JP2016505480A - ガラス溶融炉炉底用金属セクターおよびガラス溶融炉 - Google Patents

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Abstract

【課題】多数個が隔離配列されてガラス溶融炉の炉底を形成する金属セクターが開示される。【解決手段】本発明の金属セクターは、ガラス溶融炉の炉底面となる上面と、前記上面と反対側の下面と、前記上面および前記下面に出会う複数の側面とを含んでなる。前記上面または前記下面が前記複数の側面それぞれに出会うコーナー部位の一部または全部に電気アーク発生抑制構造を持つ。電気アーク発生抑制構造は曲面コーナーまたは絶縁コーティング層であってもよい。このような電気アーク発生抑制構造はガラス溶融炉の安定的な運営を可能とする。【選択図】図３

Description

本発明は、ガラス溶融炉分野に係り、より詳しくは、ガラス溶融炉炉底用金属セクターの構造およびそれを採用するガラス溶融炉に関する。
放射性廃棄物の処理にガラス化技術が有用に用いられている。放射性廃棄物のガラス化とは、放射性廃棄物の核種をガラスの連結環に捕集する技術であって、相当安定した処理が可能である。
ガラス化処理のためには、ガラス溶融炉にガラスと共に放射性廃棄物を投入して溶融させた後、これを固化させると、放射性廃棄物の核種を含むガラス固化体が生成される。
一般に、このような放射性廃棄物のガラス化には誘導加熱式溶融炉が用いられる。
特許文献１は、誘導加熱による放射性廃棄物のガラス化方法および溶融炉について開示している。
このような既存の誘導加熱式ガラス溶融炉は、溶融炉を構成する金属成分から発生する電気アークが問題となっている。特に、炉底面の場合に多数の金属セクターで炉底面を形成するが、これらの金属セクターから電気アークが頻繁に発生する。
韓国特許公開第１０−２００１−０１０１１０７号
本発明は、コーナー部位が曲面コーナーであって電気アークの発生が抑制されたガラス溶融炉炉底用金属セクターを提供する。
本発明は、前記改善された金属セクターを採用するガラス溶融炉を提供する。
本発明は、多数個が隔離配列されてガラス溶融炉の炉底を形成する金属セクターを提供し、該金属セクターは、前記ガラス溶融炉の炉底面となる上面、前記上面と反対側の下面、並びに前記上面および前記下面に出会う複数の側面を含み、前記上面または前記下面が前記複数の側面それぞれに出会うコーナー部位の一部または全部に電気アーク発生抑制構造を持つ。
前記電気アーク発生抑制構造は曲面コーナーであってもよい。
前記電気アーク発生抑制構造は絶縁コーティング層であってもよく、前記絶縁コーティング層はプラズマコーティングで形成できる。また、前記絶縁コーティング層は曲面コーナー上に形成できる。
前記ガラス溶融炉の炉底面には溶融物が排出される排出口を含み、前記金属セクターは前記排出口を中心に円形方向に配列される。
前記金属セクター同士の間には絶縁物質が配置される。
前記金属セクターは、前記円形方向の配列方向に他の金属セクターと隣接する上部コーナー部位に前記電気アーク発生抑制構造を持つ。
本発明は、前記金属セクターが炉底面に形成されたガラス溶融炉を提供する。
本発明によれば、電気アークの発生が抑制されてガラス溶融炉の安定的な運営が可能となる。特に、溶融炉の炉底面をなす多数の金属セクターのコーナー部位を曲面に形成することにより、電気アークの発生が極力防止できる。さらに、金属セクターのコーナー部位にプラズマコーティングによって絶縁コーティング層を形成して電気アークの発生を一層防止することができる。
本発明の金属セクターが適用されたガラス溶融炉を概略的に示す図である。 本発明の金属セクターが適用されたガラス溶融炉の炉底面を示す図である。 本発明のガラス溶融炉炉底用金属セクターを示す図である。 本発明のガラス溶融炉炉底用金属セクターを示す図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施例を詳細に説明する。本発明の実施例を説明するにあたり、関連した公知の機能あるいは構成についての具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にするおそれがあると判断される場合、その詳細な説明を省略する。
図１は本発明の金属セクターが適用されたガラス溶融炉を概略的に示す図である。図２は本発明の金属セクターが適用されたガラス溶融炉の炉底面を示す図である。図３および図４は本発明のガラス溶融炉炉底用金属セクターを示す図である。
本発明に係る金属セクターが採用されるガラス溶融炉１０は、図１に示すように、溶融炉の側壁部１００、炉底部２００、誘導コイル部３００および冷却部４００を含む。
ガラス溶融炉１０は、略円筒状をし、その内部でガラスと共に放射性廃棄物が溶融される。
ガラス溶融炉１０の本体は側壁部１００と炉底部２００を含む。
側壁部１００と炉底部２００は多数の金属材質のセクターからなり、金属セクター同士の間には絶縁物質が配置される。
炉底部２００には排出口２３０が設けられて溶融物が排出される。
図２は本発明の金属セクターが採用されたガラス溶融炉の炉底を示す平断面図である。
図示の如く、ガラス溶融炉１０の炉底部２００は、多数の金属セクター２１０と、金属セクター同士の間に配置された絶縁物質２２０と、排出口２３０とを含む。
このような炉底部２００は、図１から分かるように、排出口２３０が相対的に下側に配置された傾斜面であって、溶湯が自然に排出口２３０を介して排出できる構造である。このような排出口２３０は、位置が中央であってもよいが、一側に偏るように配置されてもよい。
したがって、本発明の多数の炉底用金属セクター２１０は、排出口２３０を中心に上部が広く下部が狭い漏斗状をなすように配列される。結果的に、個別金属セクター２１０は様々なサイズの菱形または扇形を持つ。
図３および図４に示すように、金属セクター２１０は、上面２１１、下面および多数の側面２１３を有する。
多数の金属セクター２１０同士の間に配置される絶縁物質は電気アークの発生を防止するためのものである。それにも拘わらず、多数の金属セクター２１０は、所定の厚さを有するため、従来ではコーナーが角ばっている形態を有し、それにより電気アークで金属セクターが損傷しうる。
図示の如く、本発明のガラス溶融炉炉底用金属セクター２１０はコーナーが曲面である。具体的には、金属セクター２１０の上面２１１と側面２１３とが出会うコーナー部位は、曲面コーナー(rounded corner)２１４からなる。
さらに具体的に、本発明のガラス溶融炉炉底用金属セクター２１０は、排出口２３０を中心に円形方向に沿って配置され、各金属セクター２１０は、少なくとも配置方向に他の金属セクター２１０と隣接するコーナー部位が曲面コーナー２１４である。このような曲面コーナー２１４は、角ばった部分をラウンド処理し或いは予め曲面に製作することができる。
よって、本発明のガラス溶融炉炉底用金属セクター２１０は、コーナーが曲面であるため、電気的アークの発生がさらに抑制でき、それにより溶融物の迅速な排出が可能であって究極的に安定的な運営が可能となる。
また、別の方法では、本発明のガラス溶融炉炉底用金属セクター２１０は、少なくともコーナーに絶縁コーティング層２１１０を有することができる。絶縁コーティング層は、好ましくはプラズマコーティングで形成できる。
絶縁コーティング層２１１０は、コーナー部位をラウンド処理していないまま形成できるが、好ましくは、コーナー部位をラウンド処理して曲面コーナーに形成した後、絶縁コーティング層２１１０をプラズマで形成することができる。
絶縁コーティング層２１１０が形成されるコーナー部位は、上記と同様に、金属セクター２１０の上面コーナーであり、さらに具体的には、排出口２３０を中心に円形方向に沿って配置された金属セクター２１０が少なくとも配置方向に他の金属セクター２１０と隣接するコーナーが曲面である。
また、構成要素である絶縁物質により、電気アークの発生による電気的被害を予め遮断することができる。
以上、本発明の詳細な説明では具体的な実施例について説明したが、本発明の範囲から逸脱しない限度内で様々な変形が可能であることは、当該分野における通常の知識を有する者にとって自明であろう。
１０ ガラス溶融炉
１００ 側壁部
２００ 炉底部
２１０ 金属セクター
２１１ 上面
２１２ 下面
２１３ 側面
２１４ 曲面コーナー
２２０ 絶縁物質
２３０ 排出口
２１１０ 絶縁コーティング層

Claims (9)

  1. 多数個が隔離配列されてガラス溶融炉の炉底を形成する金属セクターであって、
    前記ガラス溶融炉の炉底面となる上面と、
    前記上面と反対側の下面と、
    前記上面および前記下面に出会う複数の側面とを含んでなり、
    前記上面または前記下面が前記複数の側面それぞれに出会うコーナー部位の一部または全部に電気アーク発生抑制構造を持つことを特徴とする、ガラス溶融炉炉底用金属セクター。
  2. 前記電気アーク発生抑制構造が曲面コーナーであることを特徴とする、請求項１に記載のガラス溶融炉炉底金属セクター。
  3. 前記電気アーク発生抑制構造が絶縁コーティング層であることを特徴とする、請求項１に記載のガラス溶融炉炉底金属セクター。
  4. 前記絶縁コーティング層がプラズマコーティングで形成されることを特徴とする、請求項３に記載のガラス溶融炉金属セクター。
  5. 前記絶縁コーティング層が曲面コーナー上に形成されることを特徴とする、請求項３に記載のガラス溶融炉炉底用金属セクター。
  6. 前記ガラス溶融炉の炉底面には溶融物が排出される排出口を含み、
    前記金属セクターは前記排出口を中心に円形方向に配列されることを特徴とする、請求項１に記載のガラス溶融炉炉底用金属セクター。
  7. 前記金属セクター同士の間には絶縁物質が配置されることを特徴とする、請求項６に記載のガラス溶融炉炉底用金属セクター。
  8. 前記金属セクターは、前記円形方向の配列方向に他の金属セクターと隣接する上部のコーナー部位に前記電気アーク発生抑制構造を持つことを特徴とする、請求項７に記載のガラス溶融炉炉底用金属セクター。
  9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の金属セクターが炉底面に形成されたガラス溶融炉。
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