Сергиенко С. Н. Разработка электродугового плазмотрона с высокоресурсным катодным узлом

Объект исследования: Электродуговые линейные плазмотроны постоянного тока. Цель исследования: Заключается в разработке и исследовании конструкций высокоресурсных катодных узлов для промышленных электродуговых плазмотронов постоянного тока линейной схемы. Методы исследования и аппаратура: Теоретические расчеты, экспериментальные проверки и уточнения. Вольтметры Д523 и С5023, милливольтметр М45М с шунтом 75ШСММ3, ротаметры: РС-3А, РС-3, РС-5 и РС-7; ртутные термометры ТЛ-2, образцовые манометры МО, двухканальный универсальный осциллограф С1-93, аналитические весы АДВ-200М. Теоретические результаты и новизна: Выявлены и исследованы газодинамические особенности малоэрозионной работы катода. Обнаружено существование аргонового защитного барьера. Разработана математическая модель для оценки основных энергетических, геометрических и ресурсных параметров катодного узла. Найден алгоритм расчета электродугового плазмотрона с высокорресурсным катодным узлом. Практические результаты и новизна: Созданы конструкции высокоресурсных катодных узлов и разработаны промышленные электродуговые плазмотроны постоянного тока мощностью от 10 кВт до 1,5 МВт. При токах дуги до 1500 А ресурс работы вольфрамового катода с расщеплением катодного пятна увеличен до 1000 часов при уменьшенном на два порядка расходе защитного газа аргона. Предмет и степень внедрения: Разработанные плазмостроны использованы ЦНИИгеолнеруд (Казань) для плазмохимического синтеза азотной кислоты, а также ДХТИ (Днепропетровск) при получении оксидных порошковых материалов. Эффективность внедрения: Снижение эксплуатационных затрат при обслуживании созданных плазмотронов и увеличение продолжительности техпроцесса, что спсобствует повышению качества и уменьшению потерь готового продукта. Сфера (область) использования: Черная и цветная металлургия, химическое производство, машиностроение, переработка твердых бытовых отходов.