Flowability measurement of pulverized and granulated particles using vibrating tube method

振動細管法による粉砕粒子と造粒粒子の流動性測定

松坂 修二*; 石井 克典 ; 鈴木 政浩 ; 瀬川 智臣 ; 木原 義之; 安田 正俊*

Matsusaka, Shuji*; Ishii, Katsunori; Suzuki, Masahiro; Segawa, Tomoomi; Kihara, Yoshiyuki; Yasuda, Masatoshi*

振動細管法のMOX燃料粒子への適用性を検討するために、模擬粒子を用いて適用性の検討を行った。本実験では、粒子径が106250ミクロンの、粉砕により製造したZrO粒子と、造粒により製造したWO粒子を模擬粒子として使用した。さまざまな流動性のサンプルを準備するために、粒子径が106250mの粒子と45m以下の粒子を混合した。振動振幅は最大値まで増加させた後、ゼロまで減少させ、振動する細管からの排出量は一定時間間隔で測定を行った。実験結果からは、流動性プロファイルと呼ばれる、質量流量と振動加速度の関係が得られる。粒子の静止摩擦と付着に関連する「流動開始加速度」と、粒子の動摩擦に関連する「流量特性値」を、流動性プロファイルを分析するファクターとして選定した。ZrOサンプルに関しては、微粒子の割合は両方のファクターに影響するが、WOサンプルに関しては、流量特性値にのみ影響することがわかった。

The flowability of model particles has been investigated using the vibrating tube method, to evaluate the applicability of this method to MOX (mixed oxide of PuO and UO) particles, which are nuclear fuel for fast reactors (FRs). In this experiment, pulverized ZrO particles and granulated WO particles of 106-250 micrometers in particle diameter were used as the model particles. The amplitude of vibration was increased to a maximum value and then decreased to zero, and the mass of particles discharged from the vibrating tube was measured at constant time intervals. From the experimental data, flowability profiles, i.e. the relationships between the mass flow rate and vibration acceleration were obtained. It was found that for the ZrO samples, the effect of the concentration of fine particles on the flowability was evaluated by the two factors; while for the WO samples, the flowability was evaluated only by the characteristic mass flow rate.