中国原子能科学研究院研发的两步法φ650mm冷坩埚玻璃固化工程样机于近日完成90天连续运行试验，这是我国冷坩埚技术发展的里程碑节点，标志着我国已经掌握了两步法冷坩埚从工艺原理到工程运行的关键技术，为我国安全、环保处理高放射性废物提供了有力的技术保障。此次试验共处理模拟废液约140m³，产生了模拟玻璃固化体约52吨，玻璃固化体废物包容率为20%-24%。实验运行期间设备状态良好，各项性能指标满足设计要求。高放废物处理是确保核能安全利用、可持续发展的重要一环。当前妥善处理高放废物的最佳选择是玻璃固化，即将高放废物与玻璃基体混合熔融，将放射性核素包裹在固化体中，实现高放废物与生物圈的隔离。冷坩埚技术作为国际上先进的高放废物玻璃固化技术，具有处理废物范围广、设备寿命长、退役简便、总体经济性好等优点。原子能院自2006年开始冷坩埚玻璃固化技术研究工作，项目团队从零开始、自主创新，克服了系统复杂、装置研制难度大、安全系数要求高等难点，经过原理研究、关键技术研究、工程装备技术研究三个阶段，先后突破了冷坩埚壳体设计、电源匹配、坩埚启动、搅拌和出料技术、煅烧炉结构设计等关键技术，完成了两步法冷坩埚总体工艺设计，给出了两步法冷坩埚玻璃固化运行工艺参数，经与中核二院、铁锚、海王、景业等齐攻关，最终成功完成φ650mm冷坩埚玻璃固化工程样机关键设备研发和试验验证。后续，原子能院项目团队将联合相关单位进一步开展冷坩埚关键工艺、设备优化及玻璃固化配方实验室热验证等研究工作，并结合数字化、智能化等技术，实现冷坩埚玻璃固化技术工程化应用。
第一部分：基本信息
本文旨在介绍由中国原子能科学研究院研发并完成的两步法φ650mm冷坩埚玻璃固化工程样机的相关情况。
第二部分：成功完成的关键因素
该试验的成功完成，离不开以下几个关键因素：
1. 集成创新的设计理念: 项目团队坚持从零开始、自主创新，不断突破系统复杂、装置研制难度大、安全系数要求高等难点。
2. 技术上的突破: 在两步法冷坩埚技术研究工作方面，他们分别对冷坩埚壳体设计、电源匹配、坩埚启动、搅拌和出料技术、煅烧炉结构设计等关键技术进行了突破，形成了整体工艺设计和工艺参数。
3. 合作与协调: 项目团队积极与其他单位合作，共同开展相关研究工作，并引入了数字化、智能化等技术，实现了工程化的应用。
第三部分：展望未来
随着这项技术的成熟和完善，我们可以期待更多的应用场景，提高核能废物的处理效率，降低环境影响。同时，该项目也为中国其他相关领域提供了重要的技术支持。
第四部分：结论
总的来说，由原子能院研发的两步法φ650mm冷坩埚玻璃固化工程样机的完成，不仅体现了我国在冷坩埚技术领域的进步，也为高放废物处理提供了一种新的解决方案。这种进展对于保障核能安全利用、可持续发展具有重要意义。在未来，我们期待有更多的科研成果涌现，为社会做出更大的贡献。