等離子熔煉基本原理
等離子熔煉主要是基于等離子體的高溫和根據(jù)不同的需要可控制爐內(nèi)氣氛以實現(xiàn)特殊金屬或合金的熔煉。有時還可以利用水冷結(jié)晶器使金屬或合金實現(xiàn)順序凝固以獲得高質(zhì)量結(jié)晶組織的錠子。
等離子體電弧的獲得等離子體是固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)之外物質(zhì)的第4態(tài)，是分布于中性粒子氣體中的電子與離子的混合物。而且正電荷與負電荷的濃度相等。它具有高的導電性、熱容量和導熱性。等離子體還受電場和磁場的作用。應用于冶金的是低溫等離子體，溫度通常為5000~2000K。等離子體電弧是用直流電或交流電在兩個或更多個電極間放電，有時也用高頻電場放電獲得的。放電時氣體電離的實質(zhì)是發(fā)生電子雪崩，這種雪崩具有連鎖反應特性，因而電離速度極快。等離子體電弧是比自由電弧電離度更高的壓縮電弧。當電極間氣體放電形成的電弧受到外界氣流、器壁或外磁場的壓縮，使弧柱變細，溫度更高，能量高度集中時便形成壓縮電弧。
產(chǎn)生上述等離子電弧的裝置叫做等離子發(fā)生器或稱等離子槍?？煞譃檗D(zhuǎn)移型和非轉(zhuǎn)移型兩類。前者陰極裝在等離子槍內(nèi)而陽極是被加熱的物體即被熔煉的金屬;后者兩根電極都裝在槍內(nèi)，通入的氣體在槍內(nèi)被電離，在兩極間產(chǎn)生電弧，并從槍端噴出高溫等離子火焰。另外，等離子槍所用的電源有直流、交流和交直流混合型。等離子熔煉設備中使用的主要是直流轉(zhuǎn)移弧型等離子電弧。
