JP2001170760A - 移行型プラズマ加熱用陽極 - Google Patents

移行型プラズマ加熱用陽極

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JP2001170760A JP35377299A JP35377299A JP2001170760A JP 2001170760 A JP2001170760 A JP 2001170760A JP 35377299 A JP35377299 A JP 35377299A JP 35377299 A JP35377299 A JP 35377299A JP 2001170760 A JP2001170760 A JP 2001170760A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】移行型プラズマ加熱用陽極における先端部の溶
損速度を遅延させ、寿命を延長させる。 【解決手段】直流電流を容器内の溶融金属に通電し、A
rプラズマを発生させながら溶融金属を加熱する移行型
プラズマトーチであって、内部水冷構造を有する導電性
金属からなる陽極と、前記陽極の外側に一定の間隔を設
け内部水冷構造を有する金属製保護体と、前記陽極と前
記保護体の間隙にArを含有する気体を供給する気体供
給手段を有し、前記陽極先端外表面の中心部が内側に凹
んでいることを特徴とする移行型プラズマ加熱用陽極。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は移行型プラズマ用陽
極の改良に係り、特にタンディッシュ内溶鋼加熱用とし
て適用するのが好適な移行型プラズマ加熱用陽極に関す
る。
【0002】
【従来の技術】タンディッシュ内溶鋼を加熱するための
直流電流ツイントーチ型プラズマ加熱装置の概要は図1
の様になっている。タンディッシュカバー2にはそれぞ
れ陽極3と陰極4である2本のプラズマトーチが挿入さ
れており、それぞれのトーチ3,4と溶鋼5との間にプ
ラズマアーク6を発生させ、溶鋼を加熱するものであ
る。このとき電子の流れ7は、陰極4から溶鋼5を通り
陽極3に向かう。
【0003】上記陽極プラズマトーチの1例を図2に示
す。同図は上記陽極トーチの先端部断面を示す。陽極3
の材質として、例えば無酸素銅が用いられる。上記陽極
トーチは外側を覆うステンレス又は銅製の外筒ノズル8
と、内側の銅製の陽極本体3からなる。陽極3の先端部
は平らな円盤状であり、陽極3及びノズル8はいずれも
冷却構造となっており、冷却水入側と出側水路はそれぞ
れ円筒形の仕切版9,11で仕切られている(図中、1
0及び12は冷却水の流れを示す)。また、ノズル8と
陽極3の間は隙間13があり、その隙間13からプラズ
マガスを吹き出す構造となっている。
【0004】
【本発明が解決しようとする課題】上記直流電流陽極プ
ラズマトーチの問題点の1つに、陽極先端が損傷し寿命
が短いということがある。陽極はプラズマ加熱稼働時に
おいては、電子の受け手となるために電子が陽極先端外
表面に衝突し、先端外表面にかかる熱負荷が大きい。ま
た、陽極先端外表面中心部には熱が集中しやすく、陽極
が寿命に至る場合の殆どは先端中心部における穴あきに
よるものである。更に、陽極表面に一旦電流の集中ヶ所
(アノードスポット)が形成されると、そのアノードス
ポットに更に電流が集中する性質がある。つまり、陽極
先端外表面において、溶解によって損傷し始めると更に
損傷が促進し、最終的に冷却水側まで溶損し寿命に至
る。
【0005】図3はプラズマにかかるピンチ効果を説明
したものである。ノズルと陽極との隙間13から吹き出
るプラズマに比べて十分温度の低いガスの流れ14によ
り、プラズマ15は中心方向に集中しやすい性質(サー
マルピンチ効果)をもっている。プラズマ中の電流密度
は一般に温度に対する増加関数であり、プラズマ中心部
16の電流密度は全体の平均に比べ大きいと言えるの
で、陽極先端外表面中心部17に入射する電流密度は大
きくなる。従って、陽極先端外表面中心部17は先端外
表面外周部18に比べ損傷の度合いが大きい。また、プ
ラズマ中を流れる電流19が作り出す回転磁場20との
相互作用によりプラズマ中を陽極に向かって運動する電
子21は中心方向に向かう力22を受ける(磁気的ピン
チ効果)。
【0006】また、図4に示す様に、内部を流れる冷却
水水圧、熱応力やクリープにより陽極先端は外側に凸型
に変形をおこす。この凸型変形は陽極先端外表面中心部
17に突起23を形成することとなり、電場32は前記
突起部23へ集中する。プラズマ中を運動する電子21
は電場32の方向に加速されるので、電流19は突起部
23に集中しやすいことから、更に陽極先端外表面中心
部への電流集中を招くことになる。つまり、陽極先端外
表面中心部17は更に損傷を受けやすくなる。陽極先端
外表面中心部17の損傷が進行すると、最終的に、陽極
先端外表面中心部17において冷却水路25が破れ操業
不能状態に陥る。このように、陽極先端外表面中心部へ
の電流集中により陽極の耐用時間は著しく短縮されてし
まう。
【0007】図5aから図5dはアノードスポットへの
電流集中について説明したものである。陽極先端外表面
表面の清浄性が良好な初期状態(図5a)において、電
子21は陽極先端外表面26に対しほぼ垂直に入射す
る。しかし、前述した様に、図4に示した陽極先端外表
面中心部17には電流が集中しやすく、陽極先端外表面
が高温になることで銅が融解・蒸発し外表面中心近傍に
銅蒸気の雲27を形成する(図5b)。電子21の衝突
により、蒸発した銅原子28の中の電子は励起し、電離
する。この時、銅原子より電離した電子29は質量が小
さく移動度が大きいため、すぐに陽極先端外表面に入射
する。しかし、銅イオン30は移動度が小さく蒸気雲2
7中に停滞するので、蒸気雲は正に帯電する(図5
c)。この蒸気雲27の正電荷ポテンシャルにより、プ
ラズマアーク中の電子21は蒸気雲27へ向かう加速度
を受ける(図5d)。結果として、アノードスポット3
1が生じると、プラズマアーク中の電子は陽極先端外表
面近傍において陽極先端外表面中心部に加速度的に集中
する。このような機構により、陽極先端の損傷は加速度
的に進行する。本発明は、プラズマ加熱用陽極における
上記のような陽極先端の損傷速度を遅延させ、寿命を延
長させるための、上記陽極先端形状及び材質に関するも
のである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の要旨とするところは、 (1)直流電流を容器内の溶融金属に通電し、Arプラ
ズマを発生させながら溶融金属を加熱する移行型プラズ
マトーチであって、内部水冷構造を有する導電性金属か
らなる陽極と、前記陽極の外側に一定の間隔を設け内部
水冷構造を有する金属製保護体と、前記陽極と前記保護
体の間隙にArを含有する気体を供給する気体供給手段
を有し、前記陽極先端外表面の中心部が内側に凹んでい
ることを特徴とする移行型プラズマ加熱用陽極。 (2)直流電流を容器内の溶融金属に通電し、Arプラ
ズマを発生させながら溶融金属を加熱する移行型プラズ
マトーチであって、内部水冷構造を有する導電性金属か
らなる陽極と、前記陽極の外側に一定の間隔を設け内部
水冷構造を有する金属製保護体と、前記陽極と前記保護
体の間隙にArを含有する気体を供給する気体供給手段
を有し、前記陽極先端外表面の全体が内側に凹んでいる
ことを特徴とする移行型プラズマ加熱用陽極。 (3)直流電流を容器内の溶融金属に通電し、Arプラ
ズマを発生させながら溶融金属を加熱する移行型プラズ
マトーチであって、内部水冷構造を有する導電性金属か
らなる陽極と、前記陽極の外側に一定の間隔を設け内部
水冷構造を有する金属製保護体と、前記陽極と前記保護
体の間隙にArを含有する気体を供給する気体供給手段
を有し、前記陽極先端冷却面にリブを有することを特徴
とする移行型プラズマ加熱用陽極。 (4)直流電流を容器内の溶融金属に通電し、Arプラ
ズマを発生させながら溶融金属を加熱する移行型プラズ
マトーチであって、内部水冷構造を有する導電性金属か
らなる陽極と、前記陽極の外側に一定の間隔を設け内部
水冷構造を有する金属製保護体と、前記陽極と前記保護
体の間隙にArを含有する気体を供給する第1の気体供
給手段を有し、前記陽極内部に第2の気体供給手段を有
し、前記第2の気体供給手段は陽極先端外表面より気体
を吹き出す機能を有することを特徴とする移行型プラズ
マ加熱用陽極。 (5)陽極先端外表面の中心部及び全体が内側に凹んで
いることを特徴とする(1)に記載の移行型プラズマ加
熱用陽極。 (6)陽極先端冷却面にリブを有することを特徴とする
(1),(2)又は(5)のいずれか1項に記載の移行
型プラズマ加熱用陽極。 (7)陽極内部に第2の気体供給手段を有し、前記第2
の気体供給手段は陽極先端外表面より気体を吹き出す機
能を有することを特徴とする(1),(2),(3),
(5)又は(6)のいずれか1項に記載の移行型プラズ
マ加熱用陽極。 (8)陽極先端外表面の全体及び/又は中心部が凹んで
おり、かつ、前記陽極先端の内側に円周方向に回転自在
な1又は2以上の永久磁石を有することを特徴とする
(1)から(7)のいずれか1項に記載の移行型プラズ
マ加熱用陽極。 (9)陽極先端材質をCr又はZrを含む銅合金とする
(1)から(8)のいずれかに記載の移行型プラズマ加
熱用陽極。である。
【0009】
【発明の実施の形態】前述した様に、陽極先端中心部損
傷を引き起こすものは、プラズマにかかるピンチ効果に
よる電流集中、電流集中を加速させる陽極先端の凸変形
やアノードスポットの形成である。本発明では、この様
な電流集中、凸変形やアノードスポットの形成を防止す
るために、陽極先端形状を変更し、陽極先端に高強度合
金を適用し、アノードスポット形成防止のための外乱発
生装置を設置する。プラズマのピンチ効果から生じる陽
極先端外表面中心部への電流集中を防止するためには、
陽極の有効面積を大きくすることが考えられる。しか
し、設備の取り合い上の問題や、陽極を大きくすること
でトーチの質量が増加するのでトーチ保持設備限界の問
題等、陽極の有効面積を十分大きくできない場合があ
る。そのため、陽極部を適当な形状とすることで陽極先
端外表面中心部への電流集中を防止する必要がある。そ
のような形状の前記(1)に係る本発明例を図6に示
す。図6において、陽極先端外表面中心部17を凹ませ
る。図7において、電場32は導体表面に対して垂直に
入射するので、図16に示す比較例に比べ陽極先端外表
面中心部を凹ませることにより陽極先端外表面中心部の
電束密度を低下させ電流集中を防ぐことができる。
【0010】凹部の領域は、電流集中防止領域を確保す
るため、陽極先端中心から陽極先端半径Raの1/5〜
3/4を半径とする円であることが望ましい。また、凹
部の中心高さHdは、電流拡散効果を確保するため、凹
部領域半径Rdの1/3〜2/1とすることが望まし
い。また、本発明において、気体供給手段から供給する
気体は、Ar100%でも良いし、Ar75%以上で電
圧上昇のためN20.1〜25%を含有し、残部不可避
的不純物としても良い。
【0011】前記(2)に係る本発明において、陽極先
端の凸型変形を防止するための陽極先端外表部形状の1
例を図8に示す。図8において、陽極先端にかかる水圧
と熱応力による凸変形をキャンセルするために陽極先端
外表面全体33に内側に凹み(クラウン)を形成する。
クラウンの高さHcは、プラズマ加熱時において陽極先
端外表面が変形により水平面を保持するため、100〜
500μmとすることが望ましい。
【0012】前記(5)に係る本発明では、(1)と
(2)に係る本発明を組み合わせることにより、更に電
流集中を防ぐことができる。
【0013】陽極先端の凸変形を防止するために、陽極
先端に高温状態においても陽極先端の剛性を高く保つ必
要がある。前記(3)又は(6)に係る本発明として、
高剛性を保持するための手法の1つとして、陽極先端冷
却面側においてリブを設置する。図9は、陽極先端冷却
面側の外周部にリブ34を設置した陽極の断面図を表
す。リブは円周方向に1枚以上、好ましくは等間隔に4
枚以上設置する。リブの高さHr、半径方向の長さLr
及び幅Drはそれぞれ、高剛性を保ちかつ冷却水の流れ
を妨げないようにするため、陽極先端半径Raの1/5
〜2/3、陽極先端半径Raの1/5〜2/3及び陽極
先端冷却水路幅Dcの1/4〜1/1とするのが好まし
い。しかし、冷却面内にリブを設置する場合、冷却水路
や仕切版の形状を変更する必要があるので、高剛性を保
持するためにはCr−Cu、Zr−Cu又はCr−Zr
−Cu等の高強度材を適用することが望ましい。
【0014】以上のことから、陽極先端外表面中心部へ
の電流集中を防止できるが、前述したように、アノード
スポットが形成されるとそのアノードスポットに更に電
流集中が生じるので、陽極先端外表面中心部以外にアノ
ードスポットが形成されてもそのアノードスポットにや
はり電流集中を生じる虞がある。そこで、アノードスポ
ット形成防止用外乱発生装置の例を図10と図11に示
す。
【0015】前記(4)に係る本発明例を示す図10に
おいて、プラズマ作動ガスを陽極先端外表面26から吹
き出し、陽極先端外表面近傍においてガス流れに擾乱や
旋回を引き起こすための第2の気体供給手段43を設け
ることで、アノードスポット31を移動させることがで
きる。第2の気体供給手段43は陽極先端外表面を貫通
する円筒管とすることが好ましく、前記円筒管の外径は
冷却水の流れを妨げることなく確実に気体を供給できる
ように1mm〜5mmとし、材質は腐食防止のためステ
ンレス、銅又は腐食防止メッキを施した銅が好ましい。
また、効果は1本でも得ることができ、好ましくは図1
0に示すように、陽極中心部に1本と陽極内部に設置さ
れた冷却水路仕切版9の内部に円周方向に等間隔に4〜
10本設置することが好ましい。
【0016】前記(8)に係る本発明例を示す図11に
おいて、陽極内部に永久磁石36を埋め込み、その永久
磁石を回転させることで時間的に変動する外部磁場38
(図19)を形成し、アノードスポットを移動させるこ
とができる。図13に示すように、永久磁石に繋がる羽
を冷却水路内に有し冷却水の流れにより永久磁石の回転
を実施できる。
【0017】高剛性を保持するための手段の1つとし
て、前記(9)に係る本発明では、高強度を保てる銅合
金を陽極先端に適用する。但し、陽極先端外表面温度を
低く保つために、前記銅合金の熱伝導率は従来材質であ
る無酸素銅と同程度、若しくは、それ以上である必要が
ある。この様な条件を満たす銅合金の例として、Cr−
Cu、Zr−CuとCr−Zr−Cuがある。例えば、
Cr−Zr−Cuでは、市販されているCr0.5〜
1.5%、Zr0.08〜0.30%、残部銅がある。
【0018】
【実施例】以下に本発明の実施例について説明する。図
12、図13、図17及び図18はそれぞれ本発明の一
実施例を示す断面図である。図12及び図17で示され
る陽極の特徴は以下の(1)〜(5)の通りであり、図
12は本発明の垂直断面図、図17は本発明の水平断面
図を示す。 (1)陽極先端半径Ra=25mm、陽極先端厚みDa
=3mmである。 (2)陽極先端外表面全体の凹み(クラウン)は曲率R
c=1041mmの球面であり先端中心における高さは
Hc=300μmである。このクラウンにより、プラズ
マ加熱操業時における陽極先端外表面は熱応力変形によ
りほぼ平面となる。
【0019】(3)陽極先端外表面中心部17に形成し
た半径rd=10mmの範囲における曲率Rd=15m
mの球面状の凹部40を設置する。先端中心における凹
部40の高さはHd=4mmである。図16に示すよう
に凹部40がない従来型にくらべ陽極先端外表面中心部
17に入射する電場32は分散し、電流密度は低下す
る。但し、陽極先端外表面の凹部とその外側との境界4
1は大きな凸部を形成しないように滑らかに繋げる必要
がある。その境界41の曲率はRb=30mm以上が望
ましく、本実施例の場合、Rb=50mmとした。
【0020】(4)陽極先端外表面は500度以上の高
温に曝されるので、従来の無酸素銅を用いた陽極ではク
リープによる変形の虞がある。特に、陽極先端外表面の
損傷が進行し先端厚みが減少すると、クリープ変形は大
きくなり陽極先端は凸型に変形してしまう。そこで、陽
極の材質にCr0.08%、Zr0.15%を含む銅合
金を適用した。図14は、半径25mmの銅(又は銅合
金)円盤の板厚に対する中心のクリープ変形変形量(図
15で示されるhc[mm])を示したものである。図
中◇直線49で示される無酸素銅に対して、図中○直線
50で示されるCr−Zr−Cuはクリープ変形が小さ
く、特に、陽極先端厚み1.5mmにおいては3桁小さ
い。つまり、Cr−Zr−Cuは無酸素銅に比べクリー
プ変形しにくく、陽極先端の凸型変形を抑えることがで
きる。
【0021】(5a)陽極先端外表面に作動ガスを吹き
出すための8個の吹き出し口42a〜42hを陽極先端
外表面において円周上に、更に1個の吹き出し口42i
(図示しない)を陽極先端外表面中心部に設置し、更
に、吹き出し口42a〜42hに繋がる作動ガスを通す
ための内管43a〜43hを仕切版9の内部に、吹き出
し口42i(図示しない)に繋がる内管を陽極中心軸上
に有する。また、作動ガスの旋回を引き起こすために、
内管42a〜42hは陽極下方において斜めになってい
る。吹き出し口42a〜42iから吹き出される作動ガ
スにより、陽極先端外表面近傍における作動ガスの流れ
に旋回をおこさせることで、アノードスポットを移動さ
せることができる。図2に示す従来の移行型プラズマ加
熱用陽極に比べ、本発明による移行型プラズマ加熱用陽
極の寿命は1.5〜2倍に増加した。図13及び図18
は図12及び図17で示される陽極の(1)〜(4)と
同じ特徴を有し、更に5つめの特徴として以下の特徴を
有し、更に5つめの特徴として以下の特徴を有し、図1
3は本発明の垂直断面図、図18は本発明の水平断面図
を示す。
【0022】(5b)陽極内部の仕切版9の中に永久磁
石36を2個有する。この2個の永久磁石36a、36
bは陽極対称軸に対して対称な位置に設置され、連結棒
44によって繋がっており、連結棒44は陽極先端冷却
側中心から垂直上方5mmに設置された回転軸45と連
結しており、永久磁石36a、36bは回転軸を中心に
円周方向に回転可能である。また、連結棒44に固定さ
れた羽46を冷却水路47内に設置することで、冷却水
の流れ48により永久磁石36a、36bは円周方向に
回転する。陽極先端外表面近傍において、永久磁石36
a、36bによって形成される磁場38(図19参照)
は永久磁石36a、36bが回転することで時間に対し
て周期的に変動する。磁場と運動する荷電粒子は相互作
用するので、時間的に変動する磁場38によりプラズマ
中のイオンや電子の運動も変動の影響を受ける。そのた
め、陽極先端外表面においてアノードスポットが形成さ
れても時間的に変動する磁場により荷電粒子は外乱を受
けアノードスポットを移動することができる。図2に示
す従来の移行型プラズマ加熱用陽極に比べ、本発明によ
る移行型プラズマ加熱用陽極の寿命は1.5〜2倍に増
加した。
【0023】
【発明の効果】本発明により、直流電流ツイントーチ型
プラズマ加熱装置の陽極先端の損傷速度を遅延させ、寿
命を延長させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】タンディッシュとプラズマトーチの概略図。
【図2】従来技術によるタンディッシュ内溶鋼加熱用移
行型プラズマ陽極の概略図。
【図3】プラズマのピンチ効果の説明図。
【図4】陽極先端凸型変形による電流集中の説明図。
【図5】アノードスポット形成による電流集中の説明
図。
【図6】本発明に係る移行型プラズマ加熱用陽極の1例
の垂直断面図。
【図7】図6で示す移行型プラズマ加熱用陽極の1例の
先端から出る電場の概略図。
【図8】本発明に係る移行型プラズマ加熱用陽極の1例
の垂直断面図。
【図9】本発明に係る移行型プラズマ加熱用陽極の1例
の垂直断面図。
【図10】本発明に係る移行型プラズマ加熱用陽極の1
例の垂直断面図。
【図11】本発明に係る移行型プラズマ加熱用陽極の1
例の垂直断面図。
【図12】本発明に係る移行型プラズマ加熱用陽極の1
例の垂直断面図。
【図13】本発明に係る移行型プラズマ加熱用陽極の1
例の垂直断面図。
【図14】クリープ変形量の材質比較。
【図15】図14で示されるグラフの説明図。
【図16】図2で示される従来技術による移行型プラズ
マ加熱用陽極の先端から出る電場の概略図。
【図17】図12で示される移行型プラズマ加熱用陽極
の水平断面図。
【図18】図13で示される移行型プラズマ加熱用陽極
の水平断面図。
【図19】図13で示される本発明における、磁場の概
略図。
【図20】図10で示される移行型プラズマ加熱用陽極
の水平断面図。
【符号の説明】
1 タンディッシュ 3 陽極 5 溶鋼 6 プラズマアーク 7 電子の流れ 9 仕切版 17 陽極先端外表面中心部 19 電流 21 プラズマ中の電子 23 陽極先端凸変形部 26 陽極先端外表面 31 アノードスポット 29 陽極先端外表面クラウン 32 電場 34 リブ 36,36a,36b 永久磁石 38 磁場 40 陽極先端凹部 42 作動ガス吹き出し口 43 第2の気体供給手段(作動ガス吹き出し用小管)
フロントページの続き (72)発明者 三武 裕幸 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 川畑 輝夫 北海道室蘭市仲町12番地 新日本製鐵株式 会社室蘭製鐵所内 (72)発明者 木下 潤一 千葉県君津市君津1番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 今永 克洋 千葉県君津市君津1番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 土岐 正弘 千葉県君津市君津1番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 (72)発明者 木村 欣晃 千葉県君津市君津1番地 新日本製鐵株式 会社君津製鐵所内 Fターム(参考) 4E014 AA01 EA01

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】直流電流を容器内の溶融金属に通電し、A
    rプラズマを発生させながら溶融金属を加熱する移行型
    プラズマトーチであって、内部水冷構造を有する導電性
    金属からなる陽極と、前記陽極の外側に一定の間隔を設
    け内部水冷構造を有する金属製保護体と、前記陽極と前
    記保護体の間隙にArを含有する気体を供給する気体供
    給手段を有し、前記陽極先端外表面の中心部が内側に凹
    んでいることを特徴とする移行型プラズマ加熱用陽極。
  2. 【請求項2】直流電流を容器内の溶融金属に通電し、A
    rプラズマを発生させながら溶融金属を加熱する移行型
    プラズマトーチであって、内部水冷構造を有する導電性
    金属からなる陽極と、前記陽極の外側に一定の間隔を設
    け内部水冷構造を有する金属製保護体と、前記陽極と前
    記保護体の間隙にArを含有する気体を供給する気体供
    給手段を有し、前記陽極先端外表面の全体が内側に凹ん
    でいることを特徴とする移行型プラズマ加熱用陽極。
  3. 【請求項3】直流電流を容器内の溶融金属に通電し、A
    rプラズマを発生させながら溶融金属を加熱する移行型
    プラズマトーチであって、内部水冷構造を有する導電性
    金属からなる陽極と、前記陽極の外側に一定の間隔を設
    け内部水冷構造を有する金属製保護体と、前記陽極と前
    記保護体の間隙にArを含有する気体を供給する気体供
    給手段を有し、前記陽極先端冷却面にリブを有すること
    を特徴とする移行型プラズマ加熱用陽極。
  4. 【請求項4】直流電流を容器内の溶融金属に通電し、A
    rプラズマを発生させながら溶融金属を加熱する移行型
    プラズマトーチであって、内部水冷構造を有する導電性
    金属からなる陽極と、前記陽極の外側に一定の間隔を設
    け内部水冷構造を有する金属製保護体と、前記陽極と前
    記保護体の間隙にArを含有する気体を供給する第1の
    気体供給手段を有し、前記陽極内部に第2の気体供給手
    段を有し、前記第2の気体供給手段は陽極先端外表面よ
    り気体を吹き出す機能を有することを特徴とする移行型
    プラズマ加熱用陽極。
  5. 【請求項5】陽極先端外表面の中心部及び全体が内側に
    凹んでいることを特徴とする請求項1に記載の移行型プ
    ラズマ加熱用陽極。
  6. 【請求項6】陽極先端冷却面にリブを有することを特徴
    とする請求項1,2又は5のいずれか1項に記載の移行
    型プラズマ加熱用陽極。
  7. 【請求項7】陽極内部に第2の気体供給手段を有し、前
    記第2の気体供給手段は陽極先端外表面より気体を吹き
    出す機能を有することを特徴とする請求項1,2,3,
    5又は6のいずれか1項に記載の移行型プラズマ加熱用
    陽極。
  8. 【請求項8】陽極先端外表面の全体及び/又は中心部が
    凹んでおり、かつ、前記陽極先端の内側に円周方向に回
    転自在な1又は2以上の永久磁石を有することを特徴と
    する請求項1から7のいずれか1項に記載の移行型プラ
    ズマ加熱用陽極。
  9. 【請求項9】少なくとも陽極先端材質をCr又はZrを
    含む銅合金とする請求項1から8のいずれかに記載の移
    行型プラズマ加熱用陽極。
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