(57)【要約】【課題】  一定形状に形成されてガラス溶融炉の初動時に用いて好適なカレットを効率よく製造する。【解決手段】  アルミナ製のルツボ２１内に所定量のガラスビーズ１２を入れ、蓋２４を被せて収容パレット２２の保持部２２ａに保持させて並べる。収容パレット２２を電気炉２３へ入れ、ルツボ２１内のガラスビーズ１２の表面が溶融する程度に加熱する。収容パレット２２を取り出して冷却させた後、ルツボ２１を逆さまにし、複数のガラスビーズ１２の表面が溶着して一体化したカレット１１を取り出す。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉内に供給されるガラス原料を加熱溶融して炉底部の流下ノズルから流出させるガラス溶融炉の初動時に前記炉底部に敷き詰められるカレットであって、
複数のガラスビーズの表面が互いに溶着されて一体化され、前記流下ノズルの径よりも大きな前記ガラスビーズの集合体とされたことを特徴とするカレット。
【請求項２】
炉内に供給されるガラス原料を加熱溶融して炉底部の流下ノズルから流出させるガラス溶融炉の初動時に前記炉底部に敷き詰められるカレットの製造装置であって、
複数のガラスビーズが入れられるルツボと、該ルツボを加熱する加熱炉とを備えたことを特徴とするカレットの製造装置。
【請求項３】
前記ルツボが前記ガラスビーズと同一材料から形成されていることを特徴とする請求項２に記載のカレットの製造装置。
【請求項４】
前記ルツボがアルミナから形成されていることを特徴とする請求項３に記載のカレットの製造装置。
【請求項５】
前記ルツボは、その底部が円弧状の湾曲面とされていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載のカレットの製造装置。
【請求項６】
複数の前記ルツボを保持した状態にて前記加熱炉内へ収容可能な収容パレットを備えたことを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載のカレットの製造装置。
【請求項７】
炉内に供給されるガラス原料を加熱溶融して炉底部の流下ノズルから流出させるガラス溶融炉の初動時に前記炉底部に敷き詰められるカレットの製造方法であって、
複数のガラスビーズをルツボに入れて加熱して前記ガラスビーズの表面を溶融させ、冷却後に、表面が互いに溶着されて一体化された前記ガラスビーズの集合体からなるカレットを前記ルツボから取り出すことを特徴とするカレットの製造方法。
【請求項８】
前記ルツボを逆さまにすることにより前記カレットを前記ルツボから剥離させて取り出すことを特徴とする請求項７に記載のカレットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス溶融炉の初動時に用いるカレット、そのカレットの製造装置及びカレットの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子炉施設にて発生する高放射性廃液は、粒子状のガラスビーズからなるガラス原料とともにガラス溶融炉に投入することにより、溶融ガラスに混入され、その後、溶融炉の流下ノズルから送り出されて固化体とされ、この固化体の状態にて廃棄処理されていた（例えば、特許文献１参照）。
図４に示すように、ガラス溶融炉１では、その初動時に、炉内に投入する粒子状のガラスビーズが溶融せずに流下ノズル２から落下することがないように、炉底部にガラスカレット３を敷き詰めて表面を溶融固化して流下ノズル２を塞いでいる。
ガラスカレット３は、図５に示すように、ガラスビーズ４を入れたステンレス製のパレット５を電気炉６で加熱してガラスビーズ４を溶融させ、その後、パレット５を電気炉６から取り出して溶融ガラスを冷却、固化させ、この固化ガラス７をパレット５から外力を加えて取り出し、ハンマーなどの工具で粉砕して適当な大きさとすることにより得ていた。
【特許文献１】特開２００１−５９８８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、廃液を混入させて固化させるガラス原料は、高純度である必要があるが、上記のようにカレット３を形成すると、ガラスビーズ４が溶融固化されるパレット５や、固化ガラスの粉砕時に用いる工具などの成分の混入が避けられなかった。
また、固化ガラスをパレット５から外力を加えて取り出し、さらに、粉砕するという煩雑な作業を行っていたため、作業効率が悪く、計画的な生産が困難であった。
しかも、粉砕したカレット３は、その形状、大きさが様々であり、特に、細かくなりすぎると、ガラス溶融炉１の流下ノズル２から落下してしまうため、使用できない不良品となり、歩留まりが悪かった。
【０００４】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、一定形状に形成されてガラス溶融炉の初動時に用いて好適なカレット、及びこのカレットを不純物の混入なく効率良く製造することが可能なカレットの製造装置、製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明のカレットは、炉内に供給されるガラス原料を加熱溶融して炉底部の流下ノズルから流出させるガラス溶融炉の初動時に前記炉底部に敷き詰められるカレットであって、複数のガラスビーズの表面が互いに溶着されて一体化され、前記流下ノズルの径よりも大きな前記ガラスビーズの集合体とされたことを特徴とする。
【０００６】
このように、複数のガラスビーズの表面が互いに溶着されて一体化され、流下ノズルの径よりも大きな集合体とされているので、そのままガラス溶融炉の炉底部に敷き詰めることができ、ガラス溶融炉の初動時の作業を大幅に簡略化することができる。
【０００７】
本発明のカレットの製造装置は、炉内に供給されるガラス原料を加熱溶融して炉底部の流下ノズルから流出させるガラス溶融炉の初動時に前記炉底部に敷き詰められるカレットの製造装置であって、複数のガラスビーズが入れられるルツボと、該ルツボを加熱する加熱炉とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
すなわち、ルツボへガラスビーズを入れて加熱炉によって加熱することにより、複数のガラスビーズの表面が互いに溶着されて一体化された形状、大きさの統一されたカレットを極めて容易に製造することができる。
これにより、カレットの不良率を大幅に抑えることができ、歩留まりを向上させることができる。
【０００９】
また、本発明のカレットの製造装置は、前記ルツボが前記ガラスビーズと同一材料から形成されていることを特徴とする。
このように、カレットとなるガラスビーズと同一材料からルツボが形成されているので、不純物の混入がない高純度のカレットを製造することができ、歩留まりをさらに向上させることができるとともに、ガラス溶融炉にて溶融され固化されたガラス固化体の品質も高めることができる。
【００１０】
さらに、前記ルツボがアルミナから形成されていることを特徴とする。
このように、カレットを構成するガラスビーズと同質材料であるアルミナによってルツボが形成されているので、不純物の混入がない高純度のカレットを製造することができ、ガラス溶融炉にて溶融され固化されたガラス固化体の品質も高めることができる。
【００１１】
また、前記ルツボは、その底部が円弧状の湾曲面とされていることを特徴とする。
このように、ルツボの底部が円弧状の湾曲面とされているので、ガラスビーズを一体化したカレットとの剥離性が高められ、カレットを容易に取り出すことができ、取り出しのための工具の使用をなくすことができ、工具からの不純物の混入を防止することができる。
【００１２】
また、複数の前記ルツボを保持した状態にて前記加熱炉内へ収容可能な収容パレットを備えたことを特徴とする。
そして、複数のルツボを保持した状態にて加熱炉内へ収容可能な収容パレットを用いることにより、複数のカレットを効率良く製造することができる。
【００１３】
本発明のカレットの製造方法は、炉内に供給されるガラス原料を加熱溶融して炉底部の流下ノズルから流出させるガラス溶融炉の初動時に前記炉底部に敷き詰められるカレットの製造方法であって、複数のガラスビーズをルツボに入れて加熱して前記ガラスビーズの表面を溶融させ、冷却後に、表面が互いに溶着されて一体化された前記ガラスビーズの集合体からなるカレットを前記ルツボから取り出すことを特徴とする。
【００１４】
つまり、パレットにて溶融固化させたガラスを粉砕させるような作業工程をなくすことができ、極めて容易にかつ効率良くカレットを製造することができる。また、ガラスを溶融固化させるパレットあるいは粉砕のための工具を用いないので、カレットへの不純物の混入を確実に防止することができる。
【００１５】
また、本発明のカレットの製造方法は、前記ルツボを逆さまにすることにより前記カレットを前記ルツボから剥離させて取り出すことを特徴とする。
このように、単にルツボを逆さまにすることによりカレットを取り出すので、作業効率を大幅に向上させることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のカレットによれば、一定形状に形成されてガラス溶融炉の初動時に用いて好適である。
また、本発明のカレットの製造装置及び製造方法によれば、不純物の混入なく効率良くカレットを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係るカレットの斜視図、図２は、カレットが用いられるガラス溶融炉の断面図、図３は、カレットの製造装置及び製造方法を説明する概略工程図である。
図１に示すように、本実施形態に係るカレット１１は、複数のガラスビーズ１２からなる集合体である。カレット１１は、集合体を構成するガラスビーズ１２の表面が互いに溶着されて一体化されている。このカレット１１を構成するガラスビーズ１２は、高放射性廃液を混入させるガラス原料となるガラスビーズと同一のものが用いられている。
【００１８】
このカレット１１は、図２に示すように、ガラス溶融炉１３の初動時に、炉底部に敷き詰められて表面を溶融固化される。ここで、カレット１１は、ガラス溶融炉１３の流下ノズル１４の径よりも十分に大きな大きさに形成されており、流下ノズル１４から落下することはない。
そして、ガラス溶融炉１３は、カレット１１によって流下ノズル１４が塞がれ、その後に炉内へ投入される高放射性廃液及びガラスビーズの流下ノズル１４からの流出が防がれる。
【００１９】
次に、上記カレット１１を製造する場合について説明する。
図３に示すように、カレット１１を製造する装置は、ガラスビーズ１２が入れられるルツボ２１と、このルツボ２１を整列状態に保持する収容パレット２２と、収容パレット２２に保持された複数のルツボ２１内のガラスビーズ１２を加熱溶融させる加熱炉である電気炉２３とを備えている。
【００２０】
ルツボ２１は、アルミナから形成されており、その底部が円弧状の湾曲面とされた統一規格形状のものである。また、このルツボ２１には、その上部に蓋２４が被せられる。
収容パレット２２は、例えば、ワイヤを折り曲げ加工することにより形成された複数の保持部２２ａを有しており、これら保持部２２ａに、それぞれルツボ２１が収容または収容可能されて保持される。
【００２１】
カレット１１を製造する場合は、まず、ルツボ２１内に所定量のガラスビーズ１２を入れ、次いで、蓋２４を被せて収容パレット２２の保持部２２ａに保持させて並べる。
次に、複数のルツボ２１を収容した収容パレット２２を、電気炉２３へ入れ、この電気炉２３によって加熱する。なお、電気炉２３による加熱温度及び加熱時間は、ルツボ２１内のガラスビーズ１２の表面が溶融する程度である。
【００２２】
所定温度及び所定時間による加熱が終了したら、収容パレット２２を取り出して冷却させる。これにより、ルツボ２１内にて表面が溶融したガラスビーズ１２同士が、互いに溶着して一体化する。
その後、収容パレット２２の保持部２２ａに保持されているルツボ２１を、蓋２４を取り外してアルミナ製のパレット２５上にて逆さまにする。
このようにすると、ガラスビーズ１２同士が互いに溶着して一体化したガラスビーズ１２の集合体であるカレット１１が、ルツボ２１から剥離してパレット２５上に取り出される。
【００２３】
そして、上記のようにして製造されたカレット１１によれば、複数のガラスビーズ１２の表面が互いに溶着されて一体化され、ガラス溶融炉１３の流下ノズル１４の径よりも大きな集合体とされているので、そのままガラス溶融炉１３の炉底部に敷き詰めることができ、ガラス溶融炉１３の初動時の作業を大幅に簡略化することができる。
【００２４】
また、カレット１１を製造する装置及び製造方法によれば、ルツボ２１へガラスビーズ１２を入れて電気炉２３によって加熱することにより、複数のガラスビーズ１２の表面が互いに溶着されて一体化された形状、大きさが統一されたカレット１１を極めて容易に製造することができる。
しかも、ガラスを溶融固化させるパレットあるいは粉砕のための工具を用いないので、カレット１１への不純物の混入を確実に防止することができる。
これにより、カレット１１の不良率を大幅（約３％未満）に抑えることができ、歩留まりを向上させることができる。
また、単にルツボ２１を逆さまにすることによりカレット１１を取り出すので、作業効率を大幅に向上させることができる。
【００２５】
また、カレット１１となるガラスビーズ１２と同質の材料であるアルミナからルツボ２１が形成されているので、不純物の混入がない高純度のカレット１１を製造することができ、ガラス溶融炉１３にて溶融され固化されたガラス固化体の品質も高めることができる。
さらに、ルツボ２１の底部が円弧状の湾曲面とされているので、ガラスビーズ１２を一体化したカレット１１との剥離性が高められ、カレット１１を逆さまにするだけで容易に取り出すことができ、取り出しのための工具の使用をなくすことができ、工具からの不純物の混入を防止することができる。
【００２６】
また、複数のルツボ２１を保持した状態にて電気炉２３内へ収容可能な収容パレット２２を用いることにより、複数のカレット１１を効率良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係るカレットの斜視図である。
【図２】カレットが用いられるガラス溶融炉の断面図である。
【図３】カレットの製造装置及び製造方法を説明する概略工程図である。
【図４】従来技術の初動時におけるガラス溶融炉の断面図である。
【図５】従来技術におけるカレットを形成する手順を説明する概略工程図である。
【符号の説明】
【００２８】
１１…カレット、１２…ガラスビーズ、１３…ガラス溶融炉、１４…流下ノズル、２１…ルツボ、２２…収容パレット、２３…電気炉（加熱炉）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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