JPH0968592A - ガラス溶融炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流下ノズルからの液状ガラスの流下停止を確
実に制御し得るガラス溶融炉を提供する。 【解決手段】 流下ノズル１３の下部に、該流下ノズル
１３内を流下する液状ガラス１２へ冷却エア２５を吹き
付ける流下停止用冷却エア配管２６を接続し、流下停止
用冷却エア配管２６途中に、冷却エア２５の背圧を検出
する圧力検出器２７を設け、流下ノズル１３内へ供給さ
れる冷却エア２５を供給側へ戻すための冷却エア戻り配
管２８を、流下停止用冷却エア配管２６途中から分岐せ
しめ、該冷却エア戻り配管２８途中に、前記圧力検出器
２７からの検出信号２９に基づき冷却エア２５の背圧が
設定値以下に低下した際に開放される開閉弁３０を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス溶融炉に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、原子力施設等において発生する
放射性廃液は、廃液処理施設におけるガラス溶融炉の内
部において、ガラス原料を溶融させた液状ガラスに混入
された後、ガラス溶融炉からキャニスタ等のガラス固化
体容器に充填されて固化され、該ガラス固化体容器内に
ガラス固化体として封入された状態で、放射性廃棄物保
管施設に保管されるようになっている。

【０００３】図４及び図５は従来のガラス溶融炉の一例
を示すもので、ガラス溶融炉は、耐熱レンガ製の溶融炉
本体１を有している。

【０００４】溶融炉本体１の内部には、上下方向中間部
よりも上側に位置する部分が円筒形空間で且つ上下方向
中間部よりも下側に位置する部分が下方に向って徐々に
内径が減少する略逆円錐形空間になった貯留空間２が形
成されている。

【０００５】溶融炉本体１の頂部には、該溶融炉本体１
の外部と前記貯留空間２とを連通するように、ガラス原
料供給口３、廃液供給口４、ガス排出口５が設けられて
いる。

【０００６】このうち、ガラス原料供給口３には、原料
供給ノズル６が挿入されており、該原料供給ノズル６の
上端部近傍に接続された原料供給管７から順次供給され
る短円柱形状のガラス原料８が、原料供給ノズル６を経
て前記貯留空間２へ投入されるようになっている。

【０００７】一方、廃液供給口４には、図示していない
廃液供給管を介して廃液タンクが接続されており、該廃
液タンクから前記貯留空間２に廃液９が送給されるよう
になっている。

【０００８】又、ガス排出口５には、図示していないガ
ス排出管を介してガス処理装置が接続されており、前記
貯留空間２の内部で発生するガス１０をガス処理装置へ
送出するようになっている。

【０００９】前記溶融炉本体１の両側部には、該溶融炉
本体１の側壁部分を貫通して対向するように一対の電極
１１，１１が設けられており、前記貯留空間２に液状ガ
ラス１２が貯留された状態において両電極１１，１１の
間に液状ガラス１２を介し所定値の電流を導通させるこ
とにより、ジュール熱によって液状ガラス１２が加熱保
温されるようになっている。

【００１０】又、溶融炉本体１の内部には、電気ヒータ
（図示せず）が内装されており、貯留空間２に液状ガラ
ス１２が貯留されていない状態からガラス溶融炉を稼働
状態にさせる場合には、貯留空間２に投入されたガラス
原料８を前記電気ヒータによって溶融させることにより
液状ガラス１２を得るようにしている。

【００１１】溶融炉本体１の底部には、溶融炉本体１の
内部に貯留された液状ガラス１２を流下させるための流
下ノズル１３と、該流下ノズル１３を包囲するように配
設され且つ下端開口部にガラス固化体容器１４を接続す
るための結合装置１５とが設けられている。

【００１２】前記流下ノズル１３の外周部には、溶融炉
本体１からの液状ガラス１２の流下開始時に通電されて
流下ノズル１３を高周波加熱し且つ前記液状ガラス１２
の流下停止時に通電が停止される上段加熱コイル１９と
下段加熱コイル２０とが配設されると共に、前記液状ガ
ラス１２の流下停止時に冷却エア２１を流下ノズル１３
外周部に吹き付ける上段冷却エアリング２２と下段冷却
エアリング２３とが配設されている。尚、２４は前記上
段加熱コイル１９と下段加熱コイル２０に通電を行う給
電装置である。

【００１３】又、溶融炉本体１の側部と底部は、断熱部
材１６を介してケーシング本体１７によって覆われ、且
つ溶融炉本体１の頂部は、断熱部材１６を介して前記ケ
ーシング本体１７の上縁部に密着するケーシング蓋部１
８によって覆われている。

【００１４】前述の如き図４及び図５に示される従来の
ガラス溶融炉においては、溶融炉本体１の貯留空間２に
液状ガラス１２が貯留された状態で、両電極１１，１１
の間に液状ガラス１２を介して所定値の電流を導通さ
せ、液状ガラス１２を加熱保温すると共に、図示してい
ない廃液タンクから廃液供給管及び廃液供給口４を介し
て貯留空間２に廃液９を送給し、該廃液９を液状ガラス
１２に混入させる。尚、この段階においては、流下ノズ
ル１３は加熱されていないため、流下ノズル１３内には
ガラスが固化した状態で詰っており、前記貯留空間２内
の液状ガラス１２が流下しないようになっている。又、
貯留空間２の内部で発生するガス１０は、ガス排出口５
及び図示していないガス排出管を介してガス処理装置へ
送出され、該ガス処理装置において処理される。

【００１５】流下ノズル１３の下端部に結合装置１５を
介してガラス固化体容器１４が接続されると、給電装置
２４から先ず上段加熱コイル１９へ通電が行われ、流下
ノズル１３の上部が加熱されて液状ガラス１２の流下の
準備が行われ、続いて、下段加熱コイル２０にも通電が
行われ、流下ノズル１３全体が加熱され、該流下ノズル
１３内で固化していたガラスが溶け、貯留空間２に貯留
されている液状ガラス１２が流下ノズル１３から流下
し、ガラス固化体容器１４に流入する。

【００１６】前記ガラス固化体容器１４に廃液９が混入
された液状ガラス１２が所定量充填されると、上段加熱
コイル１９への通電が停止され、流下ノズル１３内の上
部の液状ガラス１２が固化するようにされ、且つ流下ノ
ズル１３内の下端部の液状ガラス１２が流下するように
され、この後、下段加熱コイル２０への通電が停止され
ると共に、上段冷却エアリング２２に冷却エア２１が供
給され、流下ノズル１３の上部が急速に冷却され、続い
て、下段冷却エアリング２３に冷却エア２１が供給さ
れ、流下ノズル１３全体が冷却され、該流下ノズル１３
内のガラスが固化され、流下ノズル１３からの液状ガラ
ス１２の流下が停止される。尚、前記上段冷却エアリン
グ２２及び下段冷却エアリング２３から結合装置１５内
へ供給されたエアと、液状ガラス１２から出るガスは、
結合装置１５に形成された図示していないガス排出口か
らガス排出管を介してガス処理装置へ送出され、該ガス
処理装置において処理される。

【００１７】この後、ガラス固化体容器１４の内部の液
状ガラス１２が自然冷却により固化されてガラス固化体
が形成されると、該ガラス固化体容器１４が結合装置１
５から離脱されて放射性廃棄物保管施設へ搬送され、次
のガラス固化体容器１４が前記結合装置１５に接続さ
れ、以下、前述と同様の操作が繰り返し行われる。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
如く、従来のガラス溶融炉では、流下ノズル１３からの
液状ガラス１２の流下停止は、上段加熱コイル１９及び
下段加熱コイル２０による流下ノズル１３の外周面から
の加熱の停止と、上段冷却エアリング２２及び下段冷却
エアリング２３による流下ノズル１３の外周面からの冷
却とによって制御するようになっているため、液状ガラ
ス１２の温度や流下ノズル１３の温度に左右されやす
く、一定に制御することが難しいという問題を有してい
た。

【００１９】本発明は、斯かる実情に鑑み、流下ノズル
１３からの液状ガラス１２の流下停止を確実に制御し得
るガラス溶融炉を提供しようとするものである。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明は、液状ガラスが
貯留される溶融炉本体と、該溶融炉本体内の液状ガラス
を流下せしめる流下ノズルと、前記溶融炉本体内の液状
ガラスを流下ノズルから流下させる際に該流下ノズルを
加熱する加熱コイルとを備えたガラス溶融炉において、
流下ノズルの下部に、該流下ノズル内を流下する液状ガ
ラスへ冷却エアを吹き付ける流下停止用冷却エア配管を
接続したことを特徴とするガラス溶融炉にかかるもので
ある。

【００２１】又、前記ガラス溶融炉においては、流下停
止用冷却エア配管途中に設けられ且つ冷却エアの背圧を
検出する圧力検出器と、流下停止用冷却エア配管途中か
ら分岐し且つ流下ノズル内へ供給される冷却エアを供給
側へ戻すための冷却エア戻り配管と、該冷却エア戻り配
管途中に設けられ且つ前記圧力検出器からの検出信号に
基づき冷却エアの背圧が設定値以下に低下した際に開放
される開閉弁とを備えることが有効である。

【００２２】従って、流下ノズルから液状ガラスが流下
した状態から該液状ガラスの流下を停止させる際には、
加熱コイルへの通電が停止されるが、このとき、流下停
止用冷却エア配管から流下ノズル内を流下する液状ガラ
スへ冷却エアを吹き付けると、流下ノズル内の液状ガラ
スの下部に空隙が形成され、該空隙より上側の液状ガラ
スは、冷却エアにより流下が抑制され且つ冷却されて固
化する一方、前記空隙より下側の液状ガラスは、冷却エ
アの圧力により流下が促進され、流下ノズル下端に付着
することなく、該流下ノズル下端から押し出されて落下
する。

【００２３】又、圧力検出器と冷却エア戻り配管と開閉
弁とを備えた場合、前記空隙より下側の液状ガラスが流
下ノズル下端から押し出されて落下し、流下停止用冷却
エア配管内の冷却エアの背圧が急激に低下し、該冷却エ
アの背圧が設定値以下に低下になると、圧力検出器から
の検出信号に基づいて開閉弁が開放され、流下停止用冷
却エア配管から流下ノズル内へ供給される冷却エアが冷
却エア戻り配管を経て供給側へ戻され、循環される形と
なり、流下停止用冷却エア配管から供給される新鮮な冷
たい冷却エアにより流下ノズル内の液状ガラスが効率よ
く冷却され、該液状ガラスの固化が促進され、流下ノズ
ル内の液状ガラスが確実に固化され、流下ノズルからの
液状ガラスの流下停止がより確実化される。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
例と共に説明する。

【００２５】図１〜図３は本発明を実施する形態の一例
であって、図中、図４及び図５と同一の符号を付した部
分は同一物を表わしており、基本的な構成は図４及び図
５に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴と
するところは、図１〜図３に示す如く、流下ノズル１３
の下部に、該流下ノズル１３内を流下する液状ガラス１
２へ冷却エア２５を吹き付ける流下停止用冷却エア配管
２６を接続した点にある。

【００２６】又、本図示例においては、流下停止用冷却
エア配管２６途中に、冷却エア２５の背圧を検出する圧
力検出器２７を設け、流下ノズル１３内へ供給される冷
却エア２５を供給側へ戻すための冷却エア戻り配管２８
を、流下停止用冷却エア配管２６途中から分岐せしめ、
該冷却エア戻り配管２８途中に、前記圧力検出器２７か
らの検出信号２９に基づき冷却エア２５の背圧が設定値
以下に低下した際に開放される開閉弁３０を設けてあ
る。

【００２７】尚、図中、３１は流下停止用冷却エア配管
２６途中に設けられた絶縁フランジ、３２は冷却エア戻
り配管２８途中に設けられた絶縁フランジである。

【００２８】次に、上記図示例の作動を説明する。

【００２９】流下ノズル１３から液状ガラス１２が流下
した状態から該液状ガラス１２の流下を停止させる際に
は、上段加熱コイル１９への通電が停止され、流下ノズ
ル１３内の上部の液状ガラス１２が固化するようにさ
れ、且つ流下ノズル１３内の下端部の液状ガラス１２が
流下するようにされ、この後、下段加熱コイル２０への
通電が停止されると共に、上段冷却エアリング２２に冷
却エア２１が供給され、流下ノズル１３の上部が急速に
冷却されるが、このとき、流下停止用冷却エア配管２６
から流下ノズル１３内を流下する液状ガラス１２へ冷却
エア２５を吹き付けると、図１に示す如く、流下ノズル
１３内の液状ガラス１２の下部に空隙が形成され、該空
隙より上側の液状ガラス１２は、冷却エア２５により流
下が抑制され且つ冷却される一方、前記空隙より下側の
液状ガラス１２は、図２に示す如く、冷却エア２５の圧
力により流下が促進され、図３に示す如く、流下ノズル
１３下端に付着することなく、該流下ノズル１３下端か
ら押し出されて落下する。

【００３０】前記空隙より下側の液状ガラス１２が流下
ノズル１３下端から押し出されて落下し、流下停止用冷
却エア配管２６内の冷却エア２５の背圧が急激に低下
し、該冷却エア２５の背圧が設定値以下に低下になる
と、圧力検出器２７からの検出信号２９に基づいて開閉
弁３０が開放され、流下停止用冷却エア配管２６から流
下ノズル１３内へ供給される冷却エア２５が冷却エア戻
り配管２８を経て供給側へ戻され、循環される形とな
り、流下停止用冷却エア配管２６から供給される新鮮な
冷たい冷却エア２５により流下ノズル１３内の液状ガラ
ス１２が効率よく冷却され、該液状ガラス１２の固化が
促進されると共に、下段冷却エアリング２３に冷却エア
２１が供給され、流下ノズル１３全体が冷却され、該流
下ノズル１３内の液状ガラス１２が確実に固化され、流
下ノズル１３からの液状ガラス１２の流下が完全に停止
される。

【００３１】こうして、流下ノズル１３からの液状ガラ
ス１２の流下停止を、上段加熱コイル１９及び下段加熱
コイル２０による流下ノズル１３の外周面からの加熱の
停止と、上段冷却エアリング２２及び下段冷却エアリン
グ２３による流下ノズル１３の外周面からの冷却とによ
って制御するだけでなく、更に流下停止用冷却エア配管
２６から流下ノズル１３内を流下する液状ガラス１２へ
冷却エア２５を吹き付けることにより、流下ノズル１３
からの液状ガラス１２の流下停止を確実に制御すること
が可能となる。

【００３２】尚、本発明のガラス溶融炉は、上述の図示
例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱
しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論で
ある。

【００３３】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の請求項１
記載のガラス溶融炉によれば、流下ノズルからの液状ガ
ラスの流下停止を確実に制御し得、又、本発明の請求項
２記載のガラス溶融炉によれば、流下ノズル内の液状ガ
ラスを更に効率よく冷却することができ、流下ノズルか
らの液状ガラスの流下停止をより確実に制御し得るとい
う優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する形態の一例の要部拡大断面図
であって、流下ノズルからの液状ガラスの流下停止時に
おける第一段階を表わす断面図である。

【図２】本発明を実施する形態の一例の要部拡大断面図
であって、流下ノズルからの液状ガラスの流下停止時に
おける第二段階を表わす断面図である。

【図３】本発明を実施する形態の一例の要部拡大断面図
であって、流下ノズルからの液状ガラスの流下停止時に
おける第三段階を表わす断面図である。

【図４】従来例の全体概要断面図である。

【図５】図４に示す従来例の要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 溶融炉本体 １２ 液状ガラス １３ 流下ノズル １９ 上段加熱コイル（加熱コイル） ２０ 下段加熱コイル（加熱コイル） ２５ 冷却エア ２６ 流下停止用冷却エア配管 ２７ 圧力検出器 ２８ 冷却エア戻り配管 ２９ 検出信号 ３０ 開閉弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液状ガラスが貯留される溶融炉本体と、
   該溶融炉本体内の液状ガラスを流下せしめる流下ノズル
   と、前記溶融炉本体内の液状ガラスを流下ノズルから流
   下させる際に該流下ノズルを加熱する加熱コイルとを備
   えたガラス溶融炉において、 流下ノズルの下部に、該流下ノズル内を流下する液状ガ
   ラスへ冷却エアを吹き付ける流下停止用冷却エア配管を
   接続したことを特徴とするガラス溶融炉。
2. 【請求項２】 流下停止用冷却エア配管途中に設けられ
   且つ冷却エアの背圧を検出する圧力検出器と、 流下停止用冷却エア配管途中から分岐し且つ流下ノズル
   内へ供給される冷却エアを供給側へ戻すための冷却エア
   戻り配管と、 該冷却エア戻り配管途中に設けられ且つ前記圧力検出器
   からの検出信号に基づき冷却エアの背圧が設定値以下に
   低下した際に開放される開閉弁とを備えた請求項１記載
   のガラス溶融炉。