我国初步掌握冷坩埚玻璃固化技术

2018-11-06 科学网

  近日,中国原子能科学研究院顺利完成冷坩埚玻璃固化实验平台72小时连续运行试验。本次运行试验是我国冷坩埚玻璃固化技术第二阶段研究的重要节点,为今后两步法冷坩埚玻璃固化冷台架的建立以及技术的工程应用奠定了坚实的基础。

  冷坩埚玻璃固化技术是目前国际上主要用于高放废液处理的新型玻璃固化工艺技术,已逐渐开始应用于中、低放核废液的固化处理。其技术原理是,利用电源产生高频电流,再通过感应线圈转换成电磁流透入待加热物料,形成涡流产生热量,实现待处理物料的直接加热熔融。冷坩埚玻璃固化技术具有熔制温度高、熔炉寿命长、适应范围广、处理废物种类多、退役成本低等优点,是我国高放废液处理的优选工艺技术,被列为核工业十大瓶颈技术之一。

  自2014年10月项目启动以来,原子能院突破了启动、周期熔制、卸料等关键工艺的技术难题,克服了高频感应加热、搅拌、冷却、尾气处理等关键设备的设计和加工困难,并于2017年底完成了24小时联动试验。现已基本掌握了高放废液处理冷坩埚玻璃固化关键技术,建立了国内第一套原理实验样机和生产能力为5-20公斤/小时的实验室规模装置。本次试验共生产模拟高放废液产品玻璃约1100公斤,浇注产品容器6罐,生产能力约为15公斤/小时,其中单次玻璃浇注能力可达35公斤/小时。

  据了解,我国冷坩埚玻璃固化技术的研发分为基础研究、关键技术研究、冷台架研究、工程化研究四个阶段进行,现正处于关键技术研究阶段。预计到2025年,原子能院可全面掌握具备完整知识产权的两步法冷坩埚玻璃固化工程化技术,形成冷坩埚玻璃固化装备供应链,并实现自主设计、建造、运行冷坩埚玻璃固化设施的能力。

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