CS248780B1

CS248780B1 - A furnace for sealing radioactive waste into enamel

Info

Publication number: CS248780B1
Application number: CS350084A
Authority: CS
Inventors: Karel Vrba; Jiri Stejskal; Jiri Alexa
Original assignee: Karel Vrba; Jiri Stejskal; Jiri Alexa
Priority date: 1984-05-16
Filing date: 1984-05-16
Publication date: 1987-02-12

Abstract

Řešení se týká pece k zatavování radioaktivního odpadu do skloviny zahrnující válcovitou nádobu, opatřenou víkem (9), přičemž uvnitř nádoby je umístěna vertikální trubice (4), jejíž vnější plocha tvoří s vnitřní plochou válcovité nádoby prostor, přičemž tato vnitřní vertikální trubice (4) je umístěna excentricky tak, že se dotýká tečně stěny válcovité nádoby a uvnitř vertikální trubice (4) je ve dně (2) pece umístěn otvor s vloženou výtokovou tryskou (5) pevně spojenou s táhlem (8), které je vyvedeno na vnější stranu víka (3) pece. Řešení lze využít u všech indukčně vytápěných pecí, které slouží k produkci jakékoliv taveniny zejména k vitrifikaci radioaktivních odpadů v jaderné energetice.The solution relates to a furnace for sealing radioactive waste into glass comprising a cylindrical container provided with a lid (9), with a vertical tube (4) located inside the container, the outer surface of which forms a space with the inner surface of the cylindrical container, with this inner vertical tube (4) located eccentrically so that it tangentially touches the wall of the cylindrical container and inside the vertical tube (4) there is an opening in the bottom (2) of the furnace with an inserted outlet nozzle (5) firmly connected to a rod (8) which is led out to the outer side of the lid (3) of the furnace. The solution can be used in all induction-heated furnaces which are used for the production of any melt, in particular for the vitrification of radioactive waste in nuclear power.

Description

Vynález se týká pece k zatavování radioaktivního odpadu do skloviny.The present invention relates to a furnace for sealing radioactive waste into glass.

Převedení radioaktivních kapalných odpadů po vysušení, kalcinaci a vytavení do formy skla je jednou z nejúspornějších a z hlediska bezpečnosti nejvhodnějších metod k jejich převedení na stav vhodný k dlouhobému uložení. Proto také byly k tomu účelu vyvinuty různé druhy pecí a ostatních zařízení.The conversion of radioactive liquid wastes after drying, calcination and melting into glass is one of the most economical and safe methods for converting them to a condition suitable for long-term storage. Therefore, different types of furnaces and other devices have also been developed for this purpose.

Pro zatavování radioaktivních odpadů existují různé druhy pecí, lišící se jak materiálem, z kterého jsou vyrobeny, tak i způsobem vytápění i vlastním technologickým režimem. Skupina pecí, které využívají k vytápění středofrekvenčního nebo vysokofrekvenčního ohřevu, jsou pece výhradně kovové nebo kovové s keramickou vložkou, co se týče tvaru většinou válce, situované horizontálně nebo vertikálně, přičemž technologický režim je kontinuitní, semikontinuitní nebo diskontinuitní. Do této skupiny patří i pec podle vynálezu.For the sealing of radioactive waste there are different types of furnaces, differing both in the material from which they are made, in the way of heating and in their own technological regime. The group of furnaces that use medium-frequency or high-frequency heating are solely metal or metal-ceramic furnaces with a generally cylindrical shape, horizontally or vertically oriented, with the technological mode being continuous, semi-continuous or discontinuous. The furnace according to the invention also belongs to this group.

Kovové pece pro zatavování radioaktivního odpadu do skloviny vytápěné vysokofrekvenčním nebo středofrekvenčním ohřevem jsou předmětem řady vynálezů. Tak např. autorské osvědčení ČSSR 199 309 uvádí kovovou pec tvaru válce, jejíž plášt je obklopen induktorem, která je opatřena víkem s násypkami a jejíž dno má zvýšený středový výtok. Podobná pec je popsána i v autorském osvědčení ČSSR 200 939. V této peci se vyskytuje středová trubka, umístěná uvnitř pece, připevněná k víku a situovaná koncentricky s pláštěm pece, která vytváří v peci sifon. Autorské osvědčení č. 239 889 popisuje podobnou pec jako v předchozím případě, zdůrazňuje se však, že ve dně pece je vypouštěcí otvor, ve středním výtokovém otvoru je umístěna vyměnitelná tryska a spodní část vnitřní středové trubice je opatřena výřezy.Metal furnaces for sealing radioactive waste into glass heated by high-frequency or medium-frequency heating are the subject of a number of inventions. Thus, for example, the CSSR 199,309 discloses a cylindrical metal furnace whose shell is surrounded by an inductor which is provided with a hopper lid and whose bottom has an increased central outlet. A similar furnace is also described in the CSSR Authorized Certificate 200 939. In this furnace there is a central tube, located inside the furnace, attached to the lid and situated concentrically with the furnace shell that forms a siphon in the furnace. Author's Certificate No. 239 889 describes a furnace similar to that of the previous case, but it is emphasized that there is a drain hole in the bottom of the furnace, a replaceable nozzle is located in the central outlet and the bottom of the inner center tube is cut out.

Popsané pece i jiné pece tohoto typu mají některé nevýhody. Jednou z nevýhod je to, že taviči prostor těchto pecí je tvořen prostorem mezi dvěma válci, jeho základnou, na které dochází k tavbě, je tedy mezikruží. To má za následek, že má-li dojít k rovnoměrnému odtavování dávkovaného materiálu, musí být dávkován na více místech tohoto prostoru, což znamená značnou technickou komplikaci. Umístění vnitřní trubky koncentricky s pláštěm znamená, že je ze všech stran odstíněna vrstvou skloviny od topné frekvence, takže její teplota je relativně nižší než plášt pece, což je nežádoucí, nebot právě z prostoru středové trubky se sklovina vypouští a je proto nutné, aby měla co nejmenší viskozitu a tedy co nejvyšší teplotu.The described furnaces and other furnaces of this type have some disadvantages. One disadvantage is that the melting space of these furnaces is formed by the space between the two rolls, and the base on which the melting takes place is thus an annulus. As a result, if the material to be dispersed is to be evenly melted, it must be dispensed at several points in the space, which is a considerable technical complication. Placing the inner tube concentrically with the jacket means that it is shielded from the heating frequency from all sides by a layer of glass, so that its temperature is relatively lower than the furnace jacket, which is undesirable because glass is drained from the central tube space. the lowest possible viscosity and thus the highest possible temperature.

Další výhodou je, že výška sifonu je jednou provždy dána výškou vnitřního dutého výpustného otvoru, což souvisí s zádrží v peci při kontinuitním provozu, přičemž doba zádrže ovlivňuje kvalitu výsledného produktu a nesmí být ani příliš dlouhá, ani příliš krátká.Another advantage is that the height of the siphon is once and for all given by the height of the internal hollow outlet opening, which is associated with the furnace retention in continuous operation, the retention time affecting the quality of the final product and be neither too long nor too short.

Další nevýhodou popsaných pecí je to, že k vypuštění celého obsahu pece, tedy včetně sifonu, což je důležité při opravách pece vzhledem k radioaktivitě zpracovávaného materiálu, je nutný další výpustný otvor ve dně pece v prostoru mezikruží, který musí být opatřen dalším, dálkově ovládaným uzávěrem, což představuje technickou komplikaci.A further disadvantage of the described furnaces is that in order to discharge the entire contents of the furnace, including the siphon, which is important in the repair of the furnace due to the radioactivity of the processed material, an additional outlet opening in the bottom of the furnace is required. cap, which is a technical complication.

Uvedené nevýhody jsou odstraněny u pece k zatavování radioaktivního odpadu do skloviny, zahrnující válcovitou nádobu, opatřenou víkem, přičemž uvnitř válcovité nádoby je umístěna vertikální trubice, jejíž vnější plocha tvoři s vnitřní plochou válcovité nádoby stavovací prostor podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že vnitřní vertikální trubice je umístěna excentricky tak, že se dotýká tečně stěny válcovité nádoby a uvnitř vertikální trubice je ve dně pece umístěn otvor s vloženou výtokovou tryskou pevně spojenou s táhlem, které je vyvedeno na vnější stranu víka pece.These drawbacks are eliminated in an enamel-fired furnace comprising a cylindrical vessel provided with a lid, wherein a vertical tube is disposed within the cylindrical vessel, the outer surface of which constitutes a building space according to the invention with the inner surface of the cylindrical vessel. the inner vertical tube is positioned eccentrically so that it touches the wall of the cylindrical vessel tangentially, and inside the vertical tube there is an opening in the bottom of the furnace with an inserted outlet nozzle firmly connected to a rod which extends to the outside of the furnace lid.

Nový účir k pece k zatavování radioaktivního odpadu do skloviny podle vynálezu je dán tím, že pec umožňuje, aby vytékající sklovina měla vyšší teplotu a tím i nižší viskozitu než tavená sklovina a že je možno i za provozu pece měnit výšku sifonu a tím i zádrž pece.The novel effect of the furnace for sealing the radioactive waste into the glass according to the invention is that the furnace allows the effluent to have a higher temperature and thus a lower viscosity than the molten glass and that the siphon height and thus the furnace retention can be changed .

Příklad provedení pece k zatavování radioaktivního odpadu do skloviny je uveden na obr. 1. Pec se skládá Z pláště 1^ opatřeného dnem 2 ^a víkem 2· Vnitřní trubice £ je umístěna excent3 ricky a je přivařena zevnitř k plášti tak, že nedosahuje zcela ke dnu pece. Ve dně pece uvnitř excentrické trubky je umístěn otvor, do kterého je vložena výtokové tryska 5^, upevněná na táhlech Tryska se uzavírá uzávěrem T_, ovládaným táhlem 8^ uzávěru. Pomocí fixačních nástavců se dá nastavit poloha trysky vůči dnu pece a poloha uzávěru trysky vůči trysce.· Fixační nástavce a 10 jsou umístěny na víku pece. Pec je opatřena chlazeným dávkovacím potrubím 11, průzorem 12 odsávacím potrubím 13 a tepelnou izolací 14 ♦An example of an embodiment of a furnace for sealing radioactive waste into glass is shown in Fig. 1. The furnace consists of a jacket 1 provided with a bottom 2 ^{and a} lid 2. care. An opening is placed in the bottom of the furnace inside the eccentric tube, into which an outlet nozzle 5, mounted on the rods, is inserted. The position of the nozzle relative to the bottom of the furnace and the position of the nozzle cap relative to the nozzle can be adjusted with the fixation bits · The fixation bits and 10 are located on the furnace lid. The furnace is provided with a cooled metering line 11, a sight glass 12 with an exhaust line 13 and a thermal insulation 14 ♦.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A furnace for sealing radioactive waste into a glass comprising a cylindrical vessel provided with a lid, wherein a vertical tube is disposed within the cylindrical vessel, the outer surface of which constitutes a building space with the inner surface of the cylindrical vessel. It touches the wall of the cylindrical vessel tangentially and inside the inner vertical tube (4j) is located in the bottom (2) of the furnace an opening with an inserted outlet nozzle (5) firmly connected to a rod (8) which extends to the outside of the furnace lid (3).

1 drawing