Технологии дезактивации рамо методом переплавки

Апробированным методом очистки металла от радионуклидов является переплавка его и индукционных и электродуговых печах. Этот метод основан на перераспределении радионуклидов между шлаком и металлическим расплавом. При этом рекристаллизованная масса металла частично сохраняет наведённую активность. Кроме того, применение метода переплавки РАМО связано с необходимостью использования системы фильтрации уходящих газов и значительными энергозатратами.

В процессе переплавки РАМО происходит относительно полное удаление и других трансурановых элементов. Остаточная активность переплавленного металла определяется наличием кобальта, рутения, сурьмы, которые в процессе переплавки лишь равномерно распределяются в расплаве, почти не переходя в шлак.

Металлические отходы после дезактивации, разделки и сортировки в контейнерах поступают на установку переплавки. При этом из отходов стали должны быть удалены детали из цветных металлов. Из отходов цветных металлов необходимо удалить детали из сталей и особенно из алюминия и его сплавов.

Таблица 2. Коэффициенты распределения радионуклидов между шлаком и расплавом металла

Радионуклид	Коэффициент распределения	Радионуклид	Коэффициент распределения
	-1
	2·	( )
		( )
			2·
			3·

С учётом очистки металла в процессе плавки мощность дозы гамма-излучения от контейнера с отходами (при переплавке в целях повторного использования металла) для отходов стали не должна превышать 0,1 мР/ч.

Принципиальная технологическая схема переплавки РАМО приведена на рис.1.1. При установившемся режиме работы печей масса партий металла для загрузки печи должна составлять 70 -80 % вместимости тигля. Загрузка печей производится питателями. При переплавке отходов сталей в качестве флюса рекомендуется использовать композицию, состоящую из 37% MgO, 13% , 33% , 17% в количестве 1-1,5% массы металла. Флюс периодически загружается в печь в течение всего процесса плавки.

Необходимый температурный режим в печи поддерживается регулированием её электрической мощности и интенсивности загрузки металла. Измерение температуры расплава осуществляется оптическим пирометром.

После полного заполнения тигля печи расплавом металла производится удаление шлака I. Шлак перегружается в транспортный контейнер и периодически отправляется на хранение. После удаления шлака I в тигель печи на зеркало расплавленного металла вносится порция флюса, после гомогенизации его с остатками шлака I и металла печь временно выключается и новый шлак II удаляется, а впоследствии с новым флюсом загружается в печь при переплавке следующей партии металла.

Металл сливается в изложницы, часть его (20-30%) остаётся в тигле для ускорения расплавления последующей партии отходов. После остывания изложниц слитки извлекаются и подвергаются выходному дозиметрическому контролю.

Слитки металла с удельной мощностью гамма-излучения d< 0,5· нГр· /(с·кг) металл использоваться в атомной промышленности, а уже при 2,5· нГр· /(с·кг) он направляется на площадку временного хранения.

Высокая температура процесса переплавки приводит к тому, что часть радионуклидов испаряется и уносится восходящими потоками воздуха, причём часть радионуклидов может испаряться уже с поверхности металла во время его нагрева в печи, а часть – с поверхностей жидкого шлака и металла.