【技术实现步骤摘要】
功率控制方法
[0001]本专利技术涉及放射性废物玻璃固化
，具体涉及一种功率控制方法。
技术介绍
[0002]冷坩埚玻璃固化技术是目前国际上一种用于放射性废物处理的新型玻璃固化技术。冷坩埚玻璃固化技术是利用高频电源产生高频电流，再通过感应线圈转换成电磁流透入待处理物料内部形成涡流产生热量，将待处理物料熔制成玻璃。坩埚的炉体内壁通有冷却水，坩埚内的熔融物在坩埚内壁上凝固而形成一冷壁，因此，称之为冷坩埚。由于高温熔融物与冷坩埚壁不直接接触，使得坩埚壁不受腐蚀。由于冷坩埚受到的腐蚀和污染较少、使用寿命长、退役简单，并且冷坩埚玻璃固化技术熔制温度高、可处理废物类型较广、固化速度快，因此，采用冷坩埚玻璃固化技术处理放射性废物具有独特的优势。
[0003]在对放射性废物进行玻璃固化处理时，首先将玻璃和待处理的放射性废物在冷坩埚内共同熔制形成熔融物，然后冷却固化形成玻璃固化体。然而，冷坩埚实现感应加热的前提是被加热的物质具有导电性，而玻璃在常温下是不导电的，因此，需要将室温下的玻璃加热至熔融状态，才能启动对待处理的放射性废物的熔制。这一过程称为冷坩埚的启动，是冷坩埚玻璃固化技术的关键技术之一。
[0004]添加加热材料是冷坩埚常用的启动方法，加热材料在冷坩埚内加热燃烧，使得冷坩埚内的少量玻璃熔融，形成一定的玻璃熔区，玻璃熔区在电磁场的感应加热下逐渐熔化周围的玻璃，直至玻璃完全熔融，完成冷坩埚的启动过程。常用的加热材料包括石墨环或者钛环，向冷坩埚内输入氧气，石墨环或者钛环即可在电磁场的感应加热下燃烧。>[0005]在这一过程中，除了加热材料等条件外，冷坩埚对物料的加热主要依靠电磁场在物料内部形成的感应电流，而感应线圈的功率影响着其产生的电磁场的磁感应强度，进而影响着感应电流。因此，对感应线圈的功率的控制也十分关键。
技术实现思路
[0006]本专利技术的一个实施例提供了一种功率控制方法，应用于采用冷坩埚进行放射性废物玻璃固化中的玻璃熔融过程，包括：控制冷坩埚的感应线圈的电源以初始功率开启，所述电源开启后所述感应线圈在所述冷坩埚内产生电磁场，以使所述冷坩埚内的玻璃开始熔融；控制所述电源以所述初始功率运行至第一预定时间后，将所述电源的功率升高，直至所述功率升高至第一预定功率；控制所述电源以所述第一预定功率运行至第二预定时间后，将所述电源的功率降低，直至所述功率降低至第二预定功率；控制所述电源以第二预定功率运行，直至所述玻璃完全熔融。
[0007]在一些实施方式中，基于所述冷坩埚内所述玻璃的熔融速率，确定所述第一预定时间。
[0008]在一些实施方式中，所述电源运行至所述第一预定时间时，所述熔融速率小于或等于预设速率阈值。
[0009]在一些实施方式中，基于所述冷坩埚内的玻璃熔体的温度，确定所述第二预定时间。
[0010]在一些实施方式中，所述电源运行至所述第二预定时间时，所述玻璃熔体的温度大于或等于预设温度阈值。
[0011]在一些实施方式中，所述将所述电源的功率升高，直至所述功率升高至第一预定功率，包括：将所述电源的功率直接调整为所述第一预定功率。
[0012]在一些实施方式中，所述将所述电源的功率升高，直至所述功率升高至第一预定功率，包括：将所述电源的功率逐渐升高至第一预定功率。
[0013]在一些实施方式中，所述将所述电源的功率逐渐升高至第一预定功率，包括：将所述电源的功率阶梯式地升高至第一预定功率。
[0014]在一些实施方式中，所述将所述电源的功率逐渐升高至第一预定功率，包括：将所述电源的功率以第一速率线性地升高至第一预定功率。
[0015]在一些实施方式中，所述将所述电源的功率降低，直至所述功率降低至第二预定功率，包括：将所述电源的功率直接调整为所述第二预定功率。
[0016]在一些实施方式中，所述将所述电源的功率降低，直至所述功率降低至第二预定功率，包括：将所述电源的功率逐渐降低至第二预定功率。
[0017]在一些实施方式中，所述将所述电源的功率逐渐降低至第二预定功率，包括：将所述电源的功率阶梯式地降低至第二预定功率。
[0018]在一些实施方式中，所述将所述电源的功率逐渐降低至第二预定功率，包括：将所述电源的功率以第二速率线性地降低至第二预定功率。
[0019]在一些实施方式中，所述第二预定功率大于所述初始功率。
[0020]本专利技术的另一个实施例提供了一种功率控制方法，应用于采用冷坩埚进行放射性废物玻璃固化中的玻璃熔融过程，包括：控制冷坩埚的感应线圈的电源以预设功率开启，所述电源开启后所述感应线圈在所述冷坩埚内产生电磁场，以使所述冷坩埚内的玻璃开始熔融；控制所述电源以所述预设功率运行，直至所述玻璃完全熔融。
[0021]在一些实施方式中，向所述冷坩埚内加入加热材料之后，控制所述冷坩埚的感应线圈的电源开启；其中，所述加热材料在所述电磁场的作用下产生热量使所述玻璃开始熔融；所述加热材料包括铝热剂或石墨材料。
[0022]在一些实施方式中，所述铝热剂包括：按比例混合的第一金属和第二金属氧化物；所述第一金属比第二金属的性质活泼。
[0023]在一些实施方式中，所述第一金属包括：铝、镁和钛中的一种；所述第二金属氧化物包括：三氧化二铁、四氧化三铁和氧化铜中的一种。
[0024]在一些实施方式中，所述石墨材料包括：石墨片、石墨环或者石墨球。
[0025]在一些实施方式中，基于所述加热材料的性质、所述加热材料的加入量、所述玻璃的性质中的至少一种，确定所述预设功率。
[0026]在一些实施方式中，所述玻璃包括：玻璃原料或者玻璃体；其中，所述玻璃体包括：所述玻璃原料或者所述玻璃原料和待处理物料在所述冷坩埚内熔融后由于失去加热源而冷却固化形成的玻璃体。
附图说明
[0027]通过下文中参照附图对本专利技术所作的描述，本专利技术的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本专利技术有全面的理解。
[0028]图1是根据本专利技术一个实施例的用于放射性废物玻璃固化的装置的结构示意图；
[0029]图2是根据本专利技术一个实施例的功率控制方法的流程图；
[0030]图3是根据本专利技术实施例一的功率随时间变化的示意图；
[0031]图4是根据本专利技术实施例二的功率随时间变化的示意图；
[0032]图5是根据本专利技术实施例三的功率随时间变化的示意图；
[0033]图6是根据本专利技术实施例四的功率随时间变化的示意图；
[0034]图7是根据本专利技术实施例五的功率随时间变化的示意图；
[0035]图8是根据本专利技术另一个实施例的功率控制方法的流程图。
[0036]需要说明的是，附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。
[0037]附图标记说明：
[0038]10、冷坩埚；11、盖体；12、感应线圈；13、投料口；20、玻璃；30、加热材料。
具体实施方式
[0039]为使本专利技术的目的、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种功率控制方法，应用于采用冷坩埚进行放射性废物玻璃固化中的玻璃熔融过程，其特征在于，包括：控制冷坩埚的感应线圈的电源以初始功率开启，所述电源开启后所述感应线圈在所述冷坩埚内产生电磁场，以使所述冷坩埚内的玻璃开始熔融；控制所述电源以所述初始功率运行至第一预定时间后，将所述电源的功率升高，直至所述功率升高至第一预定功率；控制所述电源以所述第一预定功率运行至第二预定时间后，将所述电源的功率降低，直至所述功率降低至第二预定功率；控制所述电源以第二预定功率运行，直至所述玻璃完全熔融。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述冷坩埚内所述玻璃的熔融速率，确定所述第一预定时间。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电源运行至所述第一预定时间时，所述熔融速率小于或等于预设速率阈值。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述冷坩埚内的玻璃熔体的温度，确定所述第二预定时间。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述电源运行至所述第二预定时间时，所述玻璃熔体的温度大于或等于预设温度阈值。6.如权利要求1
‑
5任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述电源的功率升高，直至所述功率升高至第一预定功率，包括：将所述电源的功率直接调整为所述第一预定功率。7.如权利要求1
‑
5任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述电源的功率升高，直至所述功率升高至第一预定功率，包括：将所述电源的功率逐渐升高至第一预定功率。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将所述电源的功率逐渐升高至第一预定功率，包括：将所述电源的功率阶梯式地升高至第一预定功率。9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将所述电源的功率逐渐升高至第一预定功率，包括：将所述电源的功率以第一速率线性地升高至第一预定功率。10.如权利要求1
‑
5任一项所述的方法，其特征在于，所述将所述电源的功率降低，直至所述功率降低至第二预定功率，包括：将所述电源的功率直接调整为所述第二预定功率。11.如权利要求1
...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱冬冬，李玉松，郄东生，汪润慈，李宝军，李扬，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。