• 한국소성가공학회:학술대회논문집
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• 한국소성가공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.454-457
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• 2005

Voloxidizer for hot cell demonstration that handle spend fuel of high radiation virulence in limited space should become a small size and not scatter in its exit. This study determine optimum velocity of $U_3O_8$ using Newton-Raphson Method. We have conducted fortran programing on the Newton-Raphson Method, obtained a theory results and, predicted optimum velocity on the particle size distribution of $U_3O_8$. We have conducted experimentation using acrylic experimental device for verification of theory method, sampled and analyzed using the particle size analyzer In the results, we have found maximum $5\~7\%$ error rate in the comparative value of theory and experimentation. Optimum velocity and experimental results of $U_3O_8$ for scatter prevention have applied for design of demonstration voloxidizer, and produced operation condition of voloxidizer.

• 공업화학
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• 제22권6호
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• pp.642-647
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• 2011

회전형 휘발성 산화장치(voloxidizer)와 200 g $U_3O_8$ 분말을 사용하여 초기 미세 입자층의 운동형태, 열처리 온도 및 시간, voloxidizer의 회전속도에 따른 다공성 그래뉼의 회수율과 특성을 분석하였다. 초기 미세 입자층의 운동형태에 따른 1 mm 이상의 그래뉼의 회수율은 rolling 운동 때보다 slumping 운동일 경우에 보다 높았다. 초기 미세 입자층이 rolling 운동형태인 경우에는 미세입자로부터 그래뉼이 생성됨에 따라서 slumping 운동형태로 변하며 slumping 빈도가 매우 높았다. 열처리 온도의 증가 및 10 h까지는 시간의 증가에 따라서 그래뉼의 회수율이 매우 크게 증가하였다. Slumping 운동형태를 보이는 초기 미세 입자층의 경우에 voloxidizer의 회전속도가 증가함에 따라서 그래뉼의 회수율 은 81.5에서 88.7%로 증가하였으나, 그래뉼 특성 측면에서 보면 회전속도가 2 rpm인 경우에 밀도, 파쇄강도, 구형도가 가장 높았다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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• pp.630-633
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• 1997

Spent fuel decladding device and dry voloxidizer is to separate the spent pellet from spent fuel rod cut by 250mm and to convert the spent pellet into powder form for reuse and/or disposal of the spent fuel. There are two methods in decladding and voloxidation of spent fuel, that is, wet method with chemical material and dry method with mechanical device. In this study, to examine the fuel rod decladding process and the pellet voloxidation process, the devices for the spent fuel decladding and the pellet voloxidation with dry method are developed. The decladding machine is designed to separate pellets from fuel rod by slitting device. And, the voloxidizer is designed to convert the spent pellet which is ceramic form into powder form by oxidation using the multi step mesh, vibrator, and air in the high temperature environment. The result of this study, such as operation condition et., will be utilized in the design of the machine for demonstration.

• 방사성폐기물학회지
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• 제3권2호
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• pp.77-84
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• 2005

실증용 UO$_{2}$ pellet 산화로의 실증을 위한 제한된 핫셀 공간 안에서 사용후 핵 연료를 취급하는 산화로는 소형화 하여야 하고, 사용후 핵 연료 분말은 UO$_{2}$ pellet 산화로 장치로부터 비산되지 않아야 한다. 본 연구에서는 분말의 최종속도를 구하기 위하여 Stokes식과 밀도비식을 제안하였다. U$_{3}$O$_{8}$ 의 최종속도 SiO$_{2}$ 의 최종속도를 사용하여 예측하였고, 비산방지를 할 수 있는 최적유량을 결정하였다. SiO$_{2}$ 의 이론 최종속도 식을 검증하고, U$_{3}$O$_{8}$ 과 관계식을 예측하기 위하여 아크릴 장치를 만들었다. 목업시설 에 설치 된 산화로에서 제안된 이론최종속도식 인 Stokes식 의 20 L/min과 밀도비식의 14.5 L/min을 적용하여 U$_{3}$O$_{8}$ 분말의 필터감지에 의해 검증하였다. 그 결과 밀도비식에 의한 14.5 L/min은 U$_{3}$O$_{8}$ 이전혀 검출되지 않았고, Stokes식의 20 L/min에서는 평균 7$\mu$m 의 입도분말이 검출되었다. 따라서 UO$_{2}$ pellet 산화로에서 U$_{3}$O$_{8}$이 비산되지 않는 최적유량은 14.5L/min임을 알 수 있었고, 제안된 밀도비식이 바람직함을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제31권4호
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• pp.472-482
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• 2007

This study deals with the design and implementation results for a high-capacity vol-oxidizer that can convert Uranium Dioxide pellets to $U_3O_8$ powder for up to several tens of kg HM/batch. We developed two versions of the $1^{st}$ vol-oxidizer and the $2^{nd}$ vol-oxidizer. Through an experiment with the $1^{st}$ vol-oxidizer, we deduced some problems concerning the design considerations such as the recovery rate of $U_3O_8$, the oxidation time of the Uranium Dioxide pellets, the exothermic reaction, and the powder dispersion. From the analyses of the drawbacks of the $1^{st}$ vol-oxidizer, we devised some novel items such as a folding type mesh, vibrators, and mixing blades. Also, we used the Stokes and Density ratio Eq. to determine the most reasonable flux for preventing a powder dispersion. Compared with the results of the $1^{st}$ vol-oxidizer, we showed that both the permeability of the $U_3O_8$ powders and the oxidation rate of the Uranium Dioxide pellets of the $2^{nd}$ vol-oxidizer were remarkably increased, and the temperature of the reactor was controlled well in spite of an exothermic reaction. Also, the powder was not entirely dispersed through the outlet of the voloxidizer. The experimental results of this work can help in the design of a novel and efficient vol-oxidizer with a higher capacity.