Elemental development of beryllide electrode for pebble production by rotating electrode method

回転電極法による微小球製造のためのベリリウム金属間化合物電極棒の要素開発

内田 宗範*; 宇田 実*; 岩立 孝治*; 中道 勝; 河村 弘

Uchida, Munenori*; Uda, Minoru*; Iwadachi, Takaharu*; Nakamichi, Masaru; Kawamura, Hiroshi

原型炉用中性子増倍材料として期待されているベリリウム金属間化合物(BeTi)製回転電極棒を真空鋳造法で製造するために必要な要素技術として、BeTiとの反応の少ない溶解炉材料技術及び健全な鋳塊を鋳造するための鋳造技術の二つの要素技術について行った研究成果を報告する。溶解炉材については、誘導溶解炉と候補耐火物製坩堝を用いた溶解実験により、溶湯との反応や不純物の汚染の少ない材質として、BeOの使用が有効であることを明らかにした。鋳造方法については、BeTiの鋳造実験より、鋳型形状が引け巣や鋳造割れに与える影響を明確にするとともに、これらを防止する手段として、水冷銅鋳型を鋳型底部の替わりに使用し、底部から強制冷却する方法が有効であることを明らかにした。

In this paper, an elemental technology to fabricate beryllide rods by the vacuum casting was researched. Furnace material study to prevent the chemical reaction with beryllide and casting procedure study to cast durable ingot without any shrinkages and cracks were performed. From the results of the reactivity test of refractory material with BeTi, it was clear that the BeO crucible had less reactivity with melt and no contamination. From the results of casting tests with a MgO cylindrical mold in a vacuum chamber, it was revealed that the mold dimension was critical to minimize shrinkages and cracks. It was also found that the forced cooling by the MgO cylindrical sleeve with water-cooled copper mold on the bottom was efficient to improve the shrinkages and the cracks.