УСТАНОВКА ПЛАВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ

Полезная модель относится к установке плавления металлических радиоактивных отходов, очистки газов и кондиционирования отходов применительно к атомной, радиохимической промышленности для переработки радиоактивных отходов.
Известен плавильный узел для индукционной переплавки металлических радиоактивных отходов, содержащий горячую камеру, тигель с устройством поворачивания вокруг оси, индуктор (см. RU 2753924 С2 от 18.11.2019, кл. F27B 14/06).
Недостатком этого плавильного узла является одноразовая загрузка радиоактивного металла без последующего кондиционирования вторичных отходов и очистки газа.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и количеству совпадающих признаков является газовая тигельная печь, содержащая топочную камеру, тигель, цилиндрический кожух, крышку, систему пылегазоочистки (заявка на изобретение №2019133056 от 16.10.2019).
Недостатком этой печи является невозможность раздельного слива очищенного металла и загрязненного шлака.
Для исключения указанных недостатков в установке плавления металлических радиоактивных отходов предлагается:
- в зазоре между корпусами плавильной емкости и тигля установить индукционный нагреватель;
- в нижней части тигля с зазором относительно его корпуса и днища расположить гидрозатвор;
- на корпусе плавильной емкости в верхней части над индукционным нагревателем расположить патрубок дискретной подачи металлических радиоактивных отходов;
- через днища тигля и плавильной емкости провести патрубок слива очищенного металла;
- через нижнюю часть корпуса тигля между его днищем и гидрозатвором и нижнюю часть плавильной емкости пропустить патрубок слива шлака.
Сущность установки плавления металлических радиоактивных отходов, очистки газов и кондиционирования отходов представлена на фигуре, на которой приняты следующие обозначения: 1 - гидрозатвор; 2 - днище; 3 - индукционный нагреватель; 4 - корпус; 5 - крышка; 6 - патрубок загрузки металлических радиоактивных отходов; 7 - патрубок слива очищенного металла; 8 - патрубок слива шлака; 9 - плавильная емкость; 10 - тележка с изложницей; 11 - тигель.
Плавильная емкость 9 выполнена в виде вертикального цилиндрического корпуса 4 с днищем 2 и крышкой 5. В плавильную емкость 9 установлен тигель 11, содержащий корпус и днище. Внутри тигля 11 расположен гидрозатвор 1 для обеспечения раздельного слива очищенного металла и загрязненного шлака. Нагрев тигля 11 с радиоактивным металлом обеспечивает индукционный нагреватель 3, расположенный между корпусами плавильной емкости и тигля 11. Слив очищенного металла осуществляется через патрубок слива 7, который проходит через днища тигля и плавильной емкости 9. Патрубок слива шлака 8 проходит через нижнюю часть корпуса тигля 11 между его днищем и гидрозатвором 1 и нижнюю часть плавильной емкости 9.
Установка плавления металлических радиоактивных отходов работает следующим образом. Металлические радиоактивные отходы с флюсом подают дискретно-непрерывно в тигель 11 через патрубок загрузки металлических радиоактивных отходов 6. Включают индукционный нагреватель 3. Осуществляется нагрев металла до температуры расплава ~1600°С. По достижении уровня сливного отверстия расплавленный металл через патрубок слива очищенного металла 7 сливается в изложницу 10. Металл сливается в изложницу 10 непрерывно по мере поступления пеналов с МРО в тигель 11 и их плавления. Шлак с радионуклидами сливается через патрубок слива шлака 8. Из газовой полости плавильной емкости 9 через крышку 5 постоянно осуществляют вытяжку радиоактивного газа.
137
241
Предлагаемая установка переплава металлических радиоактивных отходов успешно прошла испытания. Переплавлено 100 кг радиоактивных металлических отходов, загрязненных радионуклидами Се, Am.
Технический результат - расширение функциональных возможностей установки плавления металлических радиоактивных отходов.