней поверхности и в отверстии фильеры имеется застывшее стекло, которое является постоянно переходящим остатком для данного тигля.Due to the chemical aggressiveness of the components of the mixture to obtain a phosphate glass of a given composition, glass is melted in ceramic crucibles. The melting crucible having a drain die is made of beryllium oxide, and the container and the spacer ring are made of aluminum oxide. The melting crucible was previously used for melting glass of this composition, therefore, on its inner surface and in the hole of the die there is a frozen glass, which is a constantly passing residue for this crucible.
Расчетное количество шихты, которая представляет собой смесь компонентов, включающая предварительно упаренные до сухого состояния соединения цезия и стеклообразующие добавки, засыпают в тигель-плавитель. Стекло заданного состава имеет плотность 3 г/см3. По расчету для получения 675 г стекла требуется 833 г шихты, которая занимает объем 800 см3 (насыпная плотность шихты 1,04 г/см3). Собирают устройство: тигель-плавитель объемом 1000 см3 с шихтой устанавливают на кольцо-проставку над контейнером, объемом 250 см3. Для нагревания используют печь, как в примере 1. Включают нагрев печи по программе оптимальной для данного состава стекла: разогрев до 1150°С за 3 часа, выдержка при этой температуре 2 часа. После отключения нагрева и остывания печь поднимают. Все стекло, массой 675 г, оказалось в контейнере и заполнило его на заданную величину, 90% полезного объема, что составило 225 см3. Фильера тигля-плавителя оказалась герметично заполненной застывшим стеклом, т.е. тигель готов к приему новой партии шихты. Контейнер помещают в охранный пенал, герметизируют, дезактивируют и используют по назначению.The estimated amount of the charge, which is a mixture of components, including cesium compounds pre-evaporated to dryness and glass-forming additives, is poured into the melting crucible. Glass of a given composition has a density of 3 g / cm 3 . According to the calculation, to obtain 675 g of glass, 833 g of the charge is required, which occupies a volume of 800 cm 3 (bulk density of the charge is 1.04 g / cm 3 ). The device is assembled: a crucible-melter with a volume of 1000 cm 3 and a charge are mounted on a spacer ring above a container with a volume of 250 cm 3 . The furnace is used for heating, as in example 1. The furnace is turned on according to the program optimal for the given glass composition: heating to 1150 ° C in 3 hours, holding at this temperature for 2 hours. After turning off the heating and cooling, the furnace is raised. All glass, weighing 675 g, was in the container and filled it by a predetermined amount, 90% of the usable volume, which amounted to 225 cm 3 . The crucible die was hermetically filled with a frozen glass, i.e. the crucible is ready to receive a new batch of the charge. The container is placed in a security case, sealed, deactivated and used for its intended purpose.
Примеры 1 и 2 показывают, что по сравнению с прототипом процесс заполнения контейнера происходит в одну стадию и в автоматическом режиме. При этом возможные аэрозоли уноса и другие радиоактивные вещества остаются во внутреннем объеме печи, предохраняя тем самым поверхность "горячей" камеры от загрязнения.Examples 1 and 2 show that, compared with the prototype, the process of filling the container occurs in one stage and in automatic mode. At the same time, possible ablation aerosols and other radioactive substances remain in the internal volume of the furnace, thereby protecting the surface of the "hot" chamber from contamination.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003106203/06A RU2245586C2 (en) | 2003-03-05 | 2003-03-05 | Method and device for manufacturing high-level glass filled container |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2003106203/06A RU2245586C2 (en) | 2003-03-05 | 2003-03-05 | Method and device for manufacturing high-level glass filled container |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2003106203A RU2003106203A (en) | 2004-09-20 |
| RU2245586C2 true RU2245586C2 (en) | 2005-01-27 |
Family
ID=35139307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2003106203/06A RU2245586C2 (en) | 2003-03-05 | 2003-03-05 | Method and device for manufacturing high-level glass filled container |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2245586C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102206034A (en) * | 2010-03-30 | 2011-10-05 | 湖北新华光信息材料有限公司 | Water stemming of discharge hole of quartz crucible material-preparation furnace |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2101796A (en) * | 1981-07-14 | 1983-01-19 | Agip Nucleare Spa | Process for vitrifying active radioactive waste |
| RU2012080C1 (en) * | 1992-05-26 | 1994-04-30 | Морозов Александр Прокопьевич | Equipment for reprocessing of solid radioactive waste |
| RU2152653C1 (en) * | 1998-12-23 | 2000-07-10 | Московское государственное предприятие - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды "Радон" | Cooled induction melter apparatus for vitrifying liquid radioactive wastes |
-
2003
- 2003-03-05 RU RU2003106203/06A patent/RU2245586C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2101796A (en) * | 1981-07-14 | 1983-01-19 | Agip Nucleare Spa | Process for vitrifying active radioactive waste |
| RU2012080C1 (en) * | 1992-05-26 | 1994-04-30 | Морозов Александр Прокопьевич | Equipment for reprocessing of solid radioactive waste |
| RU2152653C1 (en) * | 1998-12-23 | 2000-07-10 | Московское государственное предприятие - объединенный эколого-технологический и научно-исследовательский центр по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды "Радон" | Cooled induction melter apparatus for vitrifying liquid radioactive wastes |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102206034A (en) * | 2010-03-30 | 2011-10-05 | 湖北新华光信息材料有限公司 | Water stemming of discharge hole of quartz crucible material-preparation furnace |
| CN102206034B (en) * | 2010-03-30 | 2013-09-04 | 湖北新华光信息材料有限公司 | Water stemming of discharge hole of quartz crucible material-preparation furnace |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6283908B1 (en) | Vitrification of waste with conitnuous filling and sequential melting | |
| US10020085B2 (en) | Isotope-specific separation and vitrification | |
| US4202792A (en) | Method for noncontaminating solidification of radioactive waste materials | |
| US4097401A (en) | Thermodynamically stable product for permanent storage and disposal of highly radioactive liquid wastes | |
| US3365578A (en) | Glass composition comprising radioactive waste oxide material contained within a steel vessel | |
| US4404129A (en) | Sequestering of radioactive waste | |
| US4737316A (en) | Purification of contaminated liquid | |
| CA1225902A (en) | Purification of contaminated liquid | |
| RU2245586C2 (en) | Method and device for manufacturing high-level glass filled container | |
| KR101507148B1 (en) | Method for vitrifying radioactive rare earth waste | |
| CA1125528A (en) | Immobilization of radwastes in glass containers and products formed thereby | |
| US6485404B1 (en) | Advanced vitrification system improvements | |
| De Luca et al. | Crystallization of PbO· 2B2O3 from its supercooled melt | |
| Shaydullin et al. | Investigation of borosilicate glasses with simulated HLW components and determination of their chemical durability | |
| RU2172787C1 (en) | Method of pyrometallurgical processing of wastes, depleted materials and used up articles | |
| RU2109355C1 (en) | Method for packing spent nuclear fuel | |
| KR102091484B1 (en) | Borate glass wasteform to immobilize rare-earth oxides from pyro-processing and manufacturing method thereof | |
| Rankin et al. | Microstructures and leachability of vitrified radioactive wastes | |
| SU1740506A1 (en) | Process for melting out melt remnants of high-melting oxides | |
| McCloy et al. | Method Development for High Temperature In-Situ Neutron Diffraction Measurements of Glass Crystallization on Cooling from Melt | |
| SU1136657A1 (en) | Material for hardening high-active fluorine waste and method of producing same | |
| Bonniaud et al. | Application of borate glasses and various boron bearing glasses to the management of French radioactive wastes | |
| JPH05126997A (en) | Method for producing vitrified body | |
| SU1083832A1 (en) | Method of producing burial material on base of solid radioactive fluoride waste | |
| SU986217A1 (en) | Composition for hardening highly radioactive waste and method of obtaining same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140306 |