DE2343123C3 - Method and device for coating particles containing fuel, breeding material or absorber material for high-temperature fuel elements - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beschichtung voei Brennstoff-, Brutstoffoder Absorbermaterial enthaltenden Teilchen für Hochtemperatur-Brennelemente in einem Wirbelbett durch Einleitung eines Beschichtungsgases von oben, entgegen dem Strom des Trägergases.The invention relates to a method and a device for coating voei fuel, breeding material or Particles containing absorber material for high-temperature fuel elements in a fluidized bed by introducing a coating gas from above, against the flow of the carrier gas.

Brennelemente für Hochtemperaturreaktoren bestehen im allgemeinen aus Kohlenstoff als Strukturmaterial, in das der Brenn- und Brutstoff in Form von beschichteten Partikeln eingebracht ist. Diese beschichteten Partikeln sind kugelförmige Teilchen aus Karbiden und/oder Oxiden der Brenn- und/oder Brutstoffe, insbesondere aus Uran und Thorium, auch Schwermetallkerne genannt, die mit Schichten aus pyrolytischem Kohlenstoff, fallweise auch aus Siliziumkarbid umhüllt sind (J. L. K a a e , Journal of Nuclear Materials 29 [1969], 249 bis 266).Fuel elements for high-temperature reactors generally consist of carbon as a structural material, in which the fuel and breeding material is introduced in the form of coated particles. These coated Particles are spherical particles made of carbides and / or oxides of the fuel and / or Breeding material, especially from uranium and thorium, also called heavy metal nuclei, with layers made of pyrolytic carbon, in some cases also made of silicon carbide (J. L. K a a e, Journal of Nuclear Materials 29 [1969], 249 to 266).

Die Herstellung der beschichteten Partikeln erfolgt im allgemeinen durch Beschichtung der Schwermetallkerne in Wirbelbettanlagen. Dazu werden die Kerne in einem senkrecht stehenden Graphitrohr, das unten mit einem konischen oder plattenförmigen Loch- oder Frittenboden abgeschlossen ist, hochgeo heizt. Durch den Boden wird Trägergas, üblicherweise Argon, eingeblasen und so die Partikelschüttung in Bewegung gehalten. Das für die Beschichtung erforderliche Kohlenwasserstoffgas wird fallweise direkt durch Bohrungen des Bettbodens eingeblasen, meistens aber durch wassergekühlte Düsen eingeleitet, die in die Bettböden eingepaßt sind. Der Kohlenwasserstoff wird in der heißen Wirbelschicht der Schwermetallkerne pyrolytisch zerlegt, wobei sich der Kohlenstoff als Schicht auf den Partikeln abscheidet und ίο der Wasserstoff mit dem Abgas abgeführt wird P. K ο s s, Ber. d. Deutschen Keramischen Ges. Bd. 43 [1966], Heft 3, 199 bis 258).The coated particles are generally produced by coating the heavy metal cores in fluidized bed systems. To do this, the cores are placed in a vertical graphite tube, which is closed at the bottom with a conical or plate-shaped perforated or fritted base, hochgeo heats. Carrier gas, usually argon, is blown through the floor and the particle bed is thus in Movement kept. The hydrocarbon gas required for the coating is direct in some cases blown in through holes in the bed base, but mostly introduced through water-cooled nozzles, which are fitted into the bed bases. The hydrocarbon is in the hot fluidized bed of the heavy metal nuclei pyrolytically decomposed, whereby the carbon is deposited as a layer on the particles and ίο the hydrogen is discharged with the exhaust gas P. K o s s, Ber. d. Deutsche Keramischen Ges. Vol. 43 [1966], Issue 3, 199 to 258).

Oowohl diese Wirbelbettanlagen bis zur Produktionsreife entwickelt wurden, treten in der Praxis doch beträchtliche Schwierigkeiten auf, die sich in der Qualität der Teilchenbeschichtung, in der Störanfälligkeit der Anlage und in der Prozeßführung stark auswirken. Um diese Schwierigkeiten bei der Qualitätseinhaltung verständlich zu machen, muß darauf hingewiesen werden, daß die Aufgabe der Schichten darin besteht, die Spaltprodukte zurückzuhalten, weshalb sie den Brenn- und Brutstoff vollkommen einschließen müssen. D. h., es dürfen keine unbeschichteten Partikeln vorliegen und die Qualität aller Schichten muß so gut sein, daß kein Brennstoff durch Diffusion freigesetzt und während des Reaktorbetriebs keine Schicht zerstört werden kann. Die Qualität der Schicht wird daher in Dicke, Dichte, Anisotropie, Struktur und Polygonität streng spezifiziert. Es müssen deshalb die Schichten der einzelnen Partikeln und damit die Beschichtungsbedingungen für die einzelnen Partikeln gleich sein.Even these fluidized bed systems are ready for production have been developed, but considerable difficulties arise in practice, which are in the The quality of the particle coating, the susceptibility of the system to failure and the process management are strong impact. In order to make these difficulties in quality compliance understandable, care must be taken it should be pointed out that the task of the layers is to hold back the fission products, therefore they must completely enclose the fuel and the breeding material. In other words, there must not be any uncoated Particles are present and the quality of all layers must be so good that no fuel can get through Diffusion is released and no layer can be destroyed during operation of the reactor. The quality the layer is therefore strictly specified in terms of thickness, density, anisotropy, structure and polygonity. It must therefore be the layers of the individual particles and thus the coating conditions for the individual particles be the same.

Diese Bedingung kann von den zur Zeit eingesetzten Wirbelbetten nur beschränkt erfüllt werden. Der Grund dafür ist, daß das Beschichtungsgas bei einer Temperatur unterhalb der Zersetzungstemperatur in die Wirbelschicht eingeleitet werden muß, da sonst die Einleitungsöffungen verstopfen würden. Bei wassergekühlten Düsen liegt die Einleitungstemperatür bei weniger als 100° C. Die Beschichtungstemperatur liegt aber im Bereich von etwa 1400 bis 2000° C, so daß in der Wirbelschicht ein Temperaturgradient von über 1000° C vorliegt. Daraus ergibt sich, daß sich die Beschichtungsbedingungen für die einzelnen Partikeln — je nach Lage dieser Partikeln in der Wirbelschicht — fortlaufend ändern. Außerdem baut sich in Abhängigkeit der Strömungsbedingungen und der durch die jeweilige Temperatur bedingten Zersetzungsgeschwindigkeit des Kohlenwasserstoffgases auch ein Konzentrationsgradient auf.This condition can only be met to a limited extent by the fluidized beds currently in use. The reason for this is that the coating gas is at a temperature below the decomposition temperature must be introduced into the fluidized bed, otherwise the inlet openings would clog. at With water-cooled nozzles, the introduction temperature is less than 100 ° C. The coating temperature but is in the range from about 1400 to 2000 ° C, so that a temperature gradient in the fluidized bed is above 1000 ° C. It follows that the coating conditions for the individual particles - depending on the position of these particles in the fluidized bed - change continuously. Besides that builds up depending on the flow conditions and those caused by the respective temperature The rate of decomposition of the hydrocarbon gas also has a concentration gradient.

Die Eigenschaften der Schicht auf einen einzelnen Partikel hängen also sehr stark von der Verweilzeit dieser Partikeln in den einzelnen Zonen der Wirbelschicht ab und damit zusätzlich von dem Fließ- und Bcwegungsverhalten des Teilchenbetts.The properties of the layer on a single particle therefore depend very much on the dwell time these particles in the individual zones of the fluidized bed and thus also from the flow and Movement behavior of the particle bed.

Weiterhin ist es trotz Kühlung der Eintrittsstellen für das Beschichtungsgas, einer günstigen Ausbildung der Geometrie des Bettbodens und der Vjrwen-Furthermore, despite the cooling of the entry points for the coating gas, it is a favorable design the geometry of the bed base and the

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dung von Mehrfach- oder Ringdüsen zum gezielten oder Methan. Dieses Besiiichtungsgas kann auch mit Einleiten von Beschichtungs- und Trägergas, nicht einem Trägergas verdünnt werden, gelungen, mit Sicherheit Aufwachsungen bzw. Ab- Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Beschich-formation of multiple or ring nozzles for targeted or methane. This coating gas can also be used Introducing coating and carrier gas, not diluting a carrier gas, succeeded, with security growth or decrease. When using the coating according to the invention

scheidungen von pyrolytischem Kohlenstoff an den tungsverfahrens erhält man durch entsprechende Ein-Bettwandungen und Gaseintritisstellen auszuschlie- 5 stellung der Heizzone und durch Vorheizung des von ßen. 2 Arten von Aufwartungen machen sich be- unten einströmenden Trägergases eine Partikelsonders nachteilig bemerkbar: Zapfen- bzw. düsen- schicht mit gewünschter Wirbelung und Temperatur, förmige Aufwachsungen direkt an den Gaseinlei- die vor allem nur einen sehr geringen Temperaturtungsstellen, die von einigen Millimetern bis einige gradienten aufweist. Das Beschichtungsgas wird dann Zentimeter lang sein können, führen zu einer geän- io durch eine oder mehrere vorzugsweise gekühlte Düderuai Bettbewegung und dadurch zu kleinen Ruhe- sen von oben eingeleitet, wobei die Strömungsgezonen, in denen dann einzelne unbeschichtete und schwindigkeit des Beschichtungsgases größer sein schlecht beschichtete Partikeln gefunden werden. Eine muß als die des Trägergases. Bei einer genügend zweite An. von Kohlenstoffabscheidung ist an den großen Eintrittsgeschwindigkeit des Beschichtungs-Bettwandungen zu finden, wo sich der Kohlenstoff 15 gases dringt dieses in die oberen Zonen der Wirbelmehr oder minder flächig ablagert und auf Grund schicht ein und erzeugt eine gleichmäßige, qualitativ thermischer Spannungen teilweise aufreißt. In den hochwertige Kohlenstoffschicht auf den wirbelnden Rissen und Spalten lagern sich Partikeln an, die der Teilchen. Bei der Wahl eines exothermen Beschichweiteren Beschichtung entzogen werden, bei der tungsgases reicht die freiwerdende Wärme zur Auf-Bettentleerung aber mit entnommen werden. Diese »o heizung des kalt eintretenden Gases aus. Es wird so-2 Beispiele sind aus einer größeren Zahl von Stör- mit dadurch erreicht, daß die Beschichtung der möglichkeiten herausgegriffen, die alle von Charge Schwermetallpartikeln in einem Wirbelbett erfolgt, zu Charge schwanken können und zu unterschiedli- das praktisch keinen Temperaturgradienten im gechen Chargenqualitäten bzw. auch zu Ausschuß füh- samten Wirbelbettvolumen aufweist, ren. ^a5 Da außerdem die Beschichtung nur in den ober-Separation of pyrolytic carbon in the processing process is obtained by means of corresponding single-bed walls and gas inlet points, excluding the heating zone and preheating the surface. Two types of waiting make themselves noticeable with a particularly disadvantageous particle below the inflowing carrier gas: cone or nozzle layer with the desired turbulence and temperature, shaped growths directly on the gas inlet - above all only a very small temperature point, from a few millimeters to has some gradients. The coating gas can then be centimeters long, lead to a geen- io by one or more preferably cooled Düderuai bed movement and thereby to small rest periods from above, whereby the flow zones in which then individual uncoated and speed of the coating gas are greater bad coated particles are found. One must be that of the carrier gas. If there is enough second to. carbon deposition can be found at the high entry speed of the coating bed walls, where the carbon gas penetrates the upper zones of the vortex, it is more or less flatly deposited and on the basis of the layer and creates a uniform, qualitative thermal stress in part. In the high-quality carbon layer on the swirling cracks and crevices, particles accumulate, those of the particles. If an exothermic coating is selected, the coating can be withdrawn, but with the processing gas, the heat released is sufficient for emptying the bed but can also be withdrawn. This “o heating of the cold entering gas. It is so-2 examples are achieved from a large number of interfering with the fact that the coating of the possibilities is picked out, all of which is carried out from batch of heavy metal particles in a fluidized bed, can fluctuate to batch and differently there is practically no temperature gradient in the same batch quality or also has fluidized bed volume leading to scrap, ren. ^a 5 Furthermore, since the coating is only in the upper

Diesc unerwünschten Kohlenstoffabscheidungen an sten Zonen der Wirbelschicht erfolgt und die aus dem der Anlage machen es auch erforderlich, die Wirbel- Beschichtungsgas entstehenden Zersetzungsprodukte bettanlage nach einer oder wenigen Chargen in zeit- mit dem Trägergas unmittelbar aus der Wirbelschicht raubender und kostenaufwendiger Weise zu überho- entfernt werden, bildet sich bei dem erfindungsgemälen, die Graphiteinbauten zu überdrehen bzw. neue 3° ßen Verfahren in der Reaktionszone selbst nur ein Teile einzusetzen. Der Umbau ist bei den derzeitigen sehr geringer Konzentrationsgradient aus. Konstruktionen mit ihren komplizierten gekühlten Die Beschichtung der einzelnen Teilchen erfolgtDiesc unwanted carbon deposits on most zones of the fluidized bed takes place and from the of the plant also make it necessary to remove the decomposition products produced by the fluidized coating gas bed system after one or a few batches in time with the carrier gas directly from the fluidized bed in a consuming and costly manner to be removed too excessive, forms in the inventive, to over-turn the graphite internals or only a new 3 ° ßen process in the reaction zone itself Insert parts. The conversion is done with the current very low concentration gradient. Constructions with their complicated cooled The coating of the individual particles takes place

Bettböden und Düsen sehr umständlich. Durch diese daher nur in einer Beschichtungszone mit konstanter erforderlichen Reinigungs- und Umbauarbeiten wird Temperatur und Konzentration, d. h. unter konstandie Wirtschaftlichkeit der Prozeßführung deutlich ein- 35 ten Beschichtungsbedingungen. Die Gleichmäßigkeit geschränkt. der Beschichtung aller Teilchen wird durch gleichBed bases and nozzles very cumbersome. Due to this, therefore, only in a coating zone with constant required cleaning and renovation work, temperature and concentration, d. H. under constancy The economic efficiency of the process control clearly shows the coating conditions. The evenness set. the coating of all particles will be equal through

Aus wirtschaftlichen und technischen Gründen lange Verweilzeiten in der Beschichtungszone er-. wäre es wünschenswert, die Schwermetallkerne in die reicht, die durch ausreichende Durchwirbelung der heiße Anlage einzufüllen, nach erfolgter Beschich- Teilchenschüttung in Folge entsprechender Regulietung die Partikeln aus dem heißen Bett abzulassen 40 rung des Trägergases sichergestellt sind, und ohne Abkühlung der Anlage die nächste Charge Ein weiterer Vorteil ergibt sich nach erfindungs-Long residence times in the coating zone are required for economic and technical reasons. it would be desirable to put the heavy metal nuclei in the ranges, which by sufficient turbulence of the Fill in the hot system after the coating has been poured in as a result of the corresponding regulation to let the particles out of the hot bed 40 tion of the carrier gas are ensured, and the next batch without cooling the system. Another advantage arises according to the invention

einzufüllen, wodurch sowohl die langen Aufheiz- und gemäßer Beschichtung dadurch, daß die Polygonität Abkühlzeiten als auch Energie eingespart werden der beschichteten Teilchen sehr gering ist, da die Bekönnten. Aus den oben erwähnten Gründen ist dies schichtung nur in den Zonen der größten Bettaufwciaber bei den zur Zeit bekannten Verfahren nur be- 45 tung bei der Wirbelung erfolgt, schränkt möglich. Die Störanfälligkeit der Beschichlungsanlage ist beifill in, thus making both the long heating and more appropriate coating by making the polygonity Cooling times as well as energy saved are very short for the coated particles, as the ability to do so. For the reasons mentioned above, this stratification is only in the areas of the largest bed storage with the currently known methods, only attention is given to the vortex, limited possible. The susceptibility to failure of the coating system is at

Die genannten Schwierigkeiten bei der Beschich- dem erfindungsgemäßen Verfahren verschwindend tung von Brennstoff-, Brutstoff- oder Absorbermate- gering. Da die Beschichtung nur in den oberen Zorial enthaltenden Teilchen für Hochtemperatur- neu der Wirbelschicht erfolgt und die entstehenden Brennelemente in einem Wirbelbett lassen sich erfin- 5° Zersetzungsprodukte mit dem Trägergas unmittelbar dungsgemäß dadurch überwinden, daß das Beschich- abgeführt werden, ist eine Aufwachsung bzw. AbIatungsgas mit einer höheren Geschwindigkeit als das gerung von Kohlenstoff weder am Boden noch an die Wirbelung bewirkende Trägergas durch eine oder den Wandungen des Teilchenbetts möglich. mehrere Düsen von oben, entgegen dem Strom des Dadurch ergibt sich, daß die BeschichtungsanlageThe difficulties mentioned in the coating process according to the invention vanish Processing of fuel, breeding material or absorber material. Since the coating is only in the upper Zorial containing particles for high temperature new the fluidized bed takes place and the resulting Fuel assemblies in a fluidized bed can, according to the invention, be carried out directly with the carrier gas In accordance with the method of overcoming the fact that the coating is removed is a growth or removal gas at a faster rate than the fermentation of carbon neither on the ground nor on The carrier gas causing the turbulence is possible through one or the walls of the particle bed. several nozzles from above, against the flow of the This results in the coating system

Trägergases, in das wirbelnde Partikelbett geblasen 55 auf Grund der geringen Überhol- und Reinigungsar_wj_rcj. beiten stets einsatzbereit ist und somit die Prozeßfüh-Carrier gas, blown 55 into the swirling particle bed due to the low overtaking and cleaning _w j _rc j. is always ready for use and thus the process control

Die Bewegung der Teilchen im Partikelbett kann rung nach optimal wirtschaftlichen Gesichtspunkten durch unterschiedliche Querschnitte der Gaseintritts- gestaltet werden kann. Es wird dadurch möglich, öffnungen so gesteuert werden, daß der Beschich- große Serien von Beschichtungschargen in einer Antungsvorgang optimal abläuft. Als Trägergas für die ^6o lage bei konstanter Temperatur und ohne größere Aufwirbelung der Teilchen verwendet man im allcc- Überholarbeiten durchzuführen, meinen Argon, Helium, Stickstoff, Wasserstoff oder Ein entscheidender Vorteil des erfindungsgemä-The movement of the particles in the particle bed can be designed according to optimal economic aspects through different cross-sections of the gas inlet. This makes it possible to control openings in such a way that the coating of large series of coating batches runs optimally in one coating process. As a carrier gas for the ^6o position at constant temperature and without any major swirling up of the particles, one uses in allcc to carry out overhaul work, mean argon, helium, nitrogen, hydrogen or a decisive advantage of the invention.

Kohlenmonoxid, einzeln oder als Gemisch. ßen Verfahrens liegt audi darin, daß man zu einerCarbon monoxide, individually or as a mixture. This process also consists in becoming one

Besonders vorteilhaft ist es, das erfindungsgemäße einfacheren Konstruktion der Anlage — verglichen Beschichtungsverfahren nicht bei Normaldruck, son- ⁶5 mit den konventionellen Anlagen — und damit zu dem unter vermindertem Druck durchzuführen. Als einer einfachen Bedienung gelangen kann. Dies er-Beschichtungsgas verwendet man Kohlenwasserstoffe gibt sich daraus, daß durch Wegfallen der Kühl- und/oder Silane, insbesondere Acetylen, Propylen systeme und Beschichtungsgaseinleitung am Bettbo-It is particularly advantageous, simpler construction according to the invention the plant - compared coating method is not at atmospheric pressure, special ⁶ 5 with conventional systems - to carry out and thus the under reduced pressure. Can get as a simple operation. This he-coating gas is used hydrocarbons are from the fact that by eliminating the cooling and / or silanes, especially acetylene, propylene systems and coating gas introduction at the bed base

ι dieser eine einfache Form erhält und leicht axial - und ausgebaut werden kann, unter Umständen neinsam mit dem Reaktions- bzw. Heizrohr. Auch Entleerung der Anlage durch den Boden wirdι this has a simple shape and is slightly axial - and can be expanded, possibly not at the same time as the reaction or heating tube. Also Drainage of the plant through the ground is made

einfache Weise möglich. Besonders vorteilhaft ist die Beschichtungsgasdüse bis an die Wirbelzone anzuführen und sie während des Beschichtungsgangs — entsprechend der Volumenausweitungeasy way possible. The coating gas nozzle is particularly advantageous up to the vortex zone and they during the coating process - according to the volume expansion

beschichteten Teilchen — axial nach oben abzuien. Besonders geeignet ist das erfindungsgemäße rfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung η Einsatz in einer Anlage, in der mit aktivem Maal aus dei Wiederaufarbeitung von abgebrannten :nnelementen unter Fernbedienung in »Heißen len« gearbeitet werden muß.coated particles - to slide axially upwards. The drive according to the invention and the device according to the invention are particularly suitable η Use in a system in which with active Maal from the reprocessing of spent nn elements under remote control in »hot len «must be worked.

η den folgenden Beispielen soll das erfindungsgeße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichg näher beschrieben werden:In the following examples, the method according to the invention and the device according to the invention are intended to be described in more detail:

Beispiel 1example 1

Eine 3 kg ThCh-Kerne-Charge mit einem mittle-Kerndurchmesser von 600 μΐη wurde in der in Abbildung dargestellten Beschichtungsani age mit hlenstoff beschichtet.A 3 kg ThCh cores batch with a medium core diameter of 600 μΐη was used in the in Coating system shown in the illustration coated with abrasive.

)iese Anlage besteht aus einem V2A-Stahl geferen wassergekühlten zylindrischen Behälter 1. Er oben und unten durch Flansche 2 und 3 gasdicht eschlossen. Die Temperaturmessung erfolgt über lieh angebrachte !Schauglasstutzen. Zwischen den imzuführungen 4 und 5 befindet sich das Heizirrohr 6. Im Heizleiterrohr 6 ist konzentrisch das iphitreaktionsrohr 7 untergebracht, das nach unten ch einen Graphitkonus 8 oder eine Graphitfritte, beheizbar sind, abgeschlossen ist.
η den mit einem !Lochboden von 17 Löchern verenen Konus wird von unten durch eine Gaszuleitung 9 Argon als Trägergas in den die Wirbelschicht 10 enthaltenden Reaktionsraum eingeblasen und damit der Wirbelung der Teilchen aufrechterhalten. Von oben wird durch eine wassergekühlte Düse 11, die bis unmittelbar an die Wirbelbettoberfläche 12 geführt werden kann, als Beschichtungsgas Propen eingeblasen. Mit zunehmendem Bettvolumen während der Beschichtung wird die Düse 11 stufenlos nach oben herausgefahren.) This system consists of a V2A steel, water-cooled cylindrical container 1. It is closed gas-tight at the top and bottom by flanges 2 and 3. The temperature is measured via borrowed! The Heizirrohr 6 is located between the imzuführungen 4 and 5. In the Heizleiterrohr 6 is concentrically housed the iphitreaktionsrohr 7, which is closed at the bottom ch a graphite cone 8 or a graphite frit, can be heated.
The cone with a perforated bottom of 17 holes is blown from below through a gas feed line 9 argon as a carrier gas into the reaction space containing the fluidized bed 10 and thus the vortexing of the particles is maintained. From above, propene is blown in as the coating gas through a water-cooled nozzle 11, which can be guided right up to the fluidized bed surface 12. As the bed volume increases during coating, the nozzle 11 is steplessly moved upwards.

ίο Die Beschichtung erfolgte unter Normaldruck bei einer Temperatur von 1400° C. Pro Stunde wurden 4,5 m³ Argon von unten in das Besdiichtungsbett eingeblasen, wobei das Wirbelbett einen Durchmesser von 130 mm besaß. Das Beschichtungsgas Propen wurde mit einer Geschwindigkeit von 2,7 mVh durch die wassergekühlte, isolierte Düse mit einer Düsenöffnung von 2 mm von oben in das Bett eingeblasen. Folgende Ergebnisse wurden erzielt:The coating was carried out under normal pressure at a temperature of 1400 ° C. 4.5 m ^{3 of} argon were blown into the coating bed from below per hour, the fluidized bed having a diameter of 130 mm. The coating gas propene was blown into the bed from above at a rate of 2.7 mVh through the water-cooled, insulated nozzle with a nozzle opening of 2 mm. The following results were achieved:

a) Dichte der Schicht: 1,95 g · cm~³ a) Density of the layer: 1.95 g · cm ^-3

b) Dicke der Schicht: 60 /<mb) Thickness of the layer: 60 / <m

c) Aufwachsrate: 120/<m · h"¹ c) Growth rate: 120 / <m · h " ¹

Beispiel 2Example 2

^a5 3 kg ThCh-Kerne mit einem mittleren Durchmesser von 600 /im wurden in oben beschriebenem Wirbelbett bei einem Gesamtdruck von 400 mm Hg bei 1400° C mit pyrolytischem Kohlenstoff aus Propen beschichtet. Als Trägergas wurden 1,5 nvVh Argon ^a5 3 kg thch cores having an average diameter of 600 / in were in the above-described fluidized bed at a total pressure of 400 mm Hg at 1400 ° C with pyrolytic carbon from propene coated. The carrier gas used was 1.5 nvVh of argon

von unten in das Wirbelbett eingeblasen. Das Beschichtungsgas Propen (2,7 mVh) wurde von oben durch eine isolierte, wassergekühlte Düse in das Bett eingegeben. Folgende Ergebnisse wurden erzielt:blown into the fluidized bed from below. The coating gas propene (2.7 mVh) was from above entered into the bed through an insulated, water-cooled nozzle. The following results were achieved:

a) Dichte der Schicht: 1,95 g · cm~³ a) Density of the layer: 1.95 g · cm ^-3

b) Dicke der Schicht: 60 _f,m b) Thickness of the layer: 60 _f , m

c) Aufwachsrate: 150 «mh"¹ c) Growth rate: 150 «mh" ¹

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Beschichtung von Brennstoff-, Brutstoff- oder Absorbermaterial enthaltenen Partikeln für Hochtemperatur-Brennelemente in einem Wirbelbett, durch Aufheizung der Partikeln und Aufwirbelung durch das auf die gewünschte Beschichtungstemperatur vorgeheizte, von unten in das Wirbelbett einströmende Trägergas und durch Einspeisung eines Beschichtungsgases, das durch Pyrolyse auf den Partikeln Hüllschichten bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsgas mit einer höheren Geschwindigkeit als das die Wirbelung bewirkende Trägerggs durch eine oder mehrere Düsen von oben, entgegen dem Strom des Trägergases, in das wirbelnde Partikelbett geblasen wird, wobei die Düsen oberhalb der Wirbelschicht enden.1. Process for coating fuel, breeding material or absorber material contained Particles for high-temperature fuel elements in a fluidized bed, by heating the particles and whirling through the preheated to the desired coating temperature, Carrier gas flowing into the fluidized bed from below and by feeding in a coating gas, which forms coating layers on the particles by pyrolysis, characterized in that that the coating gas is moving at a faster rate than that of the vortex effecting support through one or more nozzles from above, against the current of the carrier gas, is blown into the swirling particle bed, the nozzles above the Fluidized bed ends. 2. Verfahren zur Beschichtung von Partikeln nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Teilchen im Partikelbett durch unterschiedliche Querschnitte der Gaseintrittsöffnungen gesteuert wird.2. A method for coating particles according to claim 1, characterized in that the movement of the particles in the particle bed through different cross-sections of the gas inlet openings is controlled. 3. Verfahren zur Beschichtung von Partikeln nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung bei einem Gesamtdruck im Reaktionsraum von 760 Torr erfolgt.3. A method for coating particles according to claims 1 and 2, characterized in that that the coating takes place at a total pressure in the reaction chamber of 760 Torr. 4. Verfahren zur Beschichtung von Partikeln nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Beschichtungsgase sowohl Kohlenwasserstoffe oder Silan, allein oder im Gemisch, als auch Kohlenwasserstoffe im Gemisch mit einem Trägergas verwendet werden.4. A method for coating particles according to claims 1 to 3, characterized in that that as coating gases both hydrocarbons or silane, alone or in a mixture, as well as hydrocarbons mixed with a carrier gas. 5. Vorrichtung zur Beschichtung von Partikeln nach den Ansprüchen 1 bis 4, bestehend aus einem die Wirbelschicht (10) enthaltenden Reaktionsrohr (7) aus Graphit, einer Trägergaszuführung (9) und einer oder mehreren Einlaßdüsen (11) für das Beschichtungsgas, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Einlaßdüsen (11) oberhalb der Wirbelschicht (10) befinden.5. Device for coating particles according to claims 1 to 4, consisting of one the fluidized bed (10) containing the reaction tube (7) made of graphite, a carrier gas feed (9) and one or more inlet nozzles (11) for the coating gas, characterized in that that the inlet nozzles (11) are above the fluidized bed (10). 6. Vorrichtung zur Beschichtung von Partikeln nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßdüsen (11) beweglich sind und während der Beschichtung mit zunehmender Wirbelbetthöhe stufenlos nach oben abgezogen werden können.6. Device for coating particles according to claims 1 to 5, characterized in that that the inlet nozzles (11) are movable and during the coating with increasing The height of the fluidized bed can be continuously withdrawn upwards.