вичайного скла показала, що вони дозволяють проводити плавлення дуже складних за складом стекол і отримувати кінцевий продукт високої якості. Основні переваги використання керамічних плавителей наступні:
велика технологічна гнучкість, що дозволяє отримувати скла в широкому діапазоні складів;
висока продуктивність при мінімальних обсягах робочої камери апаратів;
надійність і можливість відносно тривалої (2-5 років) експлуатації плавителей;
гомогенність (тобто висока якість) одержуваного скла завдяки рівномірному нагріванню обсягу стеклоплава.
Малюнок 3 показує схематично керамічний плавитель, використовуваний при одностадійному процесі заскловування радіоактивних відходів середнього та низького рівня активності. Він має встановлену потужність електрообігріву 150 кВт при температурі розплаву 1150? 1250 В° C. При цьому питома продуктивність по склу становить від 40 до 50 кг/м2час при питомій витраті енергії 3,2-3,4 кВт год/кг. Продуктивність плавителей становить 50 кг скла при заскловування рідких відходів з концентрацією солей 200 г/л. p align="justify"> Істотні обмеження на застосування керамічного плавителей накладають складність його конструкції, великі габарити і маса, необхідність безперервного режиму роботи і складність ремонту і заміни у разі виходу з ладу. Теж виведення такої установки з експлуатації являє собою важливу проблему (демонтаж великої установки з високими рівнями ціну загразнения). p align="justify"> При використанні індукційного нагріву плавитель розміщується всередині мідного індуктора, разом з конденсаторами що утворює коливальний контур, з'єднаний з генератором.
В
Рис.3. Керамічний плавитель для заскловування радіоактивних відходів низького і середнього рівня активності. 1-кожух, 2-вихід газів, що відходять, 3-введення відходів, 4-злив розплаву, 5-керамічне облицювання, 6-термоізоляція, 7-розплав скла, 8-перегородка, 9-молібденові електроди. br/>
При подачі рідких відходів безпосередньо в зону високих температур розплаву здійснюються процеси зневоднення, кальцинації і плавлення в одному апараті. Водяна пара при контакті з розплавом може утворювати азеотропні суміші окремих компонентів і летючі з'єднання. Крім того, відбувається механічний винесення частинок суміші. Одним з варіантів технологічного оформлення є поступова подача розчину в тигель, при переробці розплавлений матеріал покритий шаром кальцинованого твердого залишку, який у свою чергу покритий шаром киплячого розчину. Що знаходиться на поверхні розплаву твердий продукт є сорбентом для летючих сполук, шар рідини частково затримує аерозолі. p align="justify"> Використання керамічного плавителей в одностадійному процесі призводить до необхідності збільшувати поверхню варильної зони, тому що необхідна для зневоднення переробляються відходів енергія підводиться через поверхню розплаву.
Недоліком існуючих варіантів технологічних схем та установок заскловування РАВ є відсутність надійних малогабаритних дистанційно керованих плавителей, здатних працювати тривалий час при високих температурах, що пов'язано в першу чергу з низькою корозійної стійкістю керамічних вогнетривів. Останнім часом були розроблені індукційні плавителі з холодним тиглем (ІПХТ), які є перспективними як у виробництві скла різного призначення, так і при заскловування РАВ (рис. 4). p align="justify"> Основні переваги таких плавителей обумовлені безконтактним введенням енергії і відсутністю необхідності використання керамічних вогнетривів (футерівкою служить сама шихта). Відсутність проблем, пов'язаних з корозією вогнетривів, дозволяє легко досягати температур 2000 - 3000 Вє С. Використання більш високих температур і наявність у плавителей активного гідродинамічного режиму (перемішування розплаву вихровими струмами) забезпечує високу однорідність одержуваного розплаву і отвержденного матеріалу. Крім того, використання високих температур створює можливість включення РАО не тільки в боросилікатниє і фосфатні, а й безборатние скла на алюмосилікатної або тітаносілікатной основі і мінералоподобние матеріали.
В
Рис. 4. Індукційний плавитель холодний тигель (1 - індуктор; 2 -
металевий водоохолоджуваний тигель; 3 - зливний пристрій, 4 - розплав; 5 - кришка; 6 - технологічний люк; 7 - посадочне місце для вимірювальної апаратури; 8 - оглядовий люк; 9 - патрубок для завантаження відходів; 10 - патрубок для відводу газів, що відходять).
плавителей? холодний тигель, виготовлений з водоохолоджуючих мідних трубок круглого або прямокутного перерізу, алюмінію або нержавіючої сталі, розміщується всередині переміщуваного по висоті мідного індуктора з ...
