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簡素化ペレット法原料粉末の流動性評価への振動細管法の適用性検討; 流動性に及ぼす粒子形状及び粒子径の影響

Feasibility study on powder flowability evaluation on simplified pelletizing MOX fuel fabrication process using vibrating capillary method; Influence of particle shape and diameter on flowability

石井 克典; 鈴木 政浩; 山本 琢磨; 木原 義之; 松坂 修二*; 安田 正俊*; 砂 孝行*; 栗田 勉; 加藤 良幸

Ishii, Katsunori; Suzuki, Masahiro; Yamamoto, Takuma; Kihara, Yoshiyuki; Matsusaka, Shuji*; Yasuda, Masatoshi*; Suna, Takayuki*; Kurita, Tsutomu; Kato, Yoshiyuki

日本原子力研究開発機構では、簡素化ペレット法による高速増殖炉MOX燃料の製造技術開発を行っている。簡素化ペレット法製造工程の一部である脱硝・転換・造粒工程では、直径数百$$mu$$mのMOX粒子が製造されるが、ペレット成型用ダイスへの良好な充填性を有する必要がある。流動性の評価は現在Carrの流動性評価法を用いて行われているが、遠隔性と保守性に優れた流動性評価手法になりうる振動細管法の適用性に関して、模擬物質を用いて試験検討を実施した。粒度分布,粒子形状(ボールミルで処理することにより形状を変化させた)をパラメーターとし、ジルコニア粒子の振動細管法による流動性プロファイルを測定したところ、流動性の向上に効くのは、約100$$mu$$m以下の粒子をカットすること、約50$$mu$$m以下の粒子をカットすること、粒子形状を丸くすることの順であることがわかった。

JAEA is developing simplified pelletizing MOX fuel fabrication process for fast breeder reactor. The final product of de-nitration, conversion and granulation process, are MOX fuel particles, of which diameter is hundres micrometer. These particles should have high flowability for easy handling in next process. The powder flowability is now evaluated by Carr's flowability index. In this oral presentation, the feasibility of powder flowability evaluation using vibrationg capillary method is investigated, employing ZrO$$_{2}$$ particles of shich parameters are diameter and particle shape (shapes are varied by gronding particle edge). Screening small particles under about 100 micrometer contribute best the improvement of powder flowability, screening small particle under 50 micrometer in the second, and rounding particle shape in the third.

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