[發(fā)明專利]用于電源與坩堝的連接組件及坩堝系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113471720B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設計）人: 郄東生;朱冬冬;李玉松;王澤學;張克乾;賀誠;汪潤慈;張華
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: H01R4/50
• 分類號: H01R4/50;F27B14/06;F27B14/10;F27B14/14
• 代理公司: 北京市創(chuàng)世宏景專利商標代理有限責任公司 11493
• 代理人: 劉向輝

一種用于電源與坩堝的連接組件及坩堝系統(tǒng)。所述連接組件包括：連接件，穿過所述第一開孔以及所述第二開孔，并具有伸出所述第一開孔遠離所述第二開孔的一側(cè)的第一端，以及伸出所述第二開孔遠離所述第一開孔的一側(cè)的第二端；至少一個偏心輪，每個所述偏心輪與所述第一端以及所述第二端中的一個轉(zhuǎn)動連接，每個所述偏心輪的轉(zhuǎn)動用于與所述第一端以及所述第二端中的另一個共同實現(xiàn)所述電源連接部與所述坩堝連接部的可拆卸連接，所述電源連接部與所述坩堝連接部的連接用于實現(xiàn)所述電源的電能傳遞至所述坩堝。這種用于電源與坩堝的連接組件及坩堝系統(tǒng)便于實現(xiàn)坩堝的電源的切換。

技術領域

本申請涉及坩堝技術領域，具體涉及一種用于電源與坩堝的連接組件及坩堝系統(tǒng)。

背景技術

坩堝可以對物料進行高溫加熱處理，例如，坩堝可以為冷坩堝。冷坩堝玻璃固化技術具有工作溫度高、處理范圍廣、使用壽命長、熔體均一、設備體積小、退役容易等特點。冷坩堝玻璃固化技術不僅可用于核電站產(chǎn)生的固體廢物、樹脂、濃縮物等低、中水平放射性廢物；還可用于高水平放射性廢液及其它一些腐蝕性較強的難處理廢物。因此，該技術的研究進展受到廣泛關注。在核電運行中，勢必產(chǎn)生大量放射性廢物。其中，乏燃料后處理及其產(chǎn)生的高水平放射性廢液，由于具有放射性比活度高、釋熱率高、并含有一些半衰期長、生物毒性高的核素等特點，其處理處置成為制約核電及核燃料循環(huán)工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關鍵問題之一。冷坩堝玻璃固化技術作為一種新的核廢物處理技術，在核電廢物和高水平放射性廢液處理方面，有其獨特的優(yōu)勢。

冷坩堝是由數(shù)個弧形塊或管組成的圓形或橢圓形容器，弧形塊或管內(nèi)通入冷卻水以保持冷壁，各個弧形塊或管間縫隙充填絕緣物質(zhì)，通過電磁場對其內(nèi)部物料進行加熱，冷坩堝外有由銅管繞制而成的水冷線圈。由于冷坩堝采用水冷結(jié)構，因而在靠近冷卻管溫度低的區(qū)域會形成一層固態(tài)玻璃殼層，避免了熔融物對冷坩堝的腐蝕。冷坩堝玻璃固化系統(tǒng)主要包括：冷坩堝、進料子系統(tǒng)、玻璃出料子系統(tǒng)、煙氣凈化子系統(tǒng)及儀表控制系統(tǒng)等。冷坩堝玻璃固化工藝主要有三種形式，分別為：兩步法玻璃固化工藝、一步法玻璃固化工藝和一步法焚燒玻璃固化工藝。兩步法玻璃固化工藝是先將廢液在鍛燒爐內(nèi)煅燒后與玻璃基料混合，送人冷坩堝；一步法玻璃固化工藝是廢液與玻璃基料直接送入冷坩堝；一步法焚燒玻璃固化工藝是將可燃固體廢物與玻璃基料混合后，送入冷坩堝。前兩種工藝主要用于處理廢液，后一種工藝主要用于處理固體廢物。

根據(jù)使用方式不同，可以把電磁冷坩堝分為間歇式和連續(xù)鑄造式2種，但是基本原理一樣，主要由水冷坩堝、電源和其它輔助設施組成。坩堝外繞有螺旋式感應線圈，感應線圈與電源相連，以產(chǎn)生交變電磁場。當線圈通入交變電流時，在線圈內(nèi)部和周圍產(chǎn)生1個交變電磁場。由于冷坩堝的每根金屬管之間彼此絕緣，所以每根管內(nèi)都產(chǎn)生感應電流。當感應線圈的瞬問電流為逆時針方向時，則在每根管的截面內(nèi)同時產(chǎn)生順時針方向的感生電流，相鄰兩管的截面上電流方向則相反，彼此在管問建立的磁場方向相同，向外表現(xiàn)為磁場增強效應。因此冷坩堝的每一縫隙處都是1個強磁場，冷坩堝如同強流器一樣，將磁力線聚集到坩堝內(nèi)的物料上，坩堝內(nèi)的物料就被這個交變磁場的磁力線所切割。根據(jù)電磁場理論，坩堝內(nèi)的物料中就產(chǎn)生感應電動勢，由于感應電動勢的存在，物料的熔體表面薄層內(nèi)將形成封閉的電流回路。通常把這種電流稱為渦流，渦流的大小服從歐姆定律。由于渦流回路的電阻通常很小，故能達到很高的值，使渦流回路產(chǎn)生大量的熱，從而使金屬熔化，其熱量可由歐姆定律確定。

冷坩堝的電磁場由感應線圈產(chǎn)生，感應線圈與電源相連，以產(chǎn)生交變電磁場，因此，電源對冷坩堝的正常運行至關重要。冷坩堝的電源可以為高頻電源，高頻電源采用電子管作為主電子器件。目前,適用使用較為廣泛的是絕緣柵雙極晶體管(I GBT)或功率場效應晶體管(MOSF ET)研制的新型高頻感應加熱電源驅(qū)動電路。以I GBT作為主電子器件的電源驅(qū)動電路，在冷坩堝玻璃固化裝置中的高頻電源感應系統(tǒng)要求有較高的頻率和較大的輸出功率，MOS FET驅(qū)動電路的特點比較符合該技術的要求。它具有電路結(jié)構簡單、工作頻率高、成本低、易實現(xiàn)、延時小、抗干擾能力強等優(yōu)點。