JPS6265730A

JPS6265730A - 打錠型造粒機

Info

Publication number: JPS6265730A
Application number: JP20327885A
Authority: JP
Inventors: Satoru Ohashi; 悟大橋; Jun Kikuchi; 菊池　恂; Shin Tamada; 玉田　慎
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1985-09-17
Filing date: 1985-09-17
Publication date: 1987-03-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、原子力施設から発生する放射性廃棄物を乾燥
、　焼、若しくは焼却処理した際に発生する粉粒体及び
焼却灰を造粒処理する打錠型造粒機に係り、特にその成
形用のロッド及びダイスに関するものである。

〔発明の背景〕

近年、原子力施設から発生する放射性廃棄物に対する減
容指向が高まりつつあると共に、放射性廃棄物の最終処
分動向への対応性が重要視されている。このため、各原
子力施設では、液体状放射性廃棄物及びスラリー状放射
性廃棄物を乾燥若しくは　焼処理し粉粒体とし、可燃性
雑固体廃棄物は焼却処理し焼却灰とし、更には、それら
を単独若しくは混合して造粒する技術が実用化されつつ
あり、一部では既に運転されている。

次に打錠型造粒機の造粒機構を説明する。打錠型造粒機
は、打錠の向きによって竪型、横型の２種類があるが、
その造粒原理は同じである。

第１図は横形の打錠型造粒機の造粒機構を示した図であ
る。造粒される粉粒体若しくは焼却灰は。

ホッパー１の上方についたシュート管２からホツバ−１
中に投入される。ホッパー１中では粉粒体若しくは焼却
灰は電動機３によって回転する撹拌翼４によって閉寒、
付着等を防止されながら、同じく電動機３によって回転
する供給翼５によって造粒部６中に供給される。

造粒部６の最下部には造粒部６をはさんで入側ダイス７
と出側ダイス８が設置されている。さらに入側ダイス７
と出側ダイス８の内部にはピストン９で駆動する入側ロ
ッド１０と出側ロッド１１が納まっており、それぞれ駆
動ピストン９により水平方向に自由に移動することがで
きる。

粉粒体若しくは焼却灰は出側ダイス８中で、入側ロッド
１ｏと出側ロッド１１によって圧縮成型され出側ダイス
８の外側に移送された後、ペレットシュート管１２を通
って他の機器におくられる。

第２図は造粒操作の詳細を示した例である。当初造粒部
６の最下部迄充填された粉粒体若しくは焼却灰１３は（
■）、入側ロッド１０と出側ロッド１１の水平方向への
移動により出側ダイス８中へ移送される。（■）。移送
された粉粒体若しくは焼却灰１３は、ピストン９によっ
て大きな圧縮力を有する入側ロッド１０と出側ロッド１
１により出側ロッド８内で圧縮されペレット１４となる
。

（■）。成形されたペレット１４は、入側ロッド１０と
出側ロッド１１の水平方向に移送され出側ダイス８から
とり出され他の機器におくられる。

第２図■、■からもわかる様に造粒時には出側ダイス８
、入側ロッド１０及び出側ロッド１１には大きな圧縮力
に伴う圧縮応力と、粉粒体若しくは焼却灰１３またはペ
レット１４の移送に伴う摩擦力が発生する。したがって
従来の一般産業ではダイス及びロッドの材料として耐摩
耗性、耐変形性に優れた合金工具鋼（ＳＫＳ、ＳＫＤ等
）が使用されてきた。

ところが打錠型造粒機を原子力用に適用するにあたって
以下に示す原子力独特の条件から、従来使用していた合
金工具鋼に比較して更に耐摩耗性、耐変形酸に優れた材
料の使用が大きな利点を有することとなった。

（１）原子力用では、造粒する対象である粉粒体若しく
は焼却灰が放射性廃棄物であるため、最終処分に対応す
るためその品質、特に強度に対して厳しい管理が要求さ
れる。従って強度を上昇させるため高い圧縮力が要求さ
れ、その結果ロッド及びダイスに高い圧縮応力が発生す
る。

（２）原子力用では、造粒する対象である粉粒体若しく
は焼却灰の主成分の１つに濃縮廃液の乾燥粉体があるが
、この中には発電設備の配管、機器等の内部で発生した
クラッド、あるいは床等に堆積したシリカ等硬度の大き
い物質が含まれており、従来薬品工業等の一般産業用で
造粒対象としていた粉体より摩耗性が高くなっている。

（３）原子力用では、粉粒体若しくは焼却灰が放射性物
質を含んでいるため、その飛散は容認され難い。したが
って、その防止の観点からロッドとダイスの間のクリア
ランスの管理も厳しく、摩耗量、変形量とも一般産業用
よりも低くおさえられねばならない。

（４）原子力用では、作業者の被爆低減及び放射性廃棄
物発生社低減の観点から、たとえその部品が安価なもの
であっても交換頻度は極力低減されねばならない。

第３図に本発明が試験によって確認したロッド及びダイ
スの寸法変化の状況を示す。ダイスについてはペレット
を圧縮成形する部品の変形が最も大きく、圧縮成形部分
とペレット出口の間も比較的変形が大きい、またロッド
についてはペレットを圧縮成形する先端部の変形が最大
となるが、先端からペレットの直径相当程度以上前れた
部分では残ど変形は発生しない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、打錠型造粒機のロッド及びダイスをセ
ラミックスとすることにより、打錠型造粒機の耐用時間
と増大させかつ粉塵の発生量を低減させるロッド及びダ
イスを提供することにある。

〔発明の概要〕

一般に材料の摩耗量は、材料の硬さと取扱う物質の硬さ
の関係で決まり、材料の変形量は材料のヤング率と圧縮
強度で決まる。

まず、摩耗については、材料の硬さが取り扱う物質の硬
さより大きくても摩耗量低減の効果は少く、少くとも材
料は取扱う物質の２倍以上の硬さを有している必要があ
る。

また、変形については、圧縮応力発生時の変形量、すな
わちヤング率の大小と、圧縮強度、即ち型性変形が発生
する応力と発生した応力の比の大小で決まる。したがっ
て、ヤング率、圧縮強度の大きい材料程耐変形性に優れ
る６次表に従来の合金工具鋼と各種セラミックスの諸物
性値の比較を示す。

上記かられかるように、セラミックスの使用により諸物
性値は大きく改善されており、特に耐摩耗性については
、クラッド中の主成分であるの−Ｆｅ２ｅｓの硬さくＨ
ｖ勺５００　）に対して、従来の特殊工具鋼が約半分の
硬さしか有していなかったのに対し、セラミックスはい
ずれも２倍以上の硬さを有しており、摩耗量低減の点で
著しい効果が認められる。

またヤング率、圧縮強度の点でもセラミックスは従来の
特殊工具鋼に比較して大きな値を有しており、変形量低
減の効果も認められる。

セラミックスは、上表かられかるようにその種類によっ
て耐摩耗性、耐変形酸が異るため、造粒機の使用条件、
例えば発生応力の大小、取扱う物質の硬度の大小に応じ
て適切な材料を選択できる。

〔発明の実施例〕

第４図は、本発明の実施例の１つである。本実施例では
、ロッド１０の先端にセラミックス部分を設はビス止め
し交換可能とする。またダイス８の内部にセラミックス
部分を焼きバメし同じく交換可能とする。

第５図は、本発明のその他の実施例の１つである。本実
施例では、ロッド１０及びダイス８に装着したセラミッ
クスのうち変形の大きい部分には耐変形酸の大きいセラ
ミック１５を摩耗の大きい部分には耐摩耗性の大きいセ
ラミック１６を装着し、適切な変形、摩耗を防止するこ
ととしている。

尚、本実施例の場合、セラミック同志は、接合する。

〔発明の効果〕

本発明により、耐摩耗性、耐変形酸に優れたロッド及び
ダイスが提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は造粒装置の断面図。第２図は造粒動作図。第３
図は、ロッド及びダイスの寸法変化と表わした図。第４
図、第５図は本発明の詳細な説明図である。７．８・・・ダイス、１０．１１・・・ロッド、１３・
・・粉体、１４・・・ペレット、１５．１６・・・セラ
ミ・ンクス。

Claims

【特許請求の範囲】１、粉粒体及び焼却灰を造粒成形するロッド及びダイス
部分を、耐摩耗性及び圧縮強度の高いセラミックスとす
ることを特徴とする打錠型造粒機。２、特許請求の範囲第１項において、ロッド及びダイス
の一部分のみをセラミックスとすることを特徴とする打
錠型造粒機。３、特許請求の範囲第２項において、ロッド及びダイス
のセラミックスとされた部分を交換可能とすることを特
徴とする打錠型造粒機。４、特許請求の範囲第１項から第３項において、セラミ
ックスが窒化珪素、炭化珪素、窒化アルミニウム、シリ
カ、アルミナ、ジルコニア、若しくは、これらのうち２
つ以上の混合物であることを特徴とする打錠型造粒機。