• 제목/요약/키워드: Induction cold crucible melter

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Characterization of Glass Melts Containing Simulated Low and Intermediate Level Radioactive Waste

  • Jung, Hyun-Su;Kim, Ki-Dong;Lee, Seung-Heon;Kwon, Sung-Ku;Kim, Cheon-Woo;Park, Jong-Kil;Hwang, Tae-Won;Ahn, Zou-Sam
    • 한국세라믹학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.148-151
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    • 2006
  • In order to examine the process parameters for the vitrification of Low and Intermediate Level radioactive Waste (LILW) generated from nuclear power plants, measurements of several melt properties was performed for four selected glasses containing simulated waste. Electrical conductivity and viscosity were determined at temperatures ranging from 1123 to $1673^{\circ}C$. The temperature dependences of both properties in the molten state showed a similar behavior in which their values decrease as the temperature increases. The values of the electrical conductivity and viscosity at a temperature of 1423K adopted in an induction cold crucible melter process were $0.27{\sim}0.42$ S/cm and $9.8{\sim}42$ dPas, respectively.

CCM용융에 대한 유리용융 조건 연구 (The Study on the Power Consumption for Glass Melting by Cold Crucible Melter)

  • 진현주;이규호;장영재;배소영;김태호;정영준;김영석;이강택;류봉기
    • 대한금속재료학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.65-68
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    • 2008
  • Generally CCM (cold crucible melting) is not suitable for melting glass. However, in this study we described the quantitative relationship between the basic property of glass and power balance, the power absorption in the melt, the losses in the coil and the cold crucible, for melting glass in CCM. The dependence of power balance on the applied frequency and the electric conductivity has been found. Above 300 kHz, the glass (B) contained alkali ion which has the low resistance $3.0{\Omega}{\cdot}cm$ at $900^{\circ}C$ and $1.36{\Omega}{\cdot}cm$ at $1,100^{\circ}C$ was melted easily and 60% of the overall power was absorbed in the melt and 30% and 10% of the overall power was lost in the cold crucible and coil respectively. Under the same condition, the glass (A) contained non-alkali ion was not melted easily and 50% of the overall power was absorbed in the melt and 40% and 10% of the overall power was lost in the cold crucible and coil respectively. In conclusion, the small absorbed power of the overall power in melt prevented a successful melting as for glass A, and the successful melting depends on the relative size of the absorbed power in melt irrespective of the melting volume. Hence, as typical for direct induction heating method(CCM), the successful melting strongly depended on the chosen working frequency based on electric conductivity of glass, power balance and the control of the critical power which was absorbed in melt.

유도 가열식 저온용융로를 이용한 방사성페기물 유리화: 유리 고화체 특성 (Radioactive Wastes Vitrification Using Induction Cold Crucible Melter: Characteristics of Vitrified Form)

  • 김천우;박은정;최종락;지평국;최관식;맹성준;박종길;신상운;송명재
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.576-581
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    • 2002
  • 원자력발전소에서 발생하는 이온교환수지와 잡고체를 동시에 처리하기 위하여 유도 가열식 저온용융로를 이용한 유리화 실증시험을 수행하였다. 유리 고화체의 화학적 내구성을 평가하기 위하여 최종 유리에 대해 수행한 PCT 침출 시험결과 기준유리 보다 내 침출성이 우수한 것으로 나타났다. 최종 유리 고화체에 대해 열처리 실험 결과 액상온도는 1048K (775$^{\circ}C$)로 측정되었다 유리 고화체에 대한 압축강도 측정 결과 규제치인 34kg/$\textrm{cm}^2$ 보다 약 90배 높은 값을 나타내었다. 저온용융로(CCM)의 하부, 중앙, 상부 유리 고화체의 미세구조 관찰 결과 이차상 없는 균질한 상태였다. 환원성 유기물을 함유한 이온교환수지에 잡고체를 동시 투입하여 자성 금속상 침전을 방지할 수 있었다. 유리화 실증시험을 통하여 감용비 74를 달성하였다.

유도가열식 저온용융로를 이용한 혼합모의 방사성폐기물의 유리화 공정 특성 (Characteristics of Vitrification Process for Mixture of Simulated Radioactive Waste Using Induction Cold Crucible Melter)

  • 김천우;양경화;박병철;박승철;황태원;박종길;신상운;하종현;송명재
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.165-174
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    • 2004
  • 원자력발전소에서 발생하는 이온교환수지와 가연성잡고체 혼합폐기물을 유리화하기 위하여 유도 가열식 저온용융로를 이용한 실증시험을 수행하였다. 금속 티타늄 고리(Ti-ring)를 이용한 유리의 초기점화에 필요한 에너지는 약 290 kWh로 평가되었다. 혼합폐기물의 투입 중 고주파발생기의 출력은 160∼190 kW로 임피던스는 0.55∼0.65 $\Omega$ 범위 내에서 안정적으로 유지되었다. 이온교환수지 단독투입 시 보다 가연성잡고체와 혼합 할 경우 CO 발생농도는 1/40 정도로 낮아졌는데, 이는 1.8배 정도 높은 연소에너지를 갖는 가연성잡고체가 혼합폐기물의 완전연소를 유도한 것으로 평가되었다. 혼합폐기물의 공급량에 적당한 최적 산소 버블링에 의해 유리 용탕 내부로의 미연폐기물의 함침은 발생하지 않았으며 유리 용탕은 지속적으로 공정 건전성을 유지하였다. 유리 용탕의 부피가 증가하는 팽창(swelling) 현상 때와 정상 일 때 발생가스를 측정, 비교한 결과 swelling 현상 때는 NO와 같이 환원성 가스의 농도 보다 산화성 기체인 $NO_2$의 농도가 높은 것으로 나타났다. 실증시험에 사용된 이온교환 수지와 가연성잡고체의 각각 투입량은 368kg과 751kg 이었으며, 74 정도의 감용비를 달성하였다.

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플라즈마 및 전기유도가열을 이용한 중.저준위 방사물 처리기술 개발 (A Development of Technology for Low- and Intermediate-Level Radioactive Waste Treatment utilizing Induction heater and Plasma torch)

  • 문영표;조천형;송명재;한상옥
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.357-360
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    • 1997
  • Currently, there is a need for the development of an advanced new technology for Low-and Intermediate-Level Radioactive Waste (LILW) treatment from nuclear power plants. The vitrification and melting technology by the use of the electrical equipments such as induction heater and plasma torch based furnace, along with off-gas treatment are considered as the most promising one of the LILW treatment technology since they can produce a very stable waste forms as well as considerably large volume reduction, which is a world-wide trend to apply for radioactive waste treatment. Korea Electric Power Research Institute(KEPRI) has already completed a feasibility study on LILW treatment and conceptual system design of a demonstration plant to be constructed. For this research, KEPRI selected a cold crucible melter(CCM) for the vitrification of combustible waste, and plasma torch based furnace(PT) for the melting of noncombustible waste, along with off-gas treatment for the volatile radioisotopes such as cesium.

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