JPH072441U - ガラス溶融炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラス溶融炉に係り、溶融槽内におけるコー
ルドトップの形成を回避して、均一な溶融状態かつ均一
な混合状態の溶融物の形成を図る。 【構成】 溶融槽２内に投入された放射性廃棄物Ｆおよ
びガラス原料Ｇからなる溶融対象物Ｍを加熱することに
より均一な溶融状態の溶融物を形成、貯留するととも
に、該溶融物を流下ノズル４からその後段に供給するガ
ラス溶融炉１０であって、溶融槽２の前段に、固体状態
のガラス原料Ｇを投入して溶解させる予備溶融槽１１が
配設されており、溶融槽２内に溶融状態のガラス原料Ｇ
を投入することにより、コールドトップＣの形成を回避
するとともに、投入されるガラス原料Ｇによって溶融槽
２内の溶融物を攪拌する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、放射性廃棄物のガラス固化プラント等におけるガラス溶融炉に係り 、溶融槽内の溶融対象物を加熱して均一な溶融状態に保持するガラス溶融炉に関 するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、ガラス固化プラントは、原子力発電プラントの使用済核燃料再処理関 連設備で発生する高レベル放射性廃液等の放射性廃棄物をガラス固化処理して、 取り扱い性を向上させるために設けられるものである。該ガラス固化プラントで は、セルの気密室に収容されているガラス溶融炉の中に、放射性廃液等の放射性 廃棄物およびガラス素材を送り込んで溶解させるとともに、これらの溶融混合物 を他に用意した容器（図示略）内に充填して徐冷固化させ、さらに、漏洩検査の ための空気汚染モニターリング等の一連のガラス固化処理を実施するようにして いる。

【０００３】 図２はガラス溶融炉１の従来例を示すもので、耐火材からなる溶融槽２の側壁 部２ａに内向状態の対向電極３を一対設けて、該溶融槽２の内部に投入されたほ うけい酸ガラス等の溶融対象物Ｍに直接通電し、該溶融対象物Ｍ自身の抵抗発熱 によって全体を均一な溶融状態に保持しようとするものである。図中、符号４は 、溶融槽２の外底部に設けた流下ノズルであって、溶融槽２内部の溶融物を排出 するようになっている。

【０００４】 該図２において、溶融槽２の上方位置には、粒状またはファイバ状の固体ガラ ス原料Ｇを貯留するガラス原料容器５と、該ガラス原料容器５から溶融槽２に固 体ガラス原料Ｇを投入する原料供給手段６と、放射性廃液（放射性廃棄物）Ｆを 貯留する廃液貯留槽７と、該廃液貯留槽７から溶融槽２に放射性廃液Ｆを投入す る廃液供給手段８とが設けられている。廃液貯留槽７には、廃液攪拌手段９が配 設されており、該廃液供給手段８によって溶融槽２に供給される放射性廃液Ｆの 濃度を均一化するようになっている。 前記原料供給手段６は、例えば、コンベヤであって、溶融槽２内の溶融対象物 Ｍの貯留量を監視しつつ、該貯留量が一定となるように適宜作動させられて固体 ガラス原料Ｇを溶融槽２内に投入するようになっている。 前記廃液供給手段８は、例えば、ポンプであって、溶融槽２内に投入される溶 融対象物Ｍの成分割合が、前記固体ガラス原料Ｇに対して一定割合となるように 適宜作動させられて放射性廃液Ｆを溶融槽２内に投入するようになっている。

【０００５】 このように構成されたガラス固化プラントにおいて、溶融槽２内に溶融物を形 成するには、原料供給手段６および廃液供給手段８を作動させて、溶融槽２内に 適当な割合の溶融対象物Ｍを投入するとともに、溶融槽２に設けられた対向電極 ３に通電することにより、該溶融対象物Ｍを溶解させる。そして、流下ノズル４ から容器に排出することにより、溶融物の貯留量が減少した場合には、再度原料 供給手段６および廃液供給手段８を作動させることにより、溶融槽２内に溶融対 象物Ｍを補給して、常に一定量の溶融物が貯留されているようにしている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のようなガラス溶融炉１においては、溶融槽２内にその上 方から固体ガラス原料Ｇを直接投入することとしているために、溶融槽２の内部 に配される溶融物の表面に、該固体ガラス原料Ｇが堆積し、いわゆるコールドト ップＣといわれる固形のガラス原料よりなる膜が形成されてしまうことになる。 固形ガラスは不導体であるためにジュール熱の発生がなく、溶融槽２内の溶融物 の表面全面が該コールドトップＣに覆われてしまうと、投入される電力はコール ドトップＣの溶解には消費されず、その大部分が専らコールドトップＣ以外の溶 融物の温度上昇のために消費されることになり、対向電極３の過熱・損傷を招く 等の不都合が考えられる。

【０００７】 本考案は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、溶融槽２内における コールドトップＣの形成を回避して、均一な溶融状態の溶融物の形成を図ること を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案は、溶融槽内に投入された放射性廃棄物お よびガラス原料からなる溶融対象物を加熱することにより均一な溶融状態の溶融 物を形成、貯留するとともに、該溶融物を流下ノズルからその後段に供給するガ ラス溶融炉であって、溶融槽の前段に、固体状態のガラス原料を投入して溶解さ せる予備溶融槽が配設されているガラス溶融炉を提案している。

【０００９】

【作用】

本考案に係るガラス溶融炉によれば、固体状態のガラス原料が溶融槽に投入さ れる前段に予備溶融槽によって溶解させられるので溶融槽内の溶融物表面におけ るコールドトップの形成が回避され、溶融物を均一な溶融状態に保持することが 可能となる。しかも、予備溶融槽によって溶融された溶融対象物は、溶融状態で 溶融槽内に投入されるので、該溶融槽内に貯留されている溶融物が攪拌されるこ とになる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案に係るガラス溶融炉の一実施例について図１を参照して説明する 。 なお、本実施例において、図２に示す従来例と構成を共通とする箇所に同一符 号を付し、説明を簡略化する。

【００１１】 本実施例のガラス溶融炉１０は、耐火材よりなる溶融槽２の側壁部２ａに内向 状態の対向電極３が一対設けられ、該溶融槽２の上方に配されるガラス原料容器 ５および廃液貯留槽７から、原料供給手段６および廃液供給手段８によって、ガ ラス原料Ｇおよび放射性廃液Ｆを投入し、該ガラス原料Ｇおよび放射性廃液Ｆの 混合物よりなる溶融対象物Ｍに、対向電極３から通電加熱することによって、溶 融状態に保持するとともに、溶融槽２下部に形成された流下ノズル４からその下 方に配される他の容器（図示略）に溶融物を投入する構成とされている点で、図 ２に示す従来のガラス溶融炉１と共通している。

【００１２】 しかし、本実施例のガラス溶融炉１０は、ガラス原料容器５から固体ガラス原 料Ｇを投入する原料供給手段６と、溶融槽２との間に、該固体ガラス原料Ｇを一 旦貯留しつつ、通電加熱して、溶融状態とする予備溶融槽１１が配設されている 点で、従来のガラス溶融炉１と相違している。

【００１３】 前記予備溶融槽１１も、溶融槽２と同様に、耐火材よりなる容器であって、そ の側壁部１１ａに内向状態の対向電極１２が一対設けられている。そして、原料 供給手段６によってガラス原料容器５から搬送されてきた固体ガラス原料Ｇを、 その内部に投入して対向電極１２に通電することにより、該固体ガラス原料Ｇを 溶融状態とするようになっている。

【００１４】 前記予備溶融槽１１と溶融槽２との間には、両者を連通状態に接続する溶融ガ ラス流路１３が配設されており、該溶融ガラス流路１３には、その内部を流通す るガラス原料が溶融状態に保持するためのヒーター手段１４が配設されている。 そして、予備溶融槽１１において溶融状態としたガラス原料を溶融ガラス流路１ ３を挿通させつつ、ヒーター手段１４を作動させることにより、溶融状態のガラ ス原料が溶融槽２の上部から落下させられて、溶融槽２の内部に貯留されている 溶融対象物Ｍ上に投入されることになる。

【００１５】 このように構成されたガラス溶融炉１０によれば、溶融槽２内に投入されるガ ラス原料が、その前段に配される予備溶融槽１１および溶融ガラス流路１３によ って予め溶融状態とされた状態で投入されるため、溶融槽２内におけるコールド トップＣの形成が回避され、溶融槽２内に均一な溶融状態の溶融物を貯留してお くことができ、投入する電力を有効利用して省エネルギを図ることができるとと もに、対向電極１２の過熱を防止して健全性を保持することができる。さらに、 予備溶融槽１１から投入されるガラス原料が溶融状態であるため、その落下時の エネルギによって溶融槽２内の溶融物が有効に攪拌され、該溶融物を放射性廃液 Ｆとガラス原料Ｇとの均一な溶融混合物に構成することができ、流下ノズル４か ら排出される溶融物によって構成されるガラス固化体の品質を均一化することが できる。

【００１６】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案に係るガラス溶融炉は、溶融槽内に投入された放 射性廃棄物およびガラス原料からなる溶融対象物を加熱することにより均一な溶 融状態の溶融物を形成、貯留するとともに、該溶融物を流下ノズルからその後段 に供給するガラス溶融炉であって、溶融槽の前段に、固体状態のガラス原料を投 入して溶解させる予備溶融槽が配設されているので、以下の効果を奏する。 溶融槽内に溶融状態のガラス原料を投入するので、溶融槽内の溶融物の表面 におけるコールドトップの形成を回避して、均一な溶融状態をの溶融物を形成す ることができる。 溶融状態のガラス原料が溶融槽内に投入される際に、溶融物を攪拌するので 、均一な溶融混合体を形成することができる。これにより、流下ノズルからその 後段に供給する溶融物の品質を均一なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るガラス溶融炉の一実施例を示す縦
断面図である。

【図２】ガラス溶融炉の従来例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

２ 溶融槽 ３ 対向電極 ４ 流下ノズル ５ ガラス原料容器 ６ 原料供給手段 ７ 廃液貯留槽 ８ 廃液供給手段 １０ ガラス溶融炉 １１ 予備溶融槽 １２ 対向電極 １３ 溶融ガラス流路 １４ ヒーター手段 Ｃ コールドトップ Ｆ 放射性廃液（放射性廃棄物） Ｇ ガラス原料 Ｍ 溶融対象物

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融槽内に投入された放射性廃棄物およ
   びガラス原料からなる溶融対象物を加熱することにより
   均一な溶融状態の溶融物を形成、貯留するとともに、該
   溶融物を流下ノズルからその後段に供給するガラス溶融
   炉であって、溶融槽の前段に、固体状態のガラス原料を
   投入して溶解させる予備溶融槽が配設されていることを
   特徴とするガラス溶融炉。