FR2611340A1 - Multicathode plasma generator including cathode screening - Google Patents
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Abstract
Description
GENERATEUR DE PLASMA NULTICATHODIQUE
COMPORTANT UN GAINAGE DE CATHODE
DOMAINE TECHNIQUE DE L1 INVENTION
L'invention concerne un générateur de plasma multicathodique, dont chaque cathode comporte un gainage permettant l'introduction, dans le plasma, du gaz plasmagène la matière à traiter étant introduite séparément du gaz plasmagène.NULTICATHODE PLASMA GENERATOR
INCLUDING CATHODE SHEATHING
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The invention relates to a multicathode plasma generator, each cathode of which has a cladding allowing the introduction into the plasma of the plasma gas, the material to be treated being introduced separately from the plasma gas.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Les plasmas thermiques sont un moyen puissant pour élever la température de matières à traiter en vue d'urne transformation chimique ou physique.STATE OF THE ART
Thermal plasmas are a powerful means of raising the temperature of materials to be treated for chemical or physical transformation.
que.than.
Toutefois, il est connu que l'introduction de matière dans un arc électrique, que ce soit sous forme pulvérulente ou gazeuse, pose des problèmes importants.However, it is known that the introduction of material into an electric arc, whether in powder or gaseous form, poses significant problems.
En effet, le plasma est un milieu à viscosité élevée (proche de celle de l'eau), et la matière à y introduire ne pénètre que difficilement. Si elle est entraînée par un écoulement gazeux, sa pénétration dépend de la vitesse de l'écoulement et du diamètre des particules. Ainsi, les trajectoires dans le plasma ne sont pas faciles à contrôler. D'autre part, le gaz froid d'entraînement refroidit localement le plasma et diminue ainsi le transfert thermique.In fact, plasma is a medium with high viscosity (close to that of water), and the material to be introduced into it only penetrates with difficulty. If it is entrained by a gas flow, its penetration depends on the speed of the flow and the diameter of the particles. Thus, the trajectories in the plasma are not easy to control. On the other hand, the cold entrainment gas locally cools the plasma and thus reduces heat transfer.
Une méthode plus évoluée utilise le pompage magnétohydrodynamique, aussi appelé "effet Maecker". Celui-ci a été utilisé dans plusieurs réalisations plasma, notamment par SHEER C., KORMAN S., DOUGHERTY T.J.,
CHEH H.Y.: "INVITED REVIEW : DEVELOPMENT AND APPLICATION OF THE HIGH
INTENSITY CONVECTIVE ELECTRIC ARC"; CHEM. ENGINEERING COMNUNICATIONS, 19, 1982, p. 1- 47
Dans ce cas, ltécoulement forcé des gaz vers l'axe de l'arc, près d'une constriction, entralne la matière à traiter vers les régions chaudes du plasma. Toutefois, le système d'introduction de matière est situé près du pied de l'arc et donc soumis à des températures très élevées.Ceci impose des contraintes sévères à ce système, et peut aussi causer le bouchage des ouvertures de sortie, par fusion partielle de la matière à introduire dans le plasma.A more advanced method uses magnetohydrodynamic pumping, also called the "Maecker effect". This has been used in several plasma productions, notably by SHEER C., KORMAN S., DOUGHERTY TJ,
CHEH HY: "INVITED REVIEW: DEVELOPMENT AND APPLICATION OF THE HIGH
INTENSITY CONVECTIVE ELECTRIC ARC "; CHEM. ENGINEERING COMNUNICATIONS, 19, 1982, p. 1- 47
In this case, the forced flow of gases towards the axis of the arc, near a constriction, forces the material to be treated towards the hot regions of the plasma. However, the material introduction system is located near the base of the arch and therefore subject to very high temperatures. This places severe constraints on this system, and can also cause blocking of the outlet openings, by partial fusion. of the material to be introduced into the plasma.
Un autre système d'introduction est le passage de matière entre des arcs triphasés issus d'électrodes situées autour de la trajectoire de cette matière. On a pu montrer, toutefois, que ces arcs triphasés se repoussent mutuellement et ne chauffent donc que faiblement la zone centrale du passage de matière.Another introduction system is the passage of material between three-phase arcs from electrodes located around the trajectory of this material. It has been shown, however, that these three-phase arcs repel each other and therefore only slightly heat the central area of the material passage.
Finalement, un système d'introduction de matière dans l'axe (vertical) de trois cathodes situées symétriquement autour de cet axe a été développé et présenté dans la demande de brevet PUT WU 86/02024. Toutefois, ces cathodes sont directement exposées à l'atmosphère ambiante, sans écoulement de gaz de protection particulier. Les trois arcs issus de ces cathodes se joignent, d'une manière peu contrôlée, dans l'axe et sont transférés sur une anode torique commune.Finally, a system for introducing material into the (vertical) axis of three cathodes located symmetrically around this axis was developed and presented in patent application PUT WU 86/02024. However, these cathodes are directly exposed to the ambient atmosphere, with no flow of particular shielding gas. The three arcs from these cathodes join, in an uncontrolled manner, in the axis and are transferred to a common toric anode.
PROBLEME A RESOUDRE
Il apparaît, à l'analyse de l'art antérieur, que le problème de l'introduction de matière à traiter dans un plasma n'est pas résolu de façon satisfaisante, car, avec les dispositifs actuellement connus, on ne sait pas réaliser de façon reproductible, et dans les conditions d'une production industrielle, une introduction précise de matière dans la zone la plus chaude du plasma, sans déstabiliser ou refroidir le plasma.PROBLEM TO SOLVE
It appears, on analysis of the prior art, that the problem of the introduction of material to be treated into a plasma is not satisfactorily resolved, because, with the devices currently known, it is not known how to carry out reproducibly, and under the conditions of industrial production, a precise introduction of material into the hottest zone of the plasma, without destabilizing or cooling the plasma.
OBJET DE L'INVENTION
L'objet de l'invention est un générateur de plasma pluricathodique à trois cathodes à anode commune, caractérisé en ce que chaque cathode comporte une gaine extérieure délimitant un espace annulaire dans lequel on injecte un gaz plasmagène. La matière à traiter est introduite séparément du gaz plasmagène.OBJECT OF THE INVENTION
The object of the invention is a multi-cathode plasma generator with three cathodes with a common anode, characterized in that each cathode has an outer sheath delimiting an annular space into which a plasma gas is injected. The material to be treated is introduced separately from the plasma gas.
De préférence, mais non exclusivement, le générateur comportera trois cathodes disposées à 1200.Preferably, but not exclusively, the generator will include three cathodes arranged at 1200.
Les figures 1 à 4 illustrent l'invention.Figures 1 to 4 illustrate the invention.
La figure 1 représente, en vue schématique, la disposition, dans l'espace, des trois cathodes et de l'anode torique commune.Figure 1 shows, in schematic view, the arrangement, in space, of the three cathodes and the common toroidal anode.
La figure 2 représente, en coupe très simplifiée, une cathode gainée selon l'invention.FIG. 2 represents, in very simplified section, a sheathed cathode according to the invention.
La figure 3 représente, en coupe, le détail d'une cathode selon l'invention, comportant un double circuit de refroidissement.FIG. 3 represents, in section, the detail of a cathode according to the invention, comprising a double cooling circuit.
La figure 4 représente, en vue de dessus, la disposition des électrodes sur le couvercle du générateur de plasma.FIG. 4 shows, in top view, the arrangement of the electrodes on the cover of the plasma generator.
Trois cathodes (1) sont situées symétriquement autour d'un axe vertical (2), espacées de 1200 sur un cercle horizontal (3) dont le centre est sur l'axe de symétrie. L'inclina..son de chaque cathode par rapport à la verticale peut être ajustée entre 15 et 60 par des cales (4) intégrées au porte-électrodes. Cette inclinaison et le rayon du cercle sont deux paramètres importants pour le traitement de matière, comme il sera expliqué plus loin.Three cathodes (1) are located symmetrically around a vertical axis (2), spaced 1200 on a horizontal circle (3) whose center is on the axis of symmetry. The inclination of each cathode relative to the vertical can be adjusted between 15 and 60 by shims (4) integrated into the electrode holder. This inclination and the radius of the circle are two important parameters for the treatment of matter, as will be explained later.
Chaque cathode (1) est schématiquement constituée d'un cône (5) avec pointe très faiblement arrondie (rayon de courbure 0,001 à 1 mm, et de préférence de 0,01 à 0,1 mn) en tungstène thorié (normalement à 2 % de Th), qui est la zone d'attache de l'arc électrique (6), et entourée par une conduite tubulaire (7) avec embout tronconique (8) qui permet le passage du gaz de gainage (en général Ar ou He, éventuellement mélangé avec H2).Each cathode (1) is schematically constituted by a cone (5) with very slightly rounded tip (radius of curvature 0.001 to 1 mm, and preferably from 0.01 to 0.1 min) in thoriated tungsten (normally at 2% of Th), which is the attachment zone of the electric arc (6), and surrounded by a tubular pipe (7) with frustoconical end piece (8) which allows the passage of the sheathing gas (in general Ar or He, possibly mixed with H2).
La pointe (5) de la cathode émerge de la conduite de gaz sur une longueur comprise entre O et 50 mm, et de préférence entre O et 30 mm (figure 2).The tip (5) of the cathode emerges from the gas pipe over a length between O and 50 mm, and preferably between O and 30 mm (Figure 2).
La distance entre la cathode (1) et la conduite de gainage (7) est de l'ordre du millimètre, c'est-à-dire comprise entre 0,05 et 5 mn, et, de préférence comprise entre 0,1 et 2 mn; le bon centrage respectif est très important. Les pointes (5) des trois cathodes (1) sont distantes entre elles de 10 à 100 mm, selon l'utilisation et le niveau de puissance choisis. Les circuits de refroidissement indispensables ne sont pas représentés sur cette coupe simplifiée. The distance between the cathode (1) and the sheathing pipe (7) is of the order of a millimeter, that is to say between 0.05 and 5 min, and preferably between 0.1 and 2 min; the respective correct centering is very important. The tips (5) of the three cathodes (1) are spaced 10 to 100 mm apart, depending on the use and the power level chosen. The essential cooling circuits are not shown in this simplified section.
La figure 3 montre le détail de construction d'une cathode selon l'invention, comportant deux circuits de refroidissement séparés, plus un refroidissement du couvercle porte-électrodes. On trouve, de l'axe central à la périphérie : le tube axial (10) d'arrivée d'eau de refroidissement de la cathode, l'eau entre à la partie supérieure en (11) et remonte dans l'espace annulaire (12) et sort par l'ajutage lateral!13). Figure 3 shows the construction detail of a cathode according to the invention, comprising two separate cooling circuits, plus cooling of the electrode holder cover. We find, from the central axis to the periphery: the axial tube (10) for the cathode cooling water inlet, the water enters at the upper part at (11) and goes up into the annular space ( 12) and exit via the side nozzle! 13).
Le tube (14) forme la cathode proprement dite qui est isolée de la tête par la bague (15). L'alimentation électrique de la cathode, reliée au pôle négatif du générateur de courant, s'effectue sur le raccord (16).The tube (14) forms the cathode proper which is isolated from the head by the ring (15). The cathode power supply, connected to the negative pole of the current generator, is carried out on the fitting (16).
La tête du tube (14) est fermée de façon étanche par le couvercle (17).The head of the tube (14) is sealed by the cover (17).
La cathode est gainée par trois tubes concentriques;
Le premier gainage (18), séparé de la cathode par les cales isolantes (19), est à un potentiel flottant.The cathode is sheathed by three concentric tubes;
The first cladding (18), separated from the cathode by the insulating shims (19), is at a floating potential.
Le second gainage (20), qui joue un simple rôle de séparation, est également à ce potentiel flottant.The second cladding (20), which plays a simple role of separation, is also at this floating potential.
Le troisième (21) est le gainage externe, qui est aussi à ce potentiel flottant. Ces tubes sont maintenus en position par le couvercle de gainage (22) en partie haute, et par les rebords de la buse de sortie (23), en partie basse.The third (21) is the external cladding, which is also at this floating potential. These tubes are held in position by the cladding cover (22) in the upper part, and by the edges of the outlet nozzle (23), in the lower part.
Le gainage est refroidi par une circulation d'eau, qui entre en (24), descend entre la gaine (19) et la gaine (20), remonte entre la gaine (20) et la gaine extérieure(21), et sort en (24A).The sheathing is cooled by a circulation of water, which enters at (24), descends between the sheath (19) and the sheath (20), rises between the sheath (20) and the outer sheath (21), and leaves in (24A).
Chaque cathode (1) est placée dansle couvercle. Son angle d'inclinaison par rapport à l'axe vertical (2) est déterminé par le profil du porteélectrodes (25), qui s'appuie sur la gaine externe (21) par l'intermédiaire de bagues isolantes (26).Each cathode (1) is placed in the cover. Its angle of inclination relative to the vertical axis (2) is determined by the profile of the electrode holder (25), which rests on the outer sheath (21) by means of insulating rings (26).
La partie active de la cathode (pointe cathodique (5) ) est constituée par un cylindre (27), prolongé par un cône (28) que l'on a défini géométriquement un peu plus haut.The active part of the cathode (cathode tip (5)) consists of a cylinder (27), extended by a cone (28) which has been defined geometrically a little higher.
La cathode, en tungstène thorié à 2 Z de thorium, est insérée dans un manchon cathodique (29), en cuivre, lui-même connecté à l'extrémité du tube de refroidissement (10).The cathode, made of thorium tungsten with 2 Z of thorium, is inserted into a cathode sleeve (29), made of copper, itself connected to the end of the cooling tube (10).
Le gaz plasmagène est introduit par l'ajutage (30), s'écoule dans les pace annulaire entre le tube cathodique (14) et la première gaine (18), et sort par l'orifice (31) de la buse (23).The plasma gas is introduced through the nozzle (30), flows into the annular spaces between the cathode ray tube (14) and the first sheath (18), and exits through the orifice (31) of the nozzle (23) .
La matière à traiter dans le plasma est introduite par le tube (32).The material to be treated in the plasma is introduced through the tube (32).
Trois arcs électriques (6) se développent entre les cathodes (1) et une anode commune (33) torique, centrée sur l'axe de symétrie (2) de l'ensemble à une distance entre 50 et 500 imn des pointes (5) des cathodes.Three electric arcs (6) develop between the cathodes (1) and a common toric anode (33), centered on the axis of symmetry (2) of the assembly at a distance between 50 and 500 imn from the tips (5) cathodes.
Cette distance détermine, ensemble avec la nature du gaz plasmagène et sa vitesse d'écoulement, la chute de tension de l'arc. L'anode torique (33) est en métal bon conducteur électrique et thermique (par exemple un alliage de Cu) et refroidie par une circulation interne d'eau.This distance determines, together with the nature of the plasma gas and its speed of flow, the voltage drop of the arc. The toroidal anode (33) is made of a metal which is a good electrical and thermal conductor (for example a Cu alloy) and cooled by an internal circulation of water.
Le couvercle porte-électrodes (25) est refroidi par de l'eau entrant en (34) et sortant en (35).The electrode holder cover (25) is cooled by water entering (34) and leaving (35).
Chaque cathode (1) a sa propre alimentation électrique en courant continu reliée, par son pôle positif, à l'anode commune (33).Each cathode (1) has its own direct current electrical supply connected by its positive pole to the common anode (33).
Cette alimentation est de type classique.This diet is of the conventional type.
Chacun des trois arcs (6), issu de sa cathode respective, rejoint les deux autres dans la zone d'entrée de matière où les jets formés par le gaz plasmagène accéléré par l'arc,entralnent la matière présente. La matière est ransportée vers cette zone d'entrée soit par simple effet de la pesanteur, soit par un faible débit de gaz porteur quine refroidit le plasma que d'une manière négligeable. La matière sortant du tube (32) est ensuite transportée, par le gaz plasmagène, dans la zone axiale (34) où règnent des températures élevées, non perturbées par un gaz porteur trop abondant; c'est là que le traitement thermique souhaité a lieu.Each of the three arcs (6), coming from its respective cathode, joins the other two in the material entry zone where the jets formed by the plasma gas accelerated by the arc, entrain the present material. The material is transported to this entry zone either by simple effect of gravity, or by a low flow rate of carrier gas which cools the plasma only in a negligible manner. The material leaving the tube (32) is then transported, by the plasma gas, in the axial zone (34) where high temperatures prevail, undisturbed by an excessively abundant carrier gas; this is where the desired heat treatment takes place.
Contrairement à l'enseignement de la demande de brevet WO 86/02024, ce n'est pas le gaz injecté dans l'axe central qui stabilise le système des arcs, mais bien le gaz injecté dans l'axe de chaque cathode. Le gaz injecté par le tube (32) dans le sens de l'axe central, dans la présente invention, ne sert qu'à transporter avec plus de précision la matière à introduire dans l'ensemble des arcs, cette matière n'étant accompagnée que d'un faible (ou nul) débit de gaz porteur, qui ne perturbe pas le plasma. Contrary to the teaching of patent application WO 86/02024, it is not the gas injected in the central axis which stabilizes the system of the arcs, but rather the gas injected in the axis of each cathode. The gas injected by the tube (32) in the direction of the central axis, in the present invention, only serves to transport with more precision the material to be introduced into the set of arcs, this material not being accompanied that of a low (or zero) flow of carrier gas, which does not disturb the plasma.
Amorçage des arcs
Plusieurs méthodes connues peuvent être utilisées pour amorcer les arcs: - rapprochement d'une ou de plusieurs cathodes de l'anode jusqu'au con
tact physique, pour établir un court-circuit, et étirement de l'arc
ainsi obtenu jusqu'au rétablissement de la distance inter-électrodes
souhaitée; - court-circuitage par un objet conducteur (fil) qui explose sous
l'influence du fort courant qui le traverse et crée ainsi l'arc; - rapprochement d'une ou de plusieurs cathodes à une distance plus
faible que la distance normale, et éclatement d'un arc à l'aide d'une
décharge électrique auxiliaire à haute fréquence.Arcing
Several known methods can be used to strike arcs: - bringing one or more cathodes from the anode to the con
physical tact, to establish a short circuit, and arc stretching
thus obtained until the inter-electrode distance is restored
desired; - short-circuiting by a conductive object (wire) which explodes under
the influence of the strong current which crosses it and thus creates the arc; - bringing one or more cathodes closer together
less than the normal distance, and an arc burst using a
high frequency auxiliary electrical discharge.
Une autre solution est préconisée ici, sans exclure les méthodes mentionnées ci-dessus. Elle consiste en une réduction de la pression du gaz régnant autour des électrodes, par pompage, jusqu'à une valeur entre 5 et 100 Pa. A cette pression, une décharge luminescente s'établit facilement entre des électrodes, même distantes de plus de 100 mn. Une remontée de pression avec une augmentation contrôlée du courant de la décharge électrique permet d'établir un arc à pression atmosphérique à partir de cette décharge, sans recourir à des interventions mécaniques sur les électrodes. Cette solution implique, toutefois, que le générateur de plasma soit disposé dans une enceinte étanche connectée à un dispositif de mise sous pression réduite, ce qui n'est pas toujours le cas.Another solution is recommended here, without excluding the methods mentioned above. It consists of a reduction in the pressure of the gas prevailing around the electrodes, by pumping, up to a value between 5 and 100 Pa. At this pressure, a luminescent discharge is easily established between electrodes, even distant from more than 100 min. A pressure rise with a controlled increase in the current of the electrical discharge makes it possible to establish an arc at atmospheric pressure from this discharge, without resorting to mechanical interventions on the electrodes. This solution implies, however, that the plasma generator is placed in a sealed enclosure connected to a device under reduced pressure, which is not always the case.
Influence des différents paramètres
Le réglage du système se fait à partir des grandeurs suivantes - nature du gaz plasmagène (Ar, He, H2) - débit du gaz plasmagène (1 à 100 Normolitre/mn par cathode) - espace entre cathode et conduite de gainage (0,05 - 5 mm) - longueur sur laquelle la pointe de cathode émerge de la conduite
du gainage (O à 50 mn) - rayon du cercle de position des cathodes - inclinaison des cathodes par rapport à la verticale (15 à 60 ) - azimut des cathodes par rapport au rayon du cercle - distance entre pointes de cathode et anode (50 à 500 mm) - rayon du grand cercle du tore anodique - intensité du courant de chaque arc. Influence of different parameters
The system is adjusted using the following quantities - nature of the plasma gas (Ar, He, H2) - flow rate of the plasma gas (1 to 100 Normoliter / min per cathode) - space between cathode and sheathing line (0.05 - 5 mm) - length over which the cathode tip emerges from the pipe
cladding (O at 50 min) - radius of the cathode position circle - inclination of the cathodes relative to the vertical (15 to 60) - azimuth of the cathodes relative to the radius of the circle - distance between cathode tips and anode (50 at 500 mm) - radius of the large circle of the anode torus - intensity of the current of each arc.
Les effets des paramètres principaux-sont les suivants a) vitesse de l'écoulement du gaz dans le gainage près de la cathode;
elle dépend du débit du gaz et de la section de passage près de la
pointe de cathode. Elle influence deux effets
- la stabilité de l'arc : un compromis entre turbulence trop impor
tante du jet (à vitesse trop grande) et manque d'entraînement
de l'arc (à vitesse trop faible) doit être trouvé
- la tension de l'arc qui varie dans le même sens que la vitesse; b) géométrie de la zone d'entrée de matière
l'angle d'ouverture de cette zone est déterminé par l'angle d'incli
naison des cathodes; il influence le temps de séjour de la matière
dans la zone d'entrée de matière. La densité d'énergie présente
dans la zone de traitement diminue avec l'angle d'ouverture décrois
sant, et avec la distance croissante des cathodes de l'axe.L'inten
sité du traitement thermique est donc fortement influencée par cette
géométrie; c) tension des arcs
elle est déterminée par
- la nature du gaz plasmagène : la présence de gaz di- (ou poly-)
atomiques l'augmente considérablement
- la distance entre cathode et anode : dans la colonne de l'arc, le
champ électrique est, en première approximation, constant, et la
tension est donc proportionnelle à la longueur de l'arc;
- débit du gaz : la tension augmente avec le débit;
- la matière introduite : la perte d'énergie de l'arc due au trans
fert thermique vers la matière est compensée par une augmenta-
tion de la tension de l'arc. Toutefois, l'introduction de matiè
re facilement ionisable peut réduire cette tension.The effects of the main parameters are as follows: a) speed of the gas flow in the sheathing near the cathode;
it depends on the gas flow rate and the passage section near the
cathode tip. It influences two effects
- arc stability: a compromise between excessively high turbulence
aunt of the jet (at too high speed) and lack of training
arc (too low speed) must be found
- the arc voltage which varies in the same direction as the speed; b) geometry of the material entry zone
the opening angle of this area is determined by the tilt angle
birth of cathodes; it influences the dwell time of the material
in the material entry area. The energy density present
in the treatment area decreases with decreasing opening angle
health, and with the increasing distance of the cathodes from the axis.
heat treatment is therefore strongly influenced by this
geometry; c) arc tension
it is determined by
- the nature of the plasma gas: the presence of di- (or poly-) gas
atomic increases it considerably
- the distance between cathode and anode: in the column of the arc, the
electric field is, as a first approximation, constant, and the
tension is therefore proportional to the length of the arc;
- gas flow: the voltage increases with the flow;
- the material introduced: the loss of energy from the arc due to the trans
thermal fertility towards the material is compensated by an increase
tion of the arc voltage. However, the introduction of matiè
re easily ionizable can reduce this voltage.
EXEMPLES DE MISE EN OEUVRE
Avec de l'argon (de pureté technique) comme gaz plasmagène, une distance entre les pointes des cathodes de 30 mm, une distance entre les pointes des cathodes et l'anode d'environ 200 mn et un espace entre cathode et conduite de gainage d'environ 0,5 mm, la tension électrique entre chaque cathode et l'anode s'établit entre 50 et 200 V, pour des débits de gaz de gainage entre 5 et 30 Nl/min par cathode et des cou rants d'environ 200 A.EXAMPLES OF IMPLEMENTATION
With argon (of technical purity) as plasma gas, a distance between the tips of the cathodes of 30 mm, a distance between the tips of the cathodes and the anode of about 200 min and a space between cathode and sheathing line approximately 0.5 mm, the electrical voltage between each cathode and the anode is between 50 and 200 V, for cladding gas flow rates between 5 and 30 Nl / min per cathode and currents of approximately 200 A.
Avec de l'azote (de pureté technique) comme gaz plasmagène une distance entre les pointes des cathodes de 30 mm, une distance entre les pointes des cathodes et l'anode d'environ 150 mn et un espace entre cathode et conduite de gainage d'environ 0,5 mm, la tension électrique entre chaque cathode et l'anode d'établit entre 60 et 250 V, pour les débits de gaz de gainage entre 5 et 25 Nl/min par cathode et des courants d'environ 150 A. La zone (34) d'entrée de la matière à traiter dans le plasma se situe à une distance comprise eatre 50 et 100 mm audessous du plan du cercle horizontal (3).With nitrogen (of technical purity) as the plasma gas, a distance between the tips of the cathodes of 30 mm, a distance between the tips of the cathodes and the anode of approximately 150 min and a space between the cathode and the sheathing line d '' approximately 0.5 mm, the electrical voltage between each cathode and the anode establishes between 60 and 250 V, for the sheathing gas flows between 5 and 25 Nl / min per cathode and currents of approximately 150 A The zone (34) for entering the material to be treated into the plasma is located at a distance of between 50 and 100 mm below the plane of the horizontal circle (3).
Au cours de ces essais, la matière introduite a été successivement de l'alumine puis de la zircone, obtenues par broyage de produits électrofondus. Le traitement au plasma a permis d'obtenir une sphéroldi- sation parfaite des grains qui, à l'origine, avaient des formes très irrégulières.During these tests, the material introduced was successively alumina and then zirconia, obtained by grinding of electrofused products. The plasma treatment made it possible to obtain perfect spheroldization of the grains which originally had very irregular shapes.
Le débit horaire de matière a pu être réglé de 5 à 40 kg, cette dernière valeur ayant été obtenue pour une puissance électrique totale proche de 120 kVA. The hourly material flow could be adjusted from 5 to 40 kg, the latter value having been obtained for a total electrical power close to 120 kVA.
Claims (9)
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FR8702609A FR2611340B1 (en) | 1987-02-24 | 1987-02-24 | MULTICATHODE PLASMA GENERATOR WITH CATHODE SHEATHING |
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FR2611340B1 FR2611340B1 (en) | 1992-01-17 |
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Cited By (1)
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FR2611340B1 (en) | 1992-01-17 |
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