Введение
1. Методы кальцинации и остекловывания РАО 15
1.1. Кальцинация жидких РАО 15
1.1.1. Физико-химические основы процесса денитрации и кальцинации 15
1.1.2. Существующие способы кальцинации и технологические требования к процессу 17
1.1.3. Особенности кальцинации солей в роторных аппаратах 18
1.2. Остекловывание кальцината ЖРО 20
1.2.1. Технологические схемы процесса остекловывания РАО 21
1.2.2. Индукционное плавление в холодном тигле 23
1.3. Практический опыт переработки ЖРО высоких уровней активности с использованием роторного кальцинатора 28
1.4. Возможности улучшения технологии переработки РАО за счет применения индукционного и СВЧ-нагрева 33
1.4.1. Возможности улучшения технологии кальцинации за счет применения индукционного нагрева 33
1.4.2. Стартовый запуск установки индукционной плавки 34
2. Разработка и исследование индукционного роторного кальцинатора 40
2.1. Расчет параметров роторного кальцинатора 40
2.1.1. Исходные данные 40
2.1.2. Расчет тепловых процессов в рабочей камере 42
2.1.3. Расчет системы силового питания 52
2.1.3.1. Методика расчета параметров индуктора 52
2.1.3.2. Выбор параметров системы силового питания 60
2.2. Конструкция роторного кальцинатора 63
2.2.1. Схема и конструктивные решения кальцинатора 63
2.2.2. Узел газоочистки 70
2.2.3. Система индукционного нагрева кальцинатора 72
2.3. Запуск роторного индукционного кальцинатора 75
3. Разработка и исследование СВЧ-системы запуска ИПХТ для остекловывания РАО 79
3.1. Разработка конструкции экспериментальной СВЧ-установки 79
3.1.1. Тепловой баланс СВЧ-нагревателя 79
3.1.2. Схема СВЧ-нагревателя 81
3.1.3. Волноводно - коаксиальный переходник 84
3.1.4. СВЧ-излучатель 87
3.1.5. Расчет скорости распространения температуры 94
3.2. Численное моделирование рабочей камеры установки 100
3.2.1. Численное моделирование электромагнитных полей в рабочей камере 100
3.2.2. Моделирование ИПХТ 109
3.3. Экспериментальное исследование установки СВЧ-разогрева и плавления стартовой шихты 113
3.3.1. Экспериментальное определение зависимости поглощенной мощности от тока анода 113
3.3.2. Эксперименты по тепловому воздействию СВЧ-излучения на стартовую шихту 115
4. Рекомендации для создания промышленных вариантов устройств высокочастотной и СВЧ-переработки РАО 120
4.1. Рекомендации для создания промышленного варианта индукционного роторного кальцинатора 120
4.2. Рекомендации для создания промышленной СВЧ-системы запуска ИПХТ 122
4.2.1. Предложения по выбору СВЧ-генератора 122
4.2.2. Технические предложения на проектирование промышленного образца СВЧ-установки 126
Заключение 129
Литература 133
