JPH1138186A - 高レベル放射性廃棄物ガラス固化処理用電気溶融炉 - Google Patents

高レベル放射性廃棄物ガラス固化処理用電気溶融炉

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Publication number
JPH1138186A
JPH1138186A JP20711597A JP20711597A JPH1138186A JP H1138186 A JPH1138186 A JP H1138186A JP 20711597 A JP20711597 A JP 20711597A JP 20711597 A JP20711597 A JP 20711597A JP H1138186 A JPH1138186 A JP H1138186A
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JP
Japan
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electrodes
electrode
power supply
main electrode
transformer
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Pending
Application number
JP20711597A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirokazu Takeuchi
宏和 竹内
Kazuya Noguchi
和也 野口
Toshio Nakamura
利夫 中村
Katsumi Inada
勝美 稲田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Electric Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Electric Glass Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1138186A publication Critical patent/JPH1138186A/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/02Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
    • C03B5/027Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by passing an electric current between electrodes immersed in the glass bath, i.e. by direct resistance heating

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶融槽内の被溶融物を、複数対の電極に別個
の電源から通電することにより加熱溶融する場合に、サ
イリスタを用いて、各電源から被溶融物の加熱溶融に必
要な電力のみを電極に供給し、かつ、相互の電極を介し
て一方の電源からの電流が他の電源のトランスに流れ込
むのを阻止し、個々の電源で安定した給電制御ができる
高レベル放射性廃棄物ガラス固化処理用電気溶融炉を提
供する。 【解決手段】 高レベル放射性廃棄物ガラス固化処理用
電気溶融炉において、電極に通電するための電源26、
27のトランス28、29の二次コイル側に主電極2
3、23’、底部電極24がサイリスタ30、31を介
してそれぞれ直列に接続され、共用する主電極23’の
位相を同相とする電気回路が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高レベル放射性廃
棄物ガラス固化処理用電気溶融炉に関する。
【0002】
【従来の技術】高レベル放射性廃棄物を処理する方法と
して電気溶融法を用いたガラス固化が知られている。ガ
ラスは高温の下では良導電性を有するところから、溶融
ガラスに直接電流を流し、溶融ガラスの内部から発生す
るジュール熱によって連続的にガラスを溶融するのが電
気溶融法であり、この電気溶融法を用いた高レベル放射
性廃棄物のガラス固化処理法は、溶融槽内の溶融ガラス
の表面に高レベル放射性廃棄物とガラス原料を供給し、
溶融ガラスからの熱移動によりこれらを溶融し、溶融物
を炉底の流下口から炉外に取り出してキャニスターに充
填し、冷却固化するものである。溶融槽内の溶融ガラス
を高温に保持するためのエネルギーは、溶融ガラス中に
挿入した電極に電流を流し、電極と電極の間にある溶融
ガラスをジュール発熱させることにより供給される。
【0003】高レベル放射性廃棄物には導電体である白
金族元素が含まれ、白金族元素は比重が大きく炉底に堆
積して良導電性層を形成するため、炉底に電流が集中す
るという問題がある。このような良導電性層の堆積物は
速やかに炉外に排出される必要があり、高レベル放射性
廃棄物ガラス固化処理用の電気溶融炉は、特公平2−1
768号公報に示されているように、溶融槽の側壁下部
が炉底の流下口に向かって傾斜し、堆積物を流下口付近
に集中させて炉外に排出することができる構造となって
おり、それ故に炉底が深いという特徴を有している。
【0004】また、高レベル放射性廃棄物ガラス固化処
理用の電気溶融炉では、炉の上方から供給された高レベ
ル放射性廃棄物とガラス原料を加熱溶融するために、電
極は溶融槽の側壁上部に設けられているが、上記のよう
な構造であるところから、炉底の流下口は電極と離間
し、通電による加熱効果が炉底にまで及ばず、流下口付
近にある溶融物は温度が低くなり、流動性が低下して流
下口から溶融物を流出させることが困難になる。そこ
で、特許第2581837号公報に示されているよう
に、溶融物の流出を円滑にするために、炉底にも電極を
設け、炉底の電極と側壁上部の電極の間に通電して溶融
物を加熱し、流下口付近の溶融物の流動性を高める方法
が用いられている。
【0005】このように電気溶融炉の溶融槽に複数対の
電極を配設する場合、装置コストの抑制、あるいは炉体
の強度維持のために、電極の数をできるだけ少なくする
ことが好ましく、複数対の電極において一部の電極を共
用することが行われ、また、溶融槽内の領域毎に適正な
温度を維持するために、各対の電極には別個に電源が備
えられ、電力が供給されている。
【0006】高レベル放射性廃棄物ガラス固化処理用の
電気溶融炉において、電極への電力供給を制御する手段
として、比較的小型で、簡単な構造により容易に目的が
達せられるサイリスタを用いたものが一般に採用されて
いる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】サイリスタにより電気
溶融炉の給電制御が行われる場合、従来、図2に示すよ
うに、電極に電力を供給する電源のトランスの一次コイ
ル側にサイリスタを接続する電気回路が形成されてい
た。このような電気回路においては、サイリスタは専ら
電極への電力の供給量を制御するためのものであり、こ
の目的のためには有効であるが、反面、複数対の電極に
別個の電源から同時に通電した場合に生じる電極間相互
の電流干渉を回避する手段とはなり得ない。これを図面
に基づいて説明する。図2において、1は溶融炉、2は
溶融槽、3、3’は溶融槽2の側壁上部に対をなして設
けられた主電極、4は主電極3’を共用して溶融槽2の
底部に設けられた底部電極、5は流下口、6は主電極
3、3’に接続された単相交流の電源、7は底部電極4
と主電極3’に接続された単相交流の電源、8は電源6
のトランス、9は電源7のトランス、10、11は双方
向性のサイリスタ、Gは溶融物である。
【0008】いま、電源6から主電極3、3’の間に通
電した場合、主電極3と主電極3’の間に流れる電流の
大部分は溶融物Gを介してa方向に流れるが、一部はb
方向に流れる。このb方向の電流は、底部電極4、主電
極3’、トランス9および電源7を結ぶ電気回路が接続
されていないときは、そのままc方向に流れるが、この
電気回路が接続されているときは、電流の一部がd方向
に流れる。この場合、底部電極4と主電極3’からトラ
ンス9を介して電源7に向かう電気回路の内部抵抗が小
さいときには、d方向に流れる電流の量が大きくなり、
このd方向の電流が底部電極4と主電極3’に接続され
ているトランス9に流れ込む、いわゆる電流干渉が発生
する結果、電源7の給電制御に障害が生じる。同様に、
電源7から底部電極4と主電極3’の間に通電した場
合、底部電極4と主電極3’の間に流れる電流の一部が
主電極3と主電極3’に接続されたトランス8に流れ込
み、電流干渉が発生する結果、電源6の給電制御に障害
が生じる。
【0009】このような電気溶融炉において、電極への
適正な給電を実現するには、給電制御に障害となる上記
の電流干渉を防止する必要があるが、電流干渉を惹起す
る電流、すなわち干渉電流は、相互の電極を介してトラ
ンスの二次コイル側に流れ込むために、一次コイル側に
サイリスタを接続した従来の電気回路では、サイリスタ
は干渉電流の阻止には何ら作用せず、この結果、電流干
渉の影響を回避することはできない。
【0010】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、溶融槽内の被溶融物を複数対の電極のそれぞれに
別個に接続された電源から通電することにより加熱溶融
する場合に、サイリスタを用いて、それぞれの電源から
被溶融物の加熱溶融に必要な電力のみを電極に供給し、
かつ、電極を介して一方の電源からの電流が他方の電源
のトランスに流れ込むのを阻止し、個々の電源において
安定した給電制御ができる高レベル放射性廃棄物ガラス
固化処理用電気溶融炉を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の高レベル放射性廃棄物ガラス固化処理用
電気溶融炉は、底部に流下口を有し、側壁下部が該流下
口に向かって傾斜を有する溶融槽と、該溶融槽内に収容
された被溶融物を加熱溶融するために、前記溶融槽の側
壁上部に対向配設された一対の主電極と、該主電極の一
方を共用して前記溶融槽の底部に設けられた底部電極
と、前記主電極と前記共用する主電極の間に通電するた
めのトランスを有する電源と、前記底部電極と前記共用
する主電極の間に通電するためのトランスを有する電源
とを備えた高レベル放射性廃棄物ガラス固化処理用電気
溶融炉において、該トランスのそれぞれの二次コイル側
に前記主電極と前記底部電極がサイリスタを介してそれ
ぞれ直列に接続され、前記共用する主電極の位相を同相
とする電気回路が形成されてなることを特徴とする。
【0012】
【作用】上記のように形成された電気回路において、主
電極と共用する主電極の間、底部電極と共用する主電極
の間に同時に通電した場合、サイリスタの整流作用によ
り、主電極と共用する主電極の間、底部電極と共用する
主電極の間には、それぞれの電極に接続された電源から
加熱溶融に必要な電力のみが供給され、かつ、主電極と
共用する主電極の間、底部電極と共用する主電極の間に
それぞれ流れる電流が、相互の電極を介して他の電極に
接続されたトランスに流れ込むのが阻止される。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
【0014】図1は、本発明に係る高レベル放射性廃棄
物ガラス固化処理用電気溶融炉の概略図であり、21は
溶融炉、22は溶融槽、23、23’は主電極、24は
底部電極、25は流下口、26、27は単相交流の電
源、28,29はトランス、30、31は双方向性のサ
イリスタ、Gは溶融物を示す。
【0015】図1において、溶融炉21の溶融槽22の
側壁上部には、一対の主電極23、23’が対向して配
設され、溶融槽22の底部には、主電極23’を共用
し、流下口25を有する底部電極24が設けられてい
る。電源26は、トランス28を介して主電極23と主
電極23’の間に電力を供給するためのものであって、
S相およびR相の端子を有する。電源27は、トランス
29を介して底部電極24と主電極23’の間に電力を
供給するためのものであって、S相およびR相の端子を
有する。サイリスタ30は、トランス28の二次コイル
側のR相側に主電極23と直列に接続されている。サイ
リスタ31は、トランス29の二次コイル側のR相側に
底部電極24と直列に接続されている。主電極23’
は、トランス28およびトランス29のそれぞれの二次
コイル側のS相側に接続されている。サイリスタ30お
よびサイリスタ31の各素子のゲート電極にはパルス信
号発振器(図示せず)が接続され、パルス信号発振器か
らの信号により、主電極23と主電極23’の間、底部
電極24と主電極23’の間のそれぞれに供給する電力
の供給量を制御する。
【0016】いま、電源26、電源27のそれぞれのR
相が正の場合、サイリスタ30の素子Sとサイリスタ3
1の素子Tのそれぞれのゲート電極にパルス信号発振器
から電極への電力を供給するための信号が送られたとき
の同時点における各電極間の電圧の関係を考える。主電
極23と主電極23’の間への電源26からの通電によ
り、底部電極24と主電極23’の間に誘起される電圧
をV1、底部電極24と主電極23’の間への電源27
からの通電により、底部電極24と主電極23’の間に
印加される電圧をV2とすると、V1>V2のときは、
V1−V2なる電圧がサイリスタ31の素子Tにかかる
ことになるが、サイリスタ31の素子Tには逆方向の電
圧となるために、底部電極24と主電極23’とに接続
されたトランス29に電流は流れて行かない。逆に、V
1<V2のときは、V2−V1なる電圧がサイリスタ3
1の素子Tにかかり、この場合、サイリスタ31の素子
Tには順方向の電圧となるため、トランス29から底部
電極24と主電極23’の間への通電が行われる。底部
電極24と主電極23’の間への電源27からの通電に
より、主電極23と主電極23’に接続されたトランス
28への電流の流れ込みについても同様である。この結
果、主電極23と主電極23’に接続されたトランス2
8には主電極23を介して電源27からの電流が流れ込
むことがなく、主電極23と主電極23’の間には溶融
物Gの加熱溶融に必要な電力のみが電源26から供給さ
れる。また、底部電極24と主電極23’に接続された
トランス29には底部電極24を介して電源26からの
電流が流れ込むことがなく、底部電極24と主電極2
3’の間には溶融物Gの加熱溶融に必要な電力のみが電
源27から供給される。
【0017】本実施例では、高レベル放射性廃棄物ガラ
ス固化処理用電気溶融炉において、溶融槽内の被溶融物
に通電加熱を行うために、一部の電極を共用して複数対
の電極を設け、各対の電極に電力を供給するための別個
の電源を配設する場合を示しているが、本発明は、本実
施例に限定されず、電極の一部を共用することなく、独
立した複数対の電極を設け、各対の電極に電力を供給す
るための別個の電源を配設する場合にも適用できる。
【0018】
【発明の効果】以上の通り、電極の一部を共用して複数
対の加熱溶融用の電極を配設した高レベル放射性廃棄物
ガラス固化処理用電気溶融炉において、各対の電極に電
力を供給する電源のそれぞれのトランスの二次コイル側
にサイリスタを直列に接続し、かつ、共用する電極の位
相を同相とする電気回路を形成することによって、各対
の電極への電力供給を制御し、かつ、一方の電源から流
れる電流が他方の電極に接続されたトランスに流れ込む
ことを阻止し、個々の電源において安定した給電制御が
可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る高レベル放射性廃棄物ガラス固化
処理用電気溶融炉の概略図である。
【図2】従来の高レベル放射性廃棄物ガラス固化処理用
電気溶融炉の概略図である。
【符号の説明】
21 溶融炉 22 溶融槽 23、23’ 主電極 24 底部電極 25 流下口 26、27 電源 28、29 トランス 30、31 サイリスタ G 被溶融物
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G21F 9/30 519 G21F 9/30 519K H05B 3/60 H05B 3/60 Z (72)発明者 稲田 勝美 滋賀県大津市晴嵐2丁目7番1号 日本電 気硝子株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 底部に流下口を有し、側壁下部が該流下
    口に向かって傾斜を有する溶融槽と、該溶融槽内に収容
    された被溶融物を加熱溶融するために、前記溶融槽の側
    壁上部に対向配設された一対の主電極と、該主電極の一
    方を共用して前記溶融槽の底部に設けられた底部電極
    と、前記主電極と前記共用する主電極の間に通電するた
    めのトランスを有する電源と、前記底部電極と前記共用
    する主電極の間に通電するためのトランスを有する電源
    とを備えた高レベル放射性廃棄物ガラス固化処理用電気
    溶融炉において、該トランスのそれぞれの二次コイル側
    に前記主電極と前記底部電極がサイリスタを介してそれ
    ぞれ直列に接続され、前記共用する主電極の位相を同相
    とする電気回路が形成されてなることを特徴とする高レ
    ベル放射性廃棄物ガラス固化処理用電気溶融炉。
JP20711597A 1997-07-15 1997-07-15 高レベル放射性廃棄物ガラス固化処理用電気溶融炉 Pending JPH1138186A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008116169A (ja) * 2006-11-07 2008-05-22 Ihi Corp 電気溶融炉の溶融制御方法及び装置
JP2009002560A (ja) * 2007-06-20 2009-01-08 Ihi Corp 電気溶融炉

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008116169A (ja) * 2006-11-07 2008-05-22 Ihi Corp 電気溶融炉の溶融制御方法及び装置
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