一种放射性湿废物的水泥固化系统及固化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种放射性湿废物的水泥固化系统及固化方法，所述水泥固化系统，包括钢平台，钢平台的下方设置有用于运输固化桶的输送辊道，钢平台上沿着输送辊道的运动方向依次设置有湿料加注罩、干料加注罩，所述钢平台上在干料加注罩的正上方设置有搅拌装置，还包括用于提升固化桶的提升装置。本发明专利技术的湿废料在湿料加注罩内密封进行，水泥下料和搅拌在干料加注罩内密闭进行，搅拌过程中桨叶一直位于固化桶底部，桶上部泥浆面基本被水泥干灰覆盖，泥浆飞溅少，且限制在加注罩内，避免了现有的工艺导致的少量废液和水泥浆飞溅的问题；充分保证了放射性废物处理过程的安全性和废物包容率，有利于放射性废物最小化的目标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及放射性湿废物处理
，具体涉及一种放射性湿废物的水泥固化系统及固化方法。
技术介绍
水泥固化是当前处理放射性湿废物的主要方法，其中，物料（包含废物和固化基材）的装桶和搅拌是水泥固化的两个关键步骤，根据这两个步骤的不同，现有的水泥固化工艺主要由桶内搅拌和桶外搅拌两种方式，而当前桶内搅拌的水泥固化工艺技术成熟，应用广泛，但也存在明显的弊端与不足。现有桶内搅拌水泥固化工艺先加水泥后加湿废物料液的方案，该工艺能够进行固化生产，但该工艺在进行水泥固化处理时一导致少量的废液和水泥浆飞溅，长期运行会导致固化热室的剂量水平很高，需要频繁清理，增加了人员受照剂量；并且，易导致搅拌桨变形，尤其是废树脂搅拌固化，变形后的搅拌桨需要更换，增加生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种放射性湿废物的水泥固化系统，解决现有的桶内搅拌水泥固化工艺导致的少量废液和水泥浆飞溅、搅拌桨易变形的问题，提高放射性湿废物水泥固化系统的可靠性及稳定性，充分保证放射性废物处理过程的安全性和废物包容率，有利于放射性废物最小化的目标。此外，本专利技术还提供一种放射性湿废物的固化方法。本专利技术通过下述技术方案实现：一种放射性湿废物的水泥固化系统，包括钢平台，钢平台的下方设置有用于运输固化桶的输送辊道，钢平台上沿着输送辊道的运动方向依次设置有湿料加注罩、干料加注罩，所述钢平台上在干料加注罩的正上方设置有搅拌装置，还包括用于提升固化桶的提升装置。现有的桶内搅拌工艺要求湿废物料液分多次加料，为了实时观察加料情况，防止料液单次加入过多，溢出桶外，加料口直接设置在搅拌井口，没有采取密闭措施，加料和搅拌环节基本在敞开的环境中进行，搅拌时导致废液和水泥浆少量飞溅，长期运行会导致固化热室的剂量水平很高，需要频繁清理，增加了人员受照剂量；并且，实践证明，采用该工艺方案，需要严格调试下料次数、单次下桨深度、搅拌速度等操作参数，并在实际操作中严格执行。如果单次料液加入过少，或者下桨过深、过快，很容易造成搅拌桨变形。由于上述操作要求，提高了人工操作风险，降低了生产效率，很难保证长期的操作安全，即使严格按照要求操作，由于固有的搅拌阻力，搅拌桨仍须2～3年更换一只。本专利技术所述钢平台具体是指一种钢架结构，主要为水泥固化线提供设备操作、维护平台；为搅拌装置和加注罩提供支撑和固定；为人员检查和维护提供平台，钢架上留有干料加注罩、湿料加注罩和搅拌装置安装位置，并设有供检修与维护人员进出的人梯。所述输送辊道具体是指固化线上的一种传输结构，主要用于运输固化桶，将固化桶由上一道工序运输到下一道工序。所述湿料加注罩、干料加注罩和搅拌装置优选可拆卸式设置在钢平台上。所述湿料加注罩具体是指一种封闭结构，在封闭结构的一端开口，所述开口用于与固化桶连接，另一端设置有进料口，所述进料口与上部湿废物计量槽管道连接，所述湿料加注罩与上部湿废物计量槽管道连接，向固化桶内加注浓缩液以及废树脂，优选在湿料加注罩上设置清洗喷头，用于自动完成加注罩内壁清洗。通过湿料加注罩向固化桶内加注湿废料能够有效阻止桶内物料飞溅和防止放射性气溶胶扩散。所述干料加注罩具体是指一种两端连通的筒状结构，筒状结构一端与固化桶连接，另一端与搅拌装置连接，干料加注罩上设置有用于加注水泥的进口，确保干料加注罩的密封性。通过干料加注罩向固化桶内加注水泥能够有效避免水泥粉尘以及放射性气溶胶逸散至房间，并阻止桶内废物飞溅到桶外。所述搅拌装置为本领域的现有搅拌装置，通过将现有的搅拌装置设置在本专利技术所述的干料加注罩内配合使用，能够有效避免在搅拌时桶内废物飞溅到桶外的问题。所述提升装置为本领域的现有装置，在使用时安装在湿料加注罩、干料加注罩正下方的地上，在连接固化桶和湿料加注罩，或连接固化桶和干料加注罩是用于提升固化桶。本专利技术的湿废料在湿料加注罩内密封进行，水泥下料和搅拌在干料加注罩内密闭进行，搅拌过程中桨叶一直位于固化桶底部，桶上部泥浆面基本被水泥干灰覆盖，泥浆飞溅少，且限制在加注罩内，避免了现有的工艺导致的少量废液和水泥浆飞溅的问题；且采用本专利技术所述系统，湿废物料液无需分多次加料，也不需要严格调试下料次数、单次下桨深度、搅拌速度等操作参数，进而避免了现有工艺导致的搅拌桨易变形的问题。进一步地，还包括用于固定固化桶的夹紧装置，还包括与湿料加注罩、干料加注罩配合的接液盘。所述夹紧装置用于在实现固化桶与湿料加注罩或干料加注罩连接过程中固定固化桶，避免固化桶发生偏移，影响与湿料加注罩或干料加注罩的连接稳定性。所述接液盘能够与湿料加注罩或干料加注罩连接，避免湿料加注罩或干料加注罩不与固化桶连接时物料落入地面。进一步地，湿料加注罩包括钢筒Ⅰ，钢筒Ⅰ的外壁设置有连接板Ⅰ，钢筒Ⅰ的下表面设置有密封圈Ⅰ，所述钢筒Ⅰ的上表面设置有湿料加注口、辅助功能接口和排气孔；所述密封圈Ⅰ上设置有接近开关Ⅰ。所述连接板Ⅰ与钢平台连接，所述密封圈Ⅰ用于与固化桶法兰密封，所述钢筒Ⅰ的上表面为密封面，所述钢筒Ⅰ的下表面为开端的环形面，所述接近开关Ⅰ用于感应固化桶上升的位置。进一步地，辅助功能接口包括照明灯接口、摄像头接口和液位传感器接口。所述照明灯接口、摄像头接口和液位传感器接口均为法兰连接。所述液位传感器接口用于安装超声波液位计，用于测量固化桶内液面。进一步地，照明灯接口和摄像头接口处配合设置有玻璃罩。玻璃罩的设置能够有效防液体溅到摄像头或照明灯上。进一步地，干料加注罩包括钢筒Ⅱ，钢筒Ⅱ的外壁设置有连接板Ⅱ，钢筒Ⅱ的上表面和下表面均设置有密封圈Ⅱ，所述钢筒Ⅱ的侧壁设置有水泥进料口、排风管；所述钢筒Ⅱ上表面上的密封圈Ⅱ上设置有接近开关Ⅱ。所述连接板Ⅱ与钢平台连接，钢筒Ⅱ的上表面和下表面为筒状结构两个端面的环形面，所述筒Ⅱ的上表面和下表面的密封圈Ⅱ分别与搅拌装置和固化桶密封，保证良好的密封性能，不出现粉尘的外逸，所述接近开关Ⅱ用于感应固化桶上升的位置。所述接近开关Ⅱ优选设置2个，当固化桶被顶升起来且与干料加注罩下部的密封圈形成密封时，接近开关动作，固化桶停止顶升，两个接近开关互为冗余设置。进一步地，水泥进料口上设置有圆形接管，圆形接管上设置有空气吹扫口；所述排风口上设置有过滤器。所述水泥进料口优选设置在靠近干料加注罩下部，以尽量减少扬尘。所述水泥进料口优选矩形不锈钢管，其末端为一盲板法兰。矩形不锈钢管通过一段圆形接管以法兰方式与干混料输送装置的垂直螺旋输送机相连，圆形接管上还留有一压缩空气吹扫口，可吹扫积附在矩形不锈钢管内壁的水泥干粉。所述过滤器的过滤效率达99%，该过滤器自带压缩空气罐，可反向吹扫过滤器，实现自清洁功能。过滤器后面安装有风机，可使排气口附近形成微负压环境，防止水泥粉尘扩散至金属桶外，另外，还可以打开矩形不锈钢管末端的盲板法兰，从那里清扫矩形不锈钢管内部。进一步地，水泥进料口的外壁设置有电加热带和保温层，所述水泥进料口的外壁还设置有振动电机Ⅰ。所述电加热带和保温层可将矩形不锈钢管加热至100℃～120℃，防止水泥粘附造成板结，所述振动电机Ⅰ能够有效防止落料时发生堵塞和堆积。进一步地，搅拌装置包括机架，机架上设置有机头，机头上设置有与自转电机连接的搅拌桨，搅拌桨与升降装置连接，所述搅拌桨连接有振动电机Ⅱ。所述搅拌桨设置有高、中、低工位，“高”位为待工工位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放射性湿废物的水泥固化系统，其特征在于，包括钢平台（1），钢平台（1）的下方设置有用于运输固化桶（6）的输送辊道（2），钢平台（1）上沿着输送辊道（2）的运动方向依次设置有湿料加注罩（5）、干料加注罩（4），所述钢平台（1）上在干料加注罩（4）的正上方设置有搅拌装置（3），还包括用于提升固化桶（6）的提升装置（7）。

【技术特征摘要】
1.一种放射性湿废物的水泥固化系统，其特征在于，包括钢平台（1），钢平台（1）的下方设置有用于运输固化桶（6）的输送辊道（2），钢平台（1）上沿着输送辊道（2）的运动方向依次设置有湿料加注罩（5）、干料加注罩（4），所述钢平台（1）上在干料加注罩（4）的正上方设置有搅拌装置（3），还包括用于提升固化桶（6）的提升装置（7）。2.根据权利要求1所述的一种放射性湿废物的水泥固化系统，其特征在于，还包括用于固定固化桶（6）的夹紧装置（8），还包括与湿料加注罩（5）、干料加注罩（4）配合的接液盘。3.根据权利要求1所述的一种放射性湿废物的水泥固化系统，其特征在于，所述湿料加注罩（5）包括钢筒Ⅰ（52），钢筒Ⅰ（52）的外壁设置有连接板Ⅰ（51），钢筒Ⅰ（52）的下表面设置有密封圈Ⅰ（53），所述钢筒Ⅰ（52）的上表面设置有湿料加注口（55）、辅助功能接口和排气孔；所述密封圈Ⅰ（53）上设置有接近开关Ⅰ（54）。4.根据权利要求3所述的一种放射性湿废物的水泥固化系统，其特征在于，所述辅助功能接口包括照明灯接口、摄像头接口和液位传感器接口。5.根据权利要求4所述的一种放射性湿废物的水泥固化系统，其特征在于，所述照明灯接口和摄像头接口处配合设置有玻璃罩。6.根据权利要求1所述的一种放射性湿废物的水泥固化系统，其特征在于，所述干料加注罩（4）包括钢筒Ⅱ（42），钢筒Ⅱ（42）的外壁设置有连接板Ⅱ（41）...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈先林，马兴均，刘宇昊，林力，陈莉，杨兰菊，李文钰，高峰，马贞钦，刘辰龙，
申请(专利权)人：中国核动力研究设计院，
类型：发明
国别省市：四川;51