JPH0634101B2 - マイクロ波焼結圧縮成形固化装置 - Google Patents
マイクロ波焼結圧縮成形固化装置Info
- Publication number
- JPH0634101B2 JPH0634101B2 JP61098843A JP9884386A JPH0634101B2 JP H0634101 B2 JPH0634101 B2 JP H0634101B2 JP 61098843 A JP61098843 A JP 61098843A JP 9884386 A JP9884386 A JP 9884386A JP H0634101 B2 JPH0634101 B2 JP H0634101B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microwave
- heat
- sintered
- piston
- compression molding
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マイクロ波焼結圧縮成形固化装置に係り、特
に粉状や粒状の誘電体廃棄物を焼結固化するに、あるい
は焼結プレス成形するのに好適なマイクロ波焼結圧縮成
形固化装置に関する。
に粉状や粒状の誘電体廃棄物を焼結固化するに、あるい
は焼結プレス成形するのに好適なマイクロ波焼結圧縮成
形固化装置に関する。
近年、原子力発電プラントが多数稼動し、この原子力発
電プラントから生ずる焼却灰等の粉状、または粒状の誘
電体廃棄物の処理が大きな問題となっている。すなわ
ち、原子力発電プラントから生ずる廃棄物は、放射性物
質を含んでおり、通常の廃棄物と同様の処理をすること
ができない。このため、原子力発電プラントにおいて発
生した粉状または粒状の誘電体廃棄物はドラム管等に密
閉し、長期間保存して放射線強度の減衰を図っている。
そして、これらの放射性廃棄物を長期保存する場合、粉
状または粒状の状態では飛散しやすく、取扱いが困難で
あるため、コンクリートで固めたり、溶融した後冷却し
て固化するようにしている。この粉状または粒状の誘電
体廃棄物を溶融・固化する方法として、廃棄物を飛散さ
せることなく溶融させることができるところから、近年
マイクロ波溶融装置が広く用いられるようになってい
る。マイクロ波溶融装置は、特公昭５６−３３６２６号
公報や、特公昭５６−５４５４８号公報に示されるよう
に、第２図のような構成となっている。
電プラントから生ずる焼却灰等の粉状、または粒状の誘
電体廃棄物の処理が大きな問題となっている。すなわ
ち、原子力発電プラントから生ずる廃棄物は、放射性物
質を含んでおり、通常の廃棄物と同様の処理をすること
ができない。このため、原子力発電プラントにおいて発
生した粉状または粒状の誘電体廃棄物はドラム管等に密
閉し、長期間保存して放射線強度の減衰を図っている。
そして、これらの放射性廃棄物を長期保存する場合、粉
状または粒状の状態では飛散しやすく、取扱いが困難で
あるため、コンクリートで固めたり、溶融した後冷却し
て固化するようにしている。この粉状または粒状の誘電
体廃棄物を溶融・固化する方法として、廃棄物を飛散さ
せることなく溶融させることができるところから、近年
マイクロ波溶融装置が広く用いられるようになってい
る。マイクロ波溶融装置は、特公昭５６−３３６２６号
公報や、特公昭５６−５４５４８号公報に示されるよう
に、第２図のような構成となっている。
すなわち、マイクロ波溶融装置２０は、共振器２１に導
波管２２の一端が接続してあり、この導波管２２の他端
に図示しないマイクロ波発振器が設けられ、矢印に示し
た如くマイクロ波２３を共振器２１内に導くことができ
るようになっている。共振器２１の下部には、加熱容器
２４が接続され、この加熱容器２４に被溶融物３０が投
入される。被溶融物３０は、導波管２２を介して共振器
２１に導かれ、共振状態となったマイクロ波２３のエネ
ルギーを吸収し、溶融する。そして、前記した特公昭５
６−３３６２６号公報に示されたものは、共振器２１の
上部に金属板を上下動可能に設け、強電界が被溶融物３
０に集中的に加わるようにし、加熱溶融の効率を向上す
るようにしている。
波管２２の一端が接続してあり、この導波管２２の他端
に図示しないマイクロ波発振器が設けられ、矢印に示し
た如くマイクロ波２３を共振器２１内に導くことができ
るようになっている。共振器２１の下部には、加熱容器
２４が接続され、この加熱容器２４に被溶融物３０が投
入される。被溶融物３０は、導波管２２を介して共振器
２１に導かれ、共振状態となったマイクロ波２３のエネ
ルギーを吸収し、溶融する。そして、前記した特公昭５
６−３３６２６号公報に示されたものは、共振器２１の
上部に金属板を上下動可能に設け、強電界が被溶融物３
０に集中的に加わるようにし、加熱溶融の効率を向上す
るようにしている。
一方、マイクロ波溶融を用いない方法としては焼結を用
いるのであるがこれは外部より熱を加えて圧力を加え焼
結固化するものである。これは、焼結方法によって金型
でプレス成形する製品に用いられる。
いるのであるがこれは外部より熱を加えて圧力を加え焼
結固化するものである。これは、焼結方法によって金型
でプレス成形する製品に用いられる。
ところが、マイクロ波を持ちいた溶融固化装置にあって
は、カーボンや金属片などの混入している試料の場合放
電を起し溶融固化が困難であるという欠点を有してい
る。さらに、従来のマイクロ波溶融装置にあっては被溶
融物を上から順次供給するため、飛散が生じ、特に放射
性物質を含有していると問題がある。
は、カーボンや金属片などの混入している試料の場合放
電を起し溶融固化が困難であるという欠点を有してい
る。さらに、従来のマイクロ波溶融装置にあっては被溶
融物を上から順次供給するため、飛散が生じ、特に放射
性物質を含有していると問題がある。
また、この外部より加熱（金型を加熱）して材料を焼結
プレス成型し、一定の型に固化する方法は、焼結温度ま
で、金型全体を成形のたびに昇温するため熱と圧力によ
り金型の劣化が著しいという欠点を有している。また、
焼結毎に外部より加熱する必要があるため、試料以外に
試料を保存する金型を加熱しなければならないため熱効
率が悪いという欠点を有している。さらにこの外部加熱
方式による焼結固化装置にあっては、金型内で焼結プレ
ス成形するものであり、外部より加熱するものであるた
め、試料の加熱温度の上限が金型の材質によって制限さ
れてしまうという欠点を有している。さらに外部加熱方
式であるため、熱伝導の悪い粉状体の均一加熱が困難で
あるという欠点を有している。
プレス成型し、一定の型に固化する方法は、焼結温度ま
で、金型全体を成形のたびに昇温するため熱と圧力によ
り金型の劣化が著しいという欠点を有している。また、
焼結毎に外部より加熱する必要があるため、試料以外に
試料を保存する金型を加熱しなければならないため熱効
率が悪いという欠点を有している。さらにこの外部加熱
方式による焼結固化装置にあっては、金型内で焼結プレ
ス成形するものであり、外部より加熱するものであるた
め、試料の加熱温度の上限が金型の材質によって制限さ
れてしまうという欠点を有している。さらに外部加熱方
式であるため、熱伝導の悪い粉状体の均一加熱が困難で
あるという欠点を有している。
本発明の目的は、誘電物質を含有する物を焼結固化する
ことができ、かつ、焼結成形する金型の劣化を防止し、
低電力で被焼結物を焼結固化することのできるマイクロ
波焼結圧縮成形固化装置を提供することにある。
ことができ、かつ、焼結成形する金型の劣化を防止し、
低電力で被焼結物を焼結固化することのできるマイクロ
波焼結圧縮成形固化装置を提供することにある。
廃棄物の処理にあたり、廃棄物中にカーボンが多いと、
ハイパワーでマイクロ波を印加すると放電現象を起して
溶融が困難となる。そこで本発明は廃棄物中にガラス材
を加え、このガラス材を低電力で溶融することによって
カーボンをガラスによって固化するこるとにより従来で
きなかったカーボンを含有する廃棄物の焼結固化をでき
るようにした。また、加熱して被成形物を焼結し、金型
内においてプレス成型するものにあって、本発明は外部
加熱に代えてマイクロ波加熱を行うようにして金型全体
を加熱することをなくしている。
ハイパワーでマイクロ波を印加すると放電現象を起して
溶融が困難となる。そこで本発明は廃棄物中にガラス材
を加え、このガラス材を低電力で溶融することによって
カーボンをガラスによって固化するこるとにより従来で
きなかったカーボンを含有する廃棄物の焼結固化をでき
るようにした。また、加熱して被成形物を焼結し、金型
内においてプレス成型するものにあって、本発明は外部
加熱に代えてマイクロ波加熱を行うようにして金型全体
を加熱することをなくしている。
すなわち、本発明はマイクロ波をマイクロ波加熱炉本体
内に導入して被焼結物を加熱焼結するマイクロ波同調型
加熱装置において、上記マイクロ波加熱炉本体の中央部
に上記被焼結物を加圧するピストンを設けると共に、該
ピストンの周囲に筒状に設けられた該ピストンが密に摺
動するように構成される耐熱性断熱誘電体を上記マイク
ロ波加熱炉本体の下部に設け、前記筒状の耐熱性断熱誘
電体内に被焼結物を投入し前記ピストンの加圧下にマイ
クロ波を印加し加熱焼結することを特徴とするものであ
る。
内に導入して被焼結物を加熱焼結するマイクロ波同調型
加熱装置において、上記マイクロ波加熱炉本体の中央部
に上記被焼結物を加圧するピストンを設けると共に、該
ピストンの周囲に筒状に設けられた該ピストンが密に摺
動するように構成される耐熱性断熱誘電体を上記マイク
ロ波加熱炉本体の下部に設け、前記筒状の耐熱性断熱誘
電体内に被焼結物を投入し前記ピストンの加圧下にマイ
クロ波を印加し加熱焼結することを特徴とするものであ
る。
以下、本発明の実施例について説明する。
第１図には、本発明の一実施例が示されている。
図において基台１３上には枠体１４が形成されており、
これによってプレス本体２が構成されている。このプレ
ス本体２の上部中央には油圧シリンダ１が設けられてい
る。
これによってプレス本体２が構成されている。このプレ
ス本体２の上部中央には油圧シリンダ１が設けられてい
る。
また、基台１３の上にはマイクロ波加熱炉本体４が載置
されている。このマイクロ波加熱炉本体４は底板１２に
よって下部が封止されている。また、このマイクロ波加
熱炉本体４の中央には支柱５が嵌合されており、この支
柱５は前記油圧シリンダ１によって上下動するように構
成されている。また、このマイクロ波加熱炉本体４に
は、マイクロ波供給口８と、内部で放電現象が生じてい
るか否かを検出する放電検出器６と、排気口７が設けら
れている。また、このマイクロ波加熱炉本体４内の下部
には前記支柱５が密に嵌合している例えばボロンナイト
ライト等で構成される耐熱性断熱誘電体９が設けられて
いる。
されている。このマイクロ波加熱炉本体４は底板１２に
よって下部が封止されている。また、このマイクロ波加
熱炉本体４の中央には支柱５が嵌合されており、この支
柱５は前記油圧シリンダ１によって上下動するように構
成されている。また、このマイクロ波加熱炉本体４に
は、マイクロ波供給口８と、内部で放電現象が生じてい
るか否かを検出する放電検出器６と、排気口７が設けら
れている。また、このマイクロ波加熱炉本体４内の下部
には前記支柱５が密に嵌合している例えばボロンナイト
ライト等で構成される耐熱性断熱誘電体９が設けられて
いる。
また、前記支柱５の先端部および底板１２上にはアルミ
ナ等の断熱材１１が設けられている。この断熱材１１の
間に被固化材料１０が封入される。
ナ等の断熱材１１が設けられている。この断熱材１１の
間に被固化材料１０が封入される。
なお、図中３はチョークである。
このように構成されるものであるから、まず、底板１２
上に設けられた断熱材の上で耐熱性断熱誘電体９内に被
固化材料１０を投入し、油圧シリンダ１を用いて支柱５
を摺動して被固化材料１０を加圧しながらマイクロ波供
給口８よりマイクロ波を導入する。このマイクロ波によ
って被固化材料１０は加熱され、焼結される。この焼結
にあたり、支柱５によって加圧しているためマイクロ波
電力は低電力ですむことになる。
上に設けられた断熱材の上で耐熱性断熱誘電体９内に被
固化材料１０を投入し、油圧シリンダ１を用いて支柱５
を摺動して被固化材料１０を加圧しながらマイクロ波供
給口８よりマイクロ波を導入する。このマイクロ波によ
って被固化材料１０は加熱され、焼結される。この焼結
にあたり、支柱５によって加圧しているためマイクロ波
電力は低電力ですむことになる。
なお、基台１３上の底板１２と、この底板１２上の断熱
材１１は、基台１３が断熱材１１の機能を有していれば
不要である。
材１１は、基台１３が断熱材１１の機能を有していれば
不要である。
以上説明したように、本発明によれば、加熱源としてマ
イクロ波を用いているため、被固化材料（試料）をマイ
クロ波により直接加熱することができるので熱効率が良
い。
イクロ波を用いているため、被固化材料（試料）をマイ
クロ波により直接加熱することができるので熱効率が良
い。
また、本発明によれば、マイクロ波により被固化材料内
部から加熱することができるので温度上昇を速くするこ
とができる。
部から加熱することができるので温度上昇を速くするこ
とができる。
さらに本発明によれば、金型（耐熱性断熱誘電体）を外
部より直接加熱するものではないので、金型の劣化を少
なくすることができる。
部より直接加熱するものではないので、金型の劣化を少
なくすることができる。
またさらに、本発明によれば、圧縮成形しながら固化す
るため試料の飛散が少なく、また後工程が楽である。
るため試料の飛散が少なく、また後工程が楽である。
また、本発明によれば、被固化材料を加圧しているの
で、圧力をかけない従来のマイクロ波溶融固化装置に比
して低電力、低温で固化することができ、作業電力が小
さいので放電を起しにくい。
で、圧力をかけない従来のマイクロ波溶融固化装置に比
して低電力、低温で固化することができ、作業電力が小
さいので放電を起しにくい。
またさらに本発明によれば、ガラス等のマイクロ波溶融
可能な物質を加えることにより、従来マイクロ波により
焼結または溶融固化できない粉状体を固化することがで
きる。
可能な物質を加えることにより、従来マイクロ波により
焼結または溶融固化できない粉状体を固化することがで
きる。
第１図は本発明の実施例を示す図、第２図は従来のマイ
クロ波溶融装置の説明図である。 １……油圧シリンダ、２……プレス本体、 ４……マイクロ波加熱本体、５……支柱、 ９……耐熱性断熱誘電体、１０……被固化材料、 １１……断熱材、１３……基台。
クロ波溶融装置の説明図である。 １……油圧シリンダ、２……プレス本体、 ４……マイクロ波加熱本体、５……支柱、 ９……耐熱性断熱誘電体、１０……被固化材料、 １１……断熱材、１３……基台。
Claims (2)
- 【請求項１】マイクロ波をマイクロ波加熱炉本体内に導
入して被焼結物を加熱焼結するマイクロ波同調型加熱装
置において、上記マイクロ波加熱炉本体の中央部に上記
被焼結物を加圧するピストンを設けると共に、該ピスト
ンの周囲に筒状に設けられ該ピストンが密に摺動するよ
うに構成される耐熱性断熱誘電体を上記マイクロ被加熱
炉本体の下部に設け、前記筒状の耐熱性断熱誘電体内に
被焼結物を投入し前記ピストンの加圧下にマイクロ波を
印加し加熱焼結することを特徴とするマイクロ波焼結圧
縮成形固化装置。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、前記焼結
物はガラス材を含有してなるものであることを特徴とす
るマイクロ波焼結圧縮固化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61098843A JPH0634101B2 (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | マイクロ波焼結圧縮成形固化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61098843A JPH0634101B2 (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | マイクロ波焼結圧縮成形固化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62255898A JPS62255898A (ja) | 1987-11-07 |
| JPH0634101B2 true JPH0634101B2 (ja) | 1994-05-02 |
Family
ID=14230533
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61098843A Expired - Lifetime JPH0634101B2 (ja) | 1986-04-28 | 1986-04-28 | マイクロ波焼結圧縮成形固化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0634101B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2712532B2 (ja) * | 1989-04-21 | 1998-02-16 | 三井造船株式会社 | 灰の固化方法 |
| CN105004625B (zh) * | 2015-07-17 | 2017-08-25 | 哈尔滨工业大学 | 一种电与微波协同加热的反应热重分析系统 |
-
1986
- 1986-04-28 JP JP61098843A patent/JPH0634101B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62255898A (ja) | 1987-11-07 |
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