Brevet FR2088366A1 — publié le 19720107

La présente invention se rapporte aux pastilles combustibles utilisées dans les réacteurs nucléaires et plus particulièrement à un procédé de rectification de ces pastilles. Les tolérances diamétrales des pastilles combustibles sont génêrale-5 ment très sévères de façon qu'une rectification des pastilles après l'étape de frittage du cycle de leur fabrication s'impose. Cette rectification se fait généralement par meulage. Dans le cas des pastilles contenant de la matière fissile, cette rectification pose, toutefois, certains problèmes. En effet, afin de maintenir 10 la précision requise et d'éviter des modifications des propriétés des pastilles, les meules sont généralement refroidies avec de l'eau, éventuellement d'eau additionnée d'huile ou d'autre composant organique. La présence de l'eau constitue, toutefois, plusieurs inconvénients : - limitation de la-quantité fissile dans un volume déterminé pour des raisons 15 de criticité; - nécessité de séchage des pastilles après rectification suivi d'un contrôle de l'humidité résiduelle; - nécessité d'un circuit fermé de purification des boues en provenance de la rectification. 20 La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de rectification permettant d'éviter les inconvénients de la. technique connue. Le procédé de rectification suivant l'invention est caractérisé en ce qu'on introduit les pastilles dans une rectifieuse et qu'on refroidit les pastilles à l'aide d'un gaz liquide inerte durant leur contact avec la meule 25 abrasive. Ce refroidissement peut se faire en projetant le gaz soit sur la meule abrasive, soit directement sur les pastilles. Le débit du jet de gaz est essentiellement fonction de l'épaisseur de la couche superficielle des pastilles à enlever et de la vitesse de passage des pastilles entre les meules, tout en 30 tenant compte de la chaleur à éliminer. - Comme gaz de refroidissement on peut utiliser tout gaz inerte, tel que, par exemple, l'azote, l'argon, etc... Les déchets et poudres enlevées des pastilles seront de préférence évacués à l'aide d'une bouche d'aspiration installée, par exemple, en-dessous 35 du point de support de la pastille. L'invention sera décrite ci-après plus en détail à l'aide d'un exemple nullement limitatif, en se référant aux figures jointes lesquelles représentent : 71 15818 2 2088366 Fig. 1 : une coupe schématique transversale d'une rectifieuse; Fig. 2 : une coupe en plan du schéma de la figure 1. Sur les figures on distingue une meule de rectification 1 en matière céramique abrasive et une meule d'entraînement 2 en caoutchouc synthétique. Des pastilles combustibles 3, constituées d'un mélange d'oxyde d'uranium et d'oxyde de plutonium et ayant un diamètre de 15 mm, sont acheminées entre les meules à l'aide d'une cornière vibrante U. La vitesse de rotation des meules 1 et 2 est respectivement de 2000 et 80 tours par minute. La vitesse de déplacement des pastilles est de 1 mètre par minute. L'entrée des pastilles entre les meules est facilitée par un profilage adéquat 5 de la meule 1. Pendant la rectification les pastilles sont supportées par une réglette 6. De l'azote liquide provenant d'un réservoir 9 est injecté sur les pastilles à l'aide de l'embouchure d'injection 7- Le circuit de l'alimentation de l'azote liquide comporte en outre une vanne de réglage 8 du débit de gaz. En dessous de la réglette 6 une bouche d'aspiration 10 entraîne les poudres et déchets en provenance des pastilles. Le chiffre de référence 12 représente un aspirateur du type classique et le chiffre 11, un dispositif de rétention des déchets (filtre) permettant le recyclage de ces déchets vers les matières premières des pastilles. Parmi les avantages du procédé de rectification proposé, il convient de citer tout particulièrement : 1) l'élimination de l'eau de refroidissement, d'où, simplification des problèmes de criticité, 2) l'élimination d'un dispositif de purification de l'eau en vue d'enlever les boues de rectification, 3) l'élimination de l'humidité des pastilles frittées, ce qui facilite le cycle de fabrication. Il est bien entendu que la forme de mise en application de la présente invention, telle qu'elle est décrite ci-dessus, n'est nullement limitative et que diverses modifications peuvent y être apportées. Ainsi, par exemple, la meule de rectification peut être constituée de toute autre matière appropriée, telle qu'une matière thermo-durcissable diamantée à la surface. L'alimentation des pastilles ne doit pas être nécessairement faite à l'aide de moyens vibrants, mais peut être faite à l'aide de moyens mécaniques ou pneumatiques. Le système 71 15818 3 2088366 d'aspiration peut être constitue de tout dispositif approprié bien connu de l'homme de l'art. Bien que les rectifications sous atmosphère de gaz inerte ouvrent des perspectives très intéressantes pour la fabrication des pastilles combustibles nucléaires, la technique proposée ne peut pas être limitée à ce secteur particulier. En effet, tout usinage de matière non compatible avec de l'eau ou d'autres liquides peut avantageusement faire appel au procédé suivant l'invention. 71 15818 it 2088366 REVEMICftTICfflR 1.- Procédé de rectification de pastilles combustibles nucléaires, caractérisé en ce qu'on introduit les pastilles dans une rectifieuse et qu'on refroidit les pastilles à l'aide d'un gaz liquide inerte durant leur contact avec la meule abrasive. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz inerte est de l'azote liquide. 3.- Procédé suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le gaz inerte est projeté sur la seule abrasive. k.~ Procédé suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le gaz inerte est projeté sur les pastilles. 5.- Dispositif de rectification de pastilles caractérisé par une meule abrasive, une seule d'entraînement, un système de projection de gaz liquide et un système d'aspiration de déchets de rectification. 6.- Pastilles combustibles nucléaires obtenues à l'aide du procédé selon une quelconque des revendications 1 à