Способ плазменной обработки Советский патент 1981 года по МПК B23K9/16 

Реакция (1) троходит в области умеренных темлерату.р, так Как ее констаита равновесия К.р, логарифм которой

8916

J Рсо,,

-9,113, Рсо

реако 1снижаетч;я с повышением температуры. Реакция (2) проходит в области высоких температур, о чем свидетельствует я

,. Рс-Ро резкое увеличен-ие канстаиты Лр -р,

ее равновесие, ряд .sHa ejHjuft которых приведен в таблице.

Между смеся ми на основе углеводородов .или окиси углерода имеется не принципиальное, а лишь количествеигное различие. В этоследнам случа-е меньшее .количество избыточного углерода требует и соответственно |меньшего соде|рж,ан1ия в смеои химически акт1ивно:го по отношению к нему вещества. А это позволяет при прочих равных условиях повысить энтальпию и среднемассовую температуру газовой смеси иа выходе ее из плазматрона.

Предлагаемый способ реализуют следующим Образом. Зажигают плазменную дугу в молоок.иои углерода, расход которой поддерживают в пределах (d-16) 10 л/А с в завиоимОсти от природы вводимого далее в состав плазмсюбразующей среды химически активного вещества, как правило, в виде таза. После выхода дуги на режим с постоянным возобновлением электрода, производимому со1гласно авт. св. СССР № 479583, в плазмоабразующую среду вводят х,и,мически активный газ в количестве, обеспечивающем поддержание этого режима, контролируемого по величине теплового потока в электрод.

При использовании в качестве химически активного газа наиболее мягкого окислителя двуокиси углерода расход моноокиои углерода устанавливают ближе к лижнему иределу указанного выше диапазона, т. е. к 1Х|10 л/Л -с, (При использовании лаиболее интенсивного окислителя К1ислорода ближе к верхнему, т. е. к 6 10 с. Г1р1И выход-е из этого диапазона режим постоянного возобновления электрода иарущается либо из-за его разрушения в .результате недостатка свободного углерода, либо из-за его неопран:иче,нного роста и нарушения локализации катодной области и стабильности дуги в результате избытка свободного углерода.

Пример 1.

Зажигали плаз,мен(ную дугу с катодомлодлож.кой из гафния ,на токе 500 А -в моноокиси углерода с расходом I 10 л/А с (1800 л/ч). После выхода дули на режим с

постоянным возобновланийм катода из углерода-продукта диссоциации мояоокиси углерода - в тазовую атмосферу дуги вводили двуокись углерода с расходом 1200 л/ч. Дуга при этом горела стабильно, катод постоянно возобновлялся из углерода- продукта диссациащии его .моноокиси, о чем свидетельствовала неизменность теплового потока в -катод, определяемого калор и метрирова нием.

П р и м е р 2.

Зажигали дугу на токе 500 А в плазматроне с катодом-подложкой из -спектрально чистого графита в моноокиси углерода с расходом 5 10 л/А с (9000 л/ч). После выхода дуги ла режим с постоянным возобновлением катода в газовую атмосферу дуги вводили кислород с расходом 2000 . Как и в примере 1, дуга горела стабильно, лри постоянном БОЗобновлени1И катода из углерода - продукта диссоциации его ново окиси. Плазменная обработка по предлагаемому способу вьггодно отличается от известной благодаря возможности использования для плазмообразования отходящих газов химико-металлурпи ческого производства, содержащих наряду с моноокисью углерода также СОг ;И Oz- Это, с одной стороны, обеспечит экономический эффект благодаря использованию газов с практически нулевой себестоимостью, а с другой улучшит охрану окружающей среды благодаря частичной утилизации вредных газов.

Годовой экономический эффект составит 37,5 тыс. рублей на один плаэматрон.

Формула изобретения

Способ плазмевной обработки, П1ри котором в качестве плазмообразующего газа используют среду, содержащую моноокись углерода и дополнительные вещества, химически активные по отношению к материалу элект1рода, отличающийся тем, что, с целью обеспечения постоянства режима возобновления электрода, путем устранения недостатка и избытка свобод5.6

ного углерода, .расход моноокиси углеродаI. Авторское свидетельство СССР

поддерживают равным (1-6) Ю л/А с, № 428646, кл. В 33 К 9/16, 1973.

Источни1К|И информации, прияятые во2. Патент США № 3307011, кл. 219-74,

внимание при знопертизе:, S 1967.

844178