JP2011222502A - Plasma torch device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プラズマトーチ装置及びプラズマを用いた返鉱処理方法に関する。 The present invention relates to a plasma torch device and a return ore processing method using plasma.
一般的に、対象物を高熱で溶融させる溶射、溶融工程のためのプラズマトーチ(Plasma Torch)は高温、高速のプラズマジェットを発生させるのに適切な円錘形態のカソード及びアノード(ノズル)を備える電極と、電極の間の絶縁体と、気体を供給するための気体供給構造及びトーチの主要部を冷却するための冷却構造等で構成される。 Generally, a plasma torch for melting and spraying an object with a high temperature is provided with a cathode and an anode (nozzle) having a conical shape suitable for generating a high-temperature, high-speed plasma jet. It comprises an electrode, an insulator between the electrodes, a gas supply structure for supplying gas, a cooling structure for cooling the main part of the torch, and the like.
このようなプラズマ溶射、溶融工程は、プラズマジェットを用いて対象物、例えば、粉末や、高熱溶融物質(高熱が加わると溶融される物質)を瞬間的に溶融させる。 In such a plasma spraying and melting process, an object, for example, a powder or a high-heat melting substance (a substance that melts when high heat is applied) is instantaneously melted using a plasma jet.
しかし、今までに知られているプラズマトーチの大部分は、プラズマジェット、例えば、ジェットの大きさ(直径)や長さ等を装置によって簡単に変更するジェット制御が難しいものであった。 However, most of the plasma torches known so far have been difficult to control a plasma jet, for example, a jet that easily changes the size (diameter), length, and the like of the jet.
また、従来のプラズマトーチに供給する媒質である気体の供給構造(通路)とプラズマトーチを冷却するための冷却水の通路(冷却水の供給、循環、排出構造)とをトーチボディと一体化していないため、全体的にプラズマトーチの構造が複雑であり、それだけコンパクトなトーチを提供することが困難であるという問題があった。 In addition, a gas supply structure (passage), which is a medium to be supplied to a conventional plasma torch, and a cooling water passage (cooling water supply, circulation, discharge structure) for cooling the plasma torch are integrated with the torch body. Therefore, there is a problem that the structure of the plasma torch is complicated overall and it is difficult to provide a compact torch.
そして、アークが発生するカソードとアノード間の磨耗が甚だしく発生しカソードとアノードを頻繁に交替しなければならないという問題もあった。 In addition, there is a problem in that the wear between the cathode and the anode where the arc is generated occurs so much that the cathode and the anode must be changed frequently.
一方、所定の粒度の返鉱をプラズマトーチ装置のプラズマを用いて返鉱塊に溶融結合させる返鉱処理方法があるが、周知のプラズマトーチ装置は返鉱処理時にプラズマジェット(火炎)の長さや大きさ(直径)の調整が困難であった。 On the other hand, there is a return ore processing method in which return ore of a predetermined particle size is melt-bonded to the return ore using plasma of the plasma torch device. It was difficult to adjust the size (diameter).
本発明は、上記のような従来の問題点を解消するために提案されたもので、その目的は、プラズマジェット(火炎)の長さと大きさ(直径)の調節を容易にし、冷却水とガス(媒質)通路を装置内部に一体化してコンパクトな装置を提供し、かつ電極部の磨耗を抑制して装置の寿命を向上できるコンパクトなプラズマトーチ装置を提供することである。 The present invention has been proposed to solve the above-described conventional problems, and its purpose is to facilitate the adjustment of the length and size (diameter) of the plasma jet (flame), and to provide cooling water and gas. (Medium) It is intended to provide a compact plasma torch device that can provide a compact device by integrating a passage inside the device, and that can suppress wear of electrode portions and improve the life of the device.
また、本発明の他の目的は、上記プラズマトーチ装置によるプラズマを用いて所定の粒度の返鉱を返鉱塊に溶融結合する返鉱処理時に装置の電力消費を最省力化しながらも返鉱処理の効率を向上できる、プラズマを用いた返鉱処理方法を提供することである。 In addition, another object of the present invention is to perform the return ore processing while minimizing the power consumption of the device during the return ore processing in which the return ore having a predetermined particle size is melt-bonded to the return ore using plasma by the plasma torch device. It is to provide a return processing method using plasma that can improve the efficiency of the process.
上記のような目的を達成するための技術的な一側面の一実施例として、本発明は、装置ボディ部と、上記装置ボディ部に備えられ、放電を通じプラズマを発生させる電極部と、上記装置ボディ部に夫々備えられ、電極部側にガスを供給し、及び装置を冷却するためのボディ一体型ガス通路及び冷却水通路を含んで構成されたプラズマトーチ装置を提供する。 As one embodiment of the technical aspect for achieving the above object, the present invention provides an apparatus body part, an electrode part provided in the apparatus body part for generating plasma through discharge, and the apparatus Provided is a plasma torch device which is provided in each body part, and which includes a gas passage and a cooling water passage integrated with a body for supplying gas to the electrode part side and cooling the apparatus.
また、技術的な一側面の他の実施例として、本発明は、装置ボディ部と、上記装置ボディ部に備えられ、放電を通じプラズマを発生させる電極部と、上記電極部の周辺に配置され、供給ガスをツイスティングさせて電極部の磨耗を防ぐように提供されたガスツイスティング手段と電子の流れを活性化させトーチ効率を向上させるように提供された磁石手段のうち少なくともいずれか1つを含んで構成されたプラズマトーチ装置を提供する。 Further, as another embodiment of the technical aspect, the present invention includes an apparatus body part, an electrode part that is provided in the apparatus body part and generates plasma through discharge, and is disposed around the electrode part. At least one of a gas twisting means provided to twist the supply gas to prevent electrode wear and a magnet means provided to activate the flow of electrons and improve torch efficiency. Provided is a plasma torch device including the above.
そして、上記ガスツイスティング手段と磁石手段を有するプラズマトーチ装置は、上記装置ボディ部に夫々備えられ、電極部側にガスを供給し、及び装置を冷却するためのボディ一体型ガス通路及び冷却水通路をさらに含むことができる。 The plasma torch device having the gas twisting means and the magnet means is provided in each of the device body portions, supplies gas to the electrode portion side, and cools the device. A passage may further be included.
好ましくは、上記電極部は、上記装置ボディ部の内側に備えられるカソード及びその前方に放電するように間隔を置いて配置されて内側にはプラズマノズル部が形成されたアノードを含んで構成される。 Preferably, the electrode part includes a cathode provided inside the apparatus body part and an anode having a plasma nozzle part formed on the inside thereof at a distance so as to discharge in front of the cathode. .
より好ましくは、上記装置ボディ部は、上記電極部のアノードと電気的に通じる第1金属ボディ部と、上記第1金属ボディ部と組み立てられる絶縁ボディ部と、上記絶縁ボディ部に内在されて上記電極部のカソードと電気的に通じる第2金属ボディ部を含んで構成される。 More preferably, the device body portion includes a first metal body portion that is in electrical communication with the anode of the electrode portion, an insulating body portion that is assembled with the first metal body portion, and is embedded in the insulating body portion. A second metal body portion that is in electrical communication with the cathode of the electrode portion is included.
この際、上記第1金属ボディ部は、装置の外縁を形成する第1ボディと、上記第1ボディの内側に組み立てられてアノードを支持しながら電気を印加するハウジングと、上記第1ボディの一側に組み立てられてアノードを固定する第1ケーシングを含んで構成される。 At this time, the first metal body portion includes a first body that forms an outer edge of the device, a housing that is assembled inside the first body and applies electricity while supporting the anode, and one of the first bodies. The first casing is configured to be assembled to the side to fix the anode.
そして、上記絶縁ボディ部は、上記第1金属ボディ部の第1ボディとハウジングにわたってその内側に組み立てられる第1絶縁ボディと、上記第1ボディと第1絶縁ボディの一側に固定して組み立てられる第2ケーシングである第2絶縁ボディを含んで構成されるのが好ましい。 The insulating body portion is assembled to a first insulating body assembled inside the first body of the first metal body portion and the housing, and fixed to one side of the first body and the first insulating body. It is preferable to include a second insulating body that is a second casing.
また、上記第2金属ボディ部は、上記絶縁ボディ部の第1及び第2絶縁ボディにわたってその内側に組み立てられるが、上記電極部に含まれたカソードに電気を印加するように組み立てられる第2ボディと、上記第2ボディに組み立てられ上記カソードの内側に締結される電気印加片を含んで構成されてもよい。 In addition, the second metal body part is assembled on the inner side across the first and second insulating bodies of the insulating body part, but is assembled so as to apply electricity to the cathode included in the electrode part. And an electric application piece assembled to the second body and fastened inside the cathode.
好ましくは、上記ボディ一体型ガス通路は、上記金属ボディ部の第1ボディとハウジングに形成された第1及び第2ガス通路と、上記絶縁ボディ部の第1絶縁ボディと上記ハウジングの間に形成された空間及び上記第1絶縁ボディとハウジングの間に配置されるガスツイスティング手段に備えられた第3ガス通路を含んで構成される。 Preferably, the body-integrated gas passage is formed between the first body and the second gas passage formed in the first body of the metal body portion and the housing, and the first insulating body and the housing of the insulating body portion. And a third gas passage provided in the gas twisting means disposed between the first insulating body and the housing.
そして、上記ガスツイスティング手段は、装置ボディ部を構成する第1金属ボディ部のハウジングと絶縁ボディ部の第1絶縁ボディの間にカソードの外縁に環形態で組み立てられて、その胴体を傾いて貫通する複数のガス通路を備えるのが好ましい。 The gas twisting means is assembled in the form of a ring on the outer edge of the cathode between the housing of the first metal body part constituting the apparatus body part and the first insulating body of the insulating body part, and the body is tilted. It is preferable to provide a plurality of gas passages therethrough.
また、上記磁石手段は、中央のメイン磁石環と、その両側に組み立てられハウジングとアノードに支持される外縁環を含んで構成されるのが好ましい。 The magnet means preferably includes a central main magnet ring and an outer edge ring assembled on both sides thereof and supported by the housing and the anode.
より好ましくは、上記冷却水通路は、上記第1ボディとハウジングに形成された第1及び第2冷却水通路と、上記第1絶縁ボディに形成された第3冷却水通路と、上記第2ボディに形成された第4冷却水通路と、上記第2ボディとカソードの間に形成される空間と、上記第2ボディの内側に締結されるカソードの電気印加片に形成された第5冷却水通路と、上記第2ボディの内部に形成された第6冷却水通路を含み、装置を全体的に均一に冷却するように構成される。 More preferably, the cooling water passage includes first and second cooling water passages formed in the first body and the housing, a third cooling water passage formed in the first insulating body, and the second body. A fourth cooling water passage formed in the second body, a space formed between the second body and the cathode, and a fifth cooling water passage formed in the electricity application piece of the cathode fastened inside the second body. And a sixth cooling water passage formed inside the second body, and configured to cool the apparatus uniformly.
一方、技術的な他の側面として、本発明は、プラズマを発生させるプラズマトーチ装置に供給されるガス流量とトーチ装置に備えられた電極部のアノードのプラズマ放出ノズル部の内径を調整してプラズマジェットの長さと大きさを異なるように構成した2つ以上のプラズマトーチ装置を用いて返鉱を処理することを特徴とするプラズマを用いた返鉱処理方法を提供する。 Meanwhile, as another technical aspect, the present invention adjusts the gas flow rate supplied to the plasma torch device for generating plasma and the inner diameter of the plasma discharge nozzle portion of the anode of the electrode portion provided in the torch device. There is provided a return ore processing method using plasma characterized in that return ore is processed using two or more plasma torch devices configured to have different jet lengths and sizes.
好ましくは、移送される返鉱の上部に、プラズマジェットの長さは縮小されるが直径は拡大された第1のプラズマジェットを有する第1列のプラズマトーチ装置を配置し、その後方には上記第1のプラズマジェットの長さよりは拡大されるが直径は縮小される第2のプラズマジェットを発生させる第2列のプラズマトーチ装置を上記第1列のプラズマトーチ装置の間に位置するようにし返鉱処理面積を増大させる。 Preferably, a first row of plasma torch devices having a first plasma jet with a reduced diameter of the plasma jet but with an increased diameter are disposed at the top of the returned ore to be transported, behind the above-mentioned plasma torch device. A second row of plasma torch devices for generating a second plasma jet that is larger than the length of the first plasma jet but reduced in diameter is positioned between the first row of plasma torch devices. Increase the mineral processing area.
このような本発明のプラズマトーチ装置によると、プラズマジェット、即ち、プラズマ火炎の長さと大きさ(直径)等のサイズの調整を容易にする一方、冷却水とガス(媒質)通路を装置内部に一体化することで、さらにコンパクトなトーチ装置を提供し、なおかつ電極部の磨耗を抑制して装置の寿命を向上させることができる。 According to such a plasma torch device of the present invention, it is easy to adjust the size of the plasma jet, that is, the length and size (diameter) of the plasma flame, while the cooling water and the gas (medium) passage are provided inside the device. By integrating, a more compact torch device can be provided, and further, the wear of the electrode portion can be suppressed and the life of the device can be improved.
また、本発明のプラズマを用いた返鉱処理方法によると、所定の粒度の返鉱をトーチ装置により返鉱塊に溶融結合させる返鉱処理時にプラズマ発生のために用いられる装置の電力消費を最省力化しながらも返鉱の生産性を向上させることもできる。 Further, according to the return ore processing method using plasma according to the present invention, the power consumption of the apparatus used for generating plasma during the return ore processing in which return ore having a predetermined particle size is melt-bonded to the return ore by a torch device is minimized. While saving labor, it is also possible to improve the productivity of return ore.
以下、添付の図面に従い本発明の好ましい実施例を説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1及び図2では、本発明のプラズマトーチ装置1の全体の構成を組み立て状態図及び分解斜視図で図示する。また、図3乃至図14では本発明の各構成部を図示する。また、図15では本発明のプラズマトーチ装置の組み立てられた状態の外観を図示する。さらに、図16では本発明によるプラズマ(トーチ装置)を用いた返鉱処理方法を図示する。
1 and 2, the entire configuration of the
先ず、図1及び図2で図示したように、本発明のプラズマトーチ装置1は、基本的に装置ボディ部10(図3〜図9参照)と上記装置ボディ部10の内側に備えられ放電を通じてプラズマを発生させる電極部50(図10〜図11参照)を含んで構成されている。
First, as shown in FIGS. 1 and 2, the
例えば、図1及び図2のように、装置ボディ部10を通じてガス(媒質)Gが供給されると、高電圧(高周波印加も可能)が印加された電極部50におけるアーク放電を通じて形成されるプラズマジェットによるプラズマフレーム(火炎)(図16のF1、F2参照)が発生されて対象物、即ち、返鉱等の溶融結合を可能にする。
For example, as shown in FIGS. 1 and 2, when a gas (medium) G is supplied through the
この際、本発明のプラズマトーチ装置では、ガスの種類としてはエアまたは窒素ガス(N2)等を用いることができるが、以下では‘ガス’と一括して説明する。但し、窒素ガスは費用が負担になる虞があるが、本発明の装置ではエアを用いても所望の出力(加熱温度)を具現することができる。 At this time, in the plasma torch device of the present invention, air, nitrogen gas (N 2 ), or the like can be used as the type of gas. However, there is a risk that the cost of nitrogen gas may be borne, but the apparatus of the present invention can realize a desired output (heating temperature) even if air is used.
一方、図1及び2のように、本発明のプラズマトーチ装置1は、上記装置ボディ部10に夫々一体に備えられ、上記電極部50側にガスを供給するボディ一体型ガス通路60と装置を冷却させるボディ一体型冷却水通路70を含むことができる。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2, the
さらに、本発明のプラズマトーチ装置1は、図1及び2のように上記電極部50の周辺に配置され、供給されてくるガスをツイスティングさせて電極部におけるアーク点の移動で電極部の磨耗を防ぐガスツイスティング手段80(図12参照)をさらに含むことができる。
Further, the
また、本発明のプラズマトーチ装置1は、図1及び2のように上記電極部50の周辺に配置され、電子の流れを調整してトーチ効率を向上させる磁石手段90(図13参照)をさらに含むことができる。
Further, the
このようなガス及び冷却水通路60及び70とガスツイスティング手段80及び磁石手段90については、後で再び詳細に説明する。
The gas and cooling
一方、本発明のプラズマトーチ装置1において、上記電極部50は、図1及び2のように、装置ボディ部10の内側に備えられるカソード52(図10参照)とその前方に高電圧の印加時にアーク放電するように間隔を置いて配置され、特に、分解、組み立てが容易なアノード54(図11参照)で構成されている。
On the other hand, in the
このようなアノード54の装置の組み立て構造は、後ほど詳細に説明する。
The assembly structure of the
従って、ガスが供給されて、さらに高電圧がカソードとアノードに印加されると、プラズマ、即ち、供給されるガスの流量に従い可変されるプラズマジェット流を形成しながらアノード54のノズル部54aを通じてプラズマフレーム(火炎)(図16のF1、F2参照)を噴出させる。
Accordingly, when a gas is supplied and a higher voltage is applied to the cathode and the anode, the plasma, that is, the plasma through the
結局、本発明のプラズマトーチ装置1は、多様な因子を用いたプラズマジェットの制御ができるが、例えば、図11のように、プラズマジェットの長さと大きさ(直径)をアノード54のノズル部54aの内径を変更するか、或いは供給するガス(図1のG)の流量を変更することで簡単に調節することができる。
Eventually, the
例えば、ガス流量を少なくすると、プラズマジェットの長さは短くなり、広い範囲の加熱はできるが、その代わり温度は低くなる。 For example, if the gas flow rate is reduced, the length of the plasma jet is shortened and a wide range of heating is possible, but the temperature is lowered instead.
逆に、ガス流量を増大させると、プラズマジェットの長さは長くなり、狭い範囲(面積)の加熱が可能で、温度は高くなる。 On the contrary, when the gas flow rate is increased, the length of the plasma jet becomes longer, heating in a narrow range (area) is possible, and the temperature becomes higher.
従って、プラズマジェット(プラズマフレーム(火炎))の長さと大きさ(直径)の調節は次に説明する返鉱処理時に有用に適用させることができる。 Therefore, the adjustment of the length and size (diameter) of the plasma jet (plasma flame (flame)) can be effectively applied during the return processing described below.
また、返鉱処理でなくても溶融または溶射させる対象物の状態に対応し効果的なプラズマ加熱処理を可能にする。 Moreover, even if it is not a return ore processing, an effective plasma heat processing is enabled corresponding to the state of the object to be melted or sprayed.
例えば、大韓民国特許出願10−2006−0133199号に開示されたように、所定の粒度の返鉱をプラズマトーチ装置の火炎を用いて返鉱塊に溶融結合させる場合、返鉱処理に対する最適のプラズマジェットを具現することができる。例えば、返鉱処理に適当なガス流量は15〜17L/minである。 For example, as disclosed in Korean Patent Application No. 10-2006-0133199, when a return ore having a predetermined particle size is melt-bonded to a return ore using a flame of a plasma torch device, an optimum plasma jet for the return ore processing is used. Can be realized. For example, the gas flow rate suitable for the return ore processing is 15 to 17 L / min.
この際、図1、2で図示したように、上記カソード52とアノード54の間隔を調整することでもプラズマジェットの形態を調節できる。
At this time, as shown in FIGS. 1 and 2, the form of the plasma jet can also be adjusted by adjusting the distance between the
一方、本発明のプラズマトーチ装置1は、全ての構成部品が簡単に分解及び組み立てられるため、図10及び図11で図示したカソード52と、これと間隔を置いて配置されるアノード54を所望の間隔に調整された状態に簡単に組み立てることができる。
On the other hand, in the
一方、図2、10で図示したように、本発明のプラズマトーチ装置において、上記カソード52のチップ部分52aは、タングステンで形成するか、表面をタングステン処理することが好ましい。これはアーク放電が行われるカソードのチップ部分の磨耗を減らす。
On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 10, in the plasma torch device of the present invention, the
そして、図2、図11で図示したように、上記アノード54は、外縁が拡大される円筒体でその内部(中央)にプラズマノズル部54aが貫通して形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 11, the
従って、本発明のプラズマトーチ装置1はアノードノズル部54aの内径を様々な形態で形成させた複数のアノード54を用意し、プラズマ加熱条件に対応して簡単に組み立てて使用することができる。
Therefore, the
さらに、図11で図示したように、このような本発明のアノード54のノズル部54aには段差54bが形成されている。
Furthermore, as shown in FIG. 11, a
従って、本発明のアノードは、上記段差部分において、プラズマの過流(即ち、供給されるガスが段差部分を通過しながら形成される過流)を誘導することができ、プラズマジェットを拡張させるため、プラズマの熱効率をさらに高める。 Therefore, the anode of the present invention can induce a plasma overflow (that is, an overflow formed while the supplied gas passes through the stepped portion) in the stepped portion, and expands the plasma jet. , Further increase the thermal efficiency of the plasma.
一方、図2及び11で図示したように、上記アノード54の外縁が拡大された部分には、組み立てるための組み立て突起54cが形成されるがこのような組み立て突起は図1及び5のように、装置ボディ部10を構成する第1金属ボディ部20の第1ケーシング26との組み立て時に固定される部分である。
On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 11, an
この際、図1及び図5のように、上記第1ケーシング26には組み立て時にスクリュー操作のための凹溝部26aが形成されている。つまり、第1ケーシング26にはスクリューSが形成され上記第1金属ボディ部20のハウジング24にスクリュー組み立て及び分解される。
At this time, as shown in FIGS. 1 and 5, the
従って、図1及び2のように、上記第1ケーシング26をハウジング24から分解すれば、上記電極部アノード54も簡単に分解及び組み立てることができる。
Accordingly, as shown in FIGS. 1 and 2, if the
しかし、図4及び11のように、上記アノード54の先端部には、第1金属ボディ部20のハウジング24の内側の傾いた突出端24aと接触して支持される傾いた支持面54dが形成されている。
However, as shown in FIGS. 4 and 11, an
従って、上記アノードは、ハウジングと堅固に密着して組み立てられると同時に、図1のように上記ハウジングの突出端に先端が傾いた支持面が密着されるため、アーク放電を通じてプラズマを発生するカソード52とアノード54間の間隔が一定に維持される。
Accordingly, the anode is assembled in close contact with the housing, and at the same time, as shown in FIG. 1, a support surface having a tilted tip is brought into close contact with the protruding end of the housing, so that the
例えば、上記ハウジングの突出端24aとアノードの傾いた支持面54dが密着する深さ(長さ)を調整すると、カソードとアノード間の間隔の調整が精密に行われることになる。
For example, when the depth (length) at which the
次いで、図1及び図2で図示したように、本発明のプラズマトーチ装置1において、装置の枠を形成する装置ボディ部10は、上記電極部のアノード54と電気的に通じる第1金属ボディ部20(図3〜5)と、上記第1金属ボディ部20と組み立てられる絶縁ボディ部30(図6及び7)及び上記絶縁ボディ部30に内在されて上記電極部カソード52と電気的に通じる第2金属ボディ部40(図8及び9)に大きく分けることができる。
Next, as shown in FIGS. 1 and 2, in the
例えば、上記絶縁ボディ部30を除いて上記第1及び第2金属ボディ部20及び40は金属材質、例えば、熱伝導率の高い黄銅等で製作される。
For example, the first and second
このような第1及び第2金属ボディ部20及び40は、夫々アノード54及びカソード52と電気的に通じるように組み立てられて高電圧の印加を可能にする。
The first and second
一方、図1及び2のように、上記絶縁ボディ部30は、第1及び第2金属ボディ部20及び40の間に配置されて絶縁させる機能を提供する。
Meanwhile, as shown in FIGS. 1 and 2, the insulating
従って、以下では本発明の装置ボディ部10を構成する第1及び第2金属ボディ部20及び40と絶縁ボディ部30に対して具体的に説明する。
Therefore, the first and second
先ず、図1及び図2で図示したように、本発明のプラズマトーチ装置にあって、上記第1金属ボディ部20は、装置の外縁を形成する第1ボディ22(図3参照)、上記第1ボディ22の内側に組み立てられて電極部のアノード54を支持しながら高電圧を印加するハウジング24(図4参照)及び上記第1ボディ22の一側に組み立てられて上述のように、電極部のアノード54を固定する第1ケーシング26(図5参照)を含んで構成される。
First, as shown in FIGS. 1 and 2, in the plasma torch device of the present invention, the first
例えば、図1及び2のように、上記第1ボディ22の内側にハウジング24が挿入され、上記ハウジング24に上記アノード54の突出端54c(図11参照)が支持された状態で上記第1ケーシング26が上記第1ボディ22にスクリューS形態で組み込まれる。
For example, as shown in FIGS. 1 and 2, the
このように、上記第1ケーシング26は、上記第1ボディ22にスクリュー形態で簡単に組み立てまたは分解される。
As described above, the
この際、図面における図面符号‘S’は、構成部品同士の雄ネジと雌ネジが締結されるスクリュー締結部分を示す。 At this time, the reference numeral “S” in the drawings indicates a screw fastening portion to which a male screw and a female screw of the components are fastened.
次いで、図1及び図2で図示したように、上記絶縁ボディ部30は、上記第1金属ボディ部20の第1ボディ22とハウジング24にわたってその内側に組み立てられる第1絶縁ボディ32(図6参照)及び上記第1金属ボディ部20の第1ボディ22と上記第1絶縁ボディ32の一側にボルトで固定されて組み立てられる、第2ケーシングの役割をする第2絶縁ボディ34(図7参照)で構成される。
Next, as illustrated in FIGS. 1 and 2, the insulating
この際、上記第2絶縁ボディ34は、第1金属ボディ部20の第1ボディ22と第1絶縁ボディ32の後端部を段差形態で圧迫して支持しながらボルト(不図示)で上記第1ボディ22に組み込まれる。
At this time, the second insulating
従って、図1及び図2で図示したように、本発明のプラズマトーチ装置の胴体部分は第1ボディ部22を備え、図面上その左右側にボルト及びスクリュー形態で第1絶縁ボディ32と第1ケーシング26が夫々組み込まれ、全体的には図15a及び図15bで図示した形態となるように組み立てられる。
Accordingly, as shown in FIGS. 1 and 2, the body portion of the plasma torch device of the present invention includes the
最終的には、図15に示されるように、本発明のプラズマトーチ装置1は、コンパクトな形態であることが分かる。これは図1及び2に示されるように、本発明の装置を構成する複数の部品が非常に緊密であり、空間を最小化した状態で組み立てられ、分解されるためである。
Finally, as shown in FIG. 15, it can be seen that the
次いで、図1及び2のように、上記第2金属ボディ部40は電極部50のカソード52に高電圧を印加させるように上記絶縁ボディ部30の内側に組み立てられる。具体的に、上記第2金属ボディ部40は、上記絶縁ボディ部30の第1及び第2絶縁ボディ32及び34にわたってその内側に組み立てられる。さらに、上記第2金属ボディ部40は、上記カソード52に高電圧を印加するように組み立てられる第2ボディ42(図8参照)及び上記第2ボディ42に組み立てられ、かつ上記カソード52の内側に締結される電気印加片44(図9参照)で構成される。
Next, as shown in FIGS. 1 and 2, the second
従って、図1及び2、並びに図8及び9のように、上記第2ボディ42は、第1ボディ22にボルトで締結されるところの第2絶縁ボディ34で圧迫固定され、その内側に上記電気印加片44がスクリューS形態で組み立てられ、上記電気印加片44は上記カソード52の内側に組み立てられる。
Accordingly, as shown in FIGS. 1 and 2 and FIGS. 8 and 9, the
この際、図9のように、上記電気印加片44の先端部にはカソードを密着して締結するための突出端44aが所定の間隔で形成されている。
At this time, as shown in FIG. 9, projecting ends 44 a are formed at predetermined intervals at the tip of the
そして、図1で図示したように、上記第2金属ボディ部40の第2ボディ42の後端部には、カソードに高電圧を印加するための締結ボルト110aが締結され、上記絶縁ボディ部30を介して絶縁された状態で上記第1ボディ22に締結されるところの支持ブロック120に他の電圧印加用締結ボルト110bが備えられ、夫々の締結ボルトに電圧印加用ケーブル(不図示)が連結される。
As shown in FIG. 1, a
従って、本発明のプラズマトーチ装置において、カソード52とアノード54には夫々第1及び第2金属ボディ部20及び40を通じて高電圧が印加されるようになり、その間に絶縁ボディ部30が介在されている。
Therefore, in the plasma torch device of the present invention, a high voltage is applied to the
次いで、図1、図2及び図12で図示したように、本発明のプラズマトーチ装置1は、上述のように、上記電極部50の周辺に配置されるところのガスツイスティング手段80をさらに備える。ガスツイスティング手段80は、供給されるガスGをツイスティングさせて電極部におけるアーク点の移動で電極部の磨耗を防ぐ。
Next, as illustrated in FIGS. 1, 2, and 12, the
例えば、図2及び図12で図示したように、本発明のガスツイスティング手段80は、図4に示した第1金属ボディ部20のハウジング24と図6に示した絶縁ボディ部30の第1絶縁ボディ32の間に配置される環形態で提供され、電極部のカソード52の外縁に配置される。
For example, as shown in FIGS. 2 and 12, the gas twisting means 80 of the present invention includes the
特に、図2及び図12で図示したように、このようなガスツイスティング手段80の環形態の胴体には、次に詳細に説明するガス通路60のうち1つの通路で形成される第3ガス通路60dが傾斜した状態で貫通して形成されている。
In particular, as shown in FIGS. 2 and 12, the ring-shaped body of the gas twisting means 80 has a third gas formed by one of the
従って、ガスが供給されると、上記ガスツイスティング手段80に傾いて形成されたガス通路60dにより、ガスは電極部カソード52とアノード54の間に均一に広がりツイスティング状態で供給される。
Accordingly, when the gas is supplied, the gas is uniformly spread between the
一般的に、プラズマトーチ装置は、例えば電極部のアノードとカソードの間にガスが供給される状態でカソードとアノードに高電圧が印加されると、アーク放電を通じプラズマを発生させる原理であるため、電極部のアノードとカソード部分は簡単に磨耗する。 In general, the plasma torch device is a principle that generates plasma through arc discharge when a high voltage is applied to the cathode and anode in a state where gas is supplied between the anode and cathode of the electrode part, for example. The anode and cathode parts of the electrode part wear easily.
そこで、本発明の電極部では、上記ガスツイスティング手段80により、カソードとアノードの間で発生するアーク点が、周知の従来のプラズマトーチとは異なり、局部的に形成されず、続けてアーク点を移動(変動)させることを可能にする。 Therefore, in the electrode portion of the present invention, the arc point generated between the cathode and the anode by the gas twisting means 80 is not formed locally unlike the known conventional plasma torch, and the arc point is continuously generated. Can be moved (varied).
従来のように、電極部のカソードとアノードの磨耗が深刻になると、それ以上アーク放電を通じてアークを発生させることができないため、プラズマトーチ装置の稼動中断の原因になる。 When the wear of the cathode and the anode of the electrode portion becomes serious as in the prior art, it is impossible to generate an arc through arc discharge any more, which causes an interruption in the operation of the plasma torch device.
さらに、磨耗した電極部のカソードとアノードを頻繁に交替しなければならず、カソードとアノードの磨耗周期が短いほど、プラズマトーチ装置を用いた生産性は低下し、これは製造費用の上昇に繋がる。 In addition, the cathode and anode of the worn electrode part must be replaced frequently, and the shorter the wear cycle of the cathode and anode, the lower the productivity using the plasma torch device, which leads to an increase in manufacturing costs. .
しかし、本発明では、上述したように、上記ガスツイスティング手段80がアーク発生点を続けて変動させるため、電極部のカソードとアノードの磨耗を抑制できる。 However, in the present invention, as described above, since the gas twisting means 80 continuously changes the arc generation point, wear of the cathode and anode of the electrode portion can be suppressed.
本発明が電極部のカソードとアノードの磨耗を抑制するための作用の詳細は次の通りである。ガスがガスツイスティング手段80内に傾いた上体で貫通して形成されたガス通路60dを通過すると、環形態のガスツイスティング手段80はアノード54上で回転しているので、ガスはカソードとアノードの間に全体的に広がりながら供給され、アーク点が一部領域にのみ集中することを抑制し、アーク点の集中による電極部の磨耗を抑制する。
The details of the operation of the present invention for suppressing wear of the cathode and anode of the electrode part are as follows. When the gas passes through the
次いで、図1、図2及び図13で図示したように、本発明のプラズマトーチ装置1は、上記電極部50の周辺に配置されるところの磁石手段90をさらに備える。この磁石手段90は電子の流れを調整してトーチ効率を向上させることができる。
Next, as illustrated in FIGS. 1, 2, and 13, the
この際、上記磁石手段90は、上記第1金属ボディ部20のハウジング24と電極部50のアノード54の間に配置されている。
At this time, the magnet means 90 is disposed between the
従って、上記磁石手段は、磁力を発生させるため、プラズマ形成時に電子の流れを活性化させプラズマトーチ装置の効率をより優れるようにする。 Therefore, since the magnet means generates magnetic force, the flow of electrons is activated at the time of plasma formation, and the efficiency of the plasma torch device is further improved.
一方、このような本発明の磁石手段90は、図2及び図13から分かるように、中央のメイン磁石環92とその両側に組み立てられるところの外縁環94、96を備える。この外縁環94及び96は、ハウジング及びアノード密着突起94a及び96aを備える。
On the other hand, the magnet means 90 of the present invention comprises a central
そして、上記外縁環94及び96は、上記メイン磁石環92の内径部に挿入され支持される段差部94b及び96bを備える。
The outer edge rings 94 and 96 include stepped
従って、図1、図2及び図13のように、メイン磁石環92と外縁環94及び96の3つの部品で構成された本発明の磁石手段90は、電極部のアノード54の外縁に配置されてアノードの組み立て時に密着突起が夫々ハウジングとアノードで支持され固定される。
Therefore, as shown in FIGS. 1, 2 and 13, the magnet means 90 of the present invention comprising the three parts of the
即ち、このような磁石手段90も、上述した第1ケーシング26の組み立て及び分解時にアノードと共に簡単に組み立てまたは分解できるので、本発明の実施例のプラズマトーチ装置1は磁石環の交替により磁力調整も容易にする。
That is, since such a magnet means 90 can also be easily assembled or disassembled together with the anode during the assembly and disassembly of the
次いで、本発明のプラズマトーチ装置1は、図1で一点鎖線と二点鎖線で夫々表示したガス通路60と冷却水通路70を夫々含むが、特にこれら通路を装置ボディ部10の内部に一体化しながらも、図15に示すように、プラズマトーチ装置をコンパクトに構成したことに特徴がある。
Next, the
即ち、図1及び図15のように、本発明のプラズマトーチ装置1は、充分なガスと冷却水の供給を行いながらも全体的に非常にコンパクトなトーチ装置とすることができる。
That is, as shown in FIGS. 1 and 15, the
本発明の実施例のプラズマトーチ装置1は、全体的に非常にコンパクトなうえ、上述のいくつかの特徴的な構成により装置の稼動効率が著しく高くなり、さらに円滑な冷却が行われ、かつ装置の寿命も長くなる。
The
また、カソード52とアノード54からなる電極部50も装置ボディ部10の第1及び第2金属ボディ部20及び40並びに絶縁ボディ部30に一体に組み込まれるため、よりコンパクトなプラズマトーチ装置を提供するようになる。
In addition, since the
このとき、図1で別途に符号で示していないが、本発明の各構成部分の間には冷却水の漏水を遮断するパッキン(図1には‘〇’で示される)を備える。 At this time, although not separately indicated in FIG. 1, a packing (indicated by “◯” in FIG. 1) for blocking the leakage of the cooling water is provided between the components of the present invention.
一方、図1で図示したように、本発明のプラズマトーチ装置1において、上記ガス通路60は、上述の第1ボディ22(図3参照)とハウジング24(図4参照)に形成された第1及び第2ガス通路60a及び60bと、第1絶縁ボディ32(図6参照)とハウジング24の間に形成された空間60c(図2に示すように、空間‘60c’はハウジング24の先端外縁の凹部により形成される)及び上記第1絶縁ボディ32とハウジング24の間に配置されるガスツイスティング手段80の第3ガス通路60d(図12参照)を1つの経路として形成される。
On the other hand, as shown in FIG. 1, in the
そして、プラズマトーチ装置1は、最終的に、図1に示すように、上記ガス通路60を通したガスをアノードノズル部54aを通じてプラズマ火炎(図16のF1、F2参照)にして噴出する(図1において、一点鎖線の‘G’参照)。
As shown in FIG. 1, the
この際、図1、図14及び図15に示すように、上記第1ボディ22にはガス/冷却水通路の連結ブロック110が設けられ、上記連結ブロック110にはガス通路60の第1ガス通路60aと次に説明する冷却水通路70の第1冷却水通路70aと連通する通路60a’及び70a’(図14参照)が形成され、夫々冷却水供給管(ホース)(不図示)とガス供給管(不図示)を連結する連結口(不符号)に連結される。
At this time, as shown in FIGS. 1, 14, and 15, the
従って、図1のように、ガスGは上記第1ガス通路60a及び第2ガス通路60b、並びに空間60c及び第3ガス通路60dを通じ電極部のカソード52とアノード54の間に供給される。
Accordingly, as shown in FIG. 1, the gas G is supplied between the
この際、上述のガスツイスティング手段80を通じ、ガスはアーク点を移動することができるように供給され、プラズマトーチ装置1は高電圧が印加されたカソードとアノードの間におけるアーク放電を通じプラズマを形成する。
At this time, the gas is supplied through the gas twisting means 80 so as to be able to move the arc point, and the
このように形成されたプラズマジェットは、アノード54の中央側に貫通して形成されたプラズマノズル部54aを通じて放出されるので、よって火炎で対象物の加熱が行われる。
Since the plasma jet formed in this way is emitted through the
次いで、図1及び図2で図示したように、本発明のプラズマトーチ装置1にあって、上記冷却水通路70は、上記第1ボディ22(図3参照)とハウジング24(図4参照)に形成された第1及び第2冷却水通路70a及び70bと、上記第1絶縁ボディ32(図6参照)に形成された第3冷却水通路70cと、第2ボディ42(図8参照)に形成された第4冷却水通路70dと、上記第2ボディ42とカソード52の間に形成される空間70e(図1参照)と、上記第2ボディ42の内側に締結されるカソードの電気印加片44に形成された第5冷却水通路70f(図1及び図9参照)及び上記第2ボディ42の内部の中央側に貫通して形成された第6冷却水通路70g(図8参照)からなる1つの経路で構成される。
Next, as shown in FIGS. 1 and 2, in the
この際、図1及び図15で図示したように、上記第2ボディ42の第6冷却水通路70gには冷却水供給管(ホース)が連結される連結口42aが締結される。
At this time, as illustrated in FIGS. 1 and 15, a
そして、図14及び図15で図示したように、ガス/冷却水通路の連結ブロック110には上記第1冷却水通路70aと連通され、連結通路70a’と連結される冷却水排出管(ホース)が連結される連結口(不符号)が締結される。
14 and 15, the gas / cooling water
従って、図1及び図15で図示したように、本発明のプラズマトーチ装置1において、冷却水W(図1の二点鎖線)は、上記第1及び第2金属ボディ部20及び40と絶縁ボディ部30の複数の構成部品に連通するように形成された上記第1−6冷却水通路と空間(第6冷却水通路→第1冷却水通路方向に冷却水は供給)に流入、循環、排出される。
Therefore, as shown in FIGS. 1 and 15, in the
つまり、本発明の冷却水通路は、本発明のプラズマトーチ装置1のほぼ全ての構成部品を通過するため、より効果的にプラズマトーチ装置1を冷却できる。このような上記冷却水通路は、熱による装置の損傷を防ぎ、トーチ装置の寿命を延長させる。
That is, since the cooling water passage of the present invention passes through almost all components of the
この際、上述のように、上記絶縁ボディ部を除いた第1及び第2金属ボディ部20及び40の複数の構成部品を熱伝導に優れた黄銅で製作すると、高温の熱が熱伝達に優れた黄銅を通じ持続的に供給及び排出される冷却水に伝達される。したがって、プラズマトーチ装置1は、冷却効率が高くなり冷却作用に優れたものとなる。
At this time, as described above, when the plurality of component parts of the first and second
以上に説明したように、本発明のプラズマトーチ装置1は、いくつかの特徴的な手段、即ち、電極部の周辺のガスツイスティング手段80と磁石手段90により電極部の磨耗を抑制しながらプラズマ効率を著しく向上させ、かつガスと冷却水通路を装置内部に一体化して具現するため、図15a及び図15bで図示したように、外形的にも装置の大きさをコンパクトにできる。
As described above, the
次いで、プラズマを用いた返鉱処理方法について図16を参照して説明する。図16は、プラズマを用いた返鉱処理方法を図示しているが、具体的には今まで説明した本発明のプラズマトーチ装置1を用いることができる。
Next, a return ore processing method using plasma will be described with reference to FIG. FIG. 16 illustrates a return ore processing method using plasma. Specifically, the
先ず、返鉱処理に対して説明する。焼結鉱の主原料である各種鉄鉱石と、副原料である珪石、蛇紋岩、石灰岩及び燃料である無煙炭、コークス等を焼結工程を経て焼結鉱を生産する。この際、製造された焼結鉱はスクリーンにおいて粒度が6mm以下の返鉱(粒度6mm以下の焼結鉱を高炉に送らず再び焼結工程に回収される焼結鉱を通常‘返鉱(return ore)’という)とそれより大きい焼結鉱に分離される。 First, the return ore processing will be described. Sintered ore is produced through a sintering process of various iron ores, which are the main raw materials of sintered ore, and silica materials, serpentine, limestone, and anthracite, coke, which are fuels. At this time, the produced sintered ore is returned to a screen with a grain size of 6 mm or less (sintered ore that is recovered in the sintering process without sending the sintered ore with a grain size of 6 mm or less to the blast furnace is usually returned to the return ore (return). ore) ') and larger sinters.
即ち、高炉で用いることができる焼結鉱は、その粒度が約6〜50mmであるため、粒度が6mm以下の焼結鉱は、再び焼結鉱の製造工程に再投入される。 That is, since the particle size of the sintered ore that can be used in the blast furnace is about 6 to 50 mm, the sintered ore having a particle size of 6 mm or less is reintroduced into the sintered ore production process again.
一方、本件の出願人が出願した大韓民国特許出願10−2006−0133199では、所定の粒度の返鉱をプラズマにより溶融させ塊化し生産性を高めた、プラズマを用いた返鉱処理方法が開示されている。 On the other hand, Korean patent application 10-2006-0133199 filed by the applicant of the present application discloses a return processing method using plasma in which return ore having a predetermined particle size is melted by plasma to agglomerate to increase productivity. Yes.
即ち、返鉱を再び焼結工程に再投入する返鉱再処理工程を省略し、既に焼結された返鉱を高炉に投入が可能な粒度(直径)6mmより大きい返鉱塊に生産すると、生産性や費用節減の側面で好ましい。 That is, when the return ore reprocessing step of re-injecting the return ore into the sintering process is omitted, and the already returned return ore is produced into a return ore having a particle size (diameter) larger than 6 mm that can be input into the blast furnace, It is preferable in terms of productivity and cost saving.
この際、本発明の返鉱処理方法の特徴は、図16で図示したように、今まで説明した本発明のプラズマトーチ装置1を用い、供給されるガス流量とアノードノズル部(図11の54a)の内径を調整してプラズマジェット流(火炎)F1、F2の長さと直径を異なるように調節する。例えば少なくとも2つのトーチ装置1a、1bを配列し、返鉱を返鉱塊200a、200bに処理することにその特徴がある。
At this time, as shown in FIG. 16, the feature of the return ore processing method of the present invention is that the
即ち、図16で図示したように、移送コンベヤ210aに単位別に続けて設けられた返鉱移送手段である耐火ブロックボックス210に詰められ移送される返鉱の上部に、プラズマジェットの長さは縮小されるが、直径は拡大された第1のプラズマジェットF1を有する第1列のプラズマトーチ装置1a,1a,1a・・・を配置する。
That is, as shown in FIG. 16, the length of the plasma jet is reduced on the upper portion of the return ore that is packed and transferred to the
そして、上記第1列のプラズマトーチ装置1a,1a,1a・・・の後方には、プラズマジェットの長さは上記第1のプラズマジェットよりは拡大されるが、逆に直径は縮小される第2のプラズマジェットF2を形成する第2列のプラズマトーチ装置1b,1b,1b・・・を上記第1列のプラズマトーチ装置1a,1a,1a・・・の間に位置するように配置する。
In the rear of the first row of
従って、従来同一のプラズマジェット(火炎)を有するプラズマ火炎(ジェット流)を用いて返鉱を塊化することに比べ、本発明では、加熱面積が広くて溶融面積が広い返鉱塊200aの間に、加熱面積は小さいが、温度の高い小さな返鉱塊200bが連係するため、全体的により広い面積の返鉱塊の生産を可能とする。この際、全体的には2列のプラズマトーチ装置で加熱溶融されないため、熱効率も優れる。
Therefore, compared with the conventional method of agglomerating the return ore using a plasma flame (jet flow) having the same plasma jet (flame), the present invention has a larger heating area and a larger molten area than the
上述のように、本発明のプラズマトーチ装置1は、プラズマジェットの長さと大きさ(直径)をガス流量とアノードノズル部の内径の調節を通じて簡単に調節することができるため、2種類のプラズマジェットを用いて返鉱のさらに多い面積を結合できる。すなわち、熱損失を減らしながらもより拡大された面積の返鉱の結合を可能にする。
As described above, the
この際、プラズマトーチ装置は、返鉱処理の効率を向上させたものであるため、プラズマトーチ装置を用いることによる電力消費は減少する。 At this time, since the plasma torch device has improved the efficiency of the return ore processing, the power consumption by using the plasma torch device is reduced.
例えば、本発明の出願人がラインに適用した結果、電力消費は同一のプラズマジェットを用いる既存の場合より、5−10%程度減らすことができ、溶融結合された返鉱塊の生産も既存の180Kg(生産単価は大体、18000ウォン)から220Kgまで増大させる一方、生産単価は、18000ウォンから13000ウォンにさらに落とすことができることが分かった。 For example, as a result of the application of the present invention to the line, the power consumption can be reduced by about 5-10% compared to the existing case using the same plasma jet, and the production of the melt-bonded return ore is also existing. It was found that the unit price of production can be further reduced from 18,000 won to 13,000 won while increasing from 180 kg (production price is roughly 18,000 won) to 220 kg.
従って、今まで説明した本発明のプラズマトーチ装置1は、プラズマジェット(火炎)の長さと大きさ(直径)の調整を容易にし、冷却水とガス(媒質)通路を装置内部に一体化してコンパクトな装置を提供できる。
Therefore, the
さらに、電極部の磨耗を抑制し装置の寿命を向上させることを可能にする。 Furthermore, it is possible to suppress wear of the electrode part and improve the life of the apparatus.
また、このようなコンパクトなプラズマトーチ装置を用いて返鉱を処理する場合、装置の電力消費を最小化しながら返鉱処理の効率は向上させることを可能にするという利点を奏する。 Moreover, when processing a return ore using such a compact plasma torch apparatus, there exists an advantage of making it possible to improve the efficiency of a return ore process, minimizing the power consumption of an apparatus.
本発明は、今まで特性の実施例に関して図示し説明したが、上記の特許請求の範囲による本発明の思想や分野から外れない限度内で本発明が多様に改造及び変化されることができるということは当業界において通常の知識を有する者は容易に分かるということを明らかにする。 While the invention has been illustrated and described with reference to specific embodiments, it is to be understood that the invention can be variously modified and varied without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. This makes it clear that those with ordinary knowledge in the industry can easily understand.
1 プラズマトーチ装置
10 装置ボディ部
20 第1金属ボディ部
22 第1ボディ
24 ハウジング
26 第1ケーシング
30 絶縁ボディ部
32 第1絶縁ボディ
34 第2絶縁ボディ
40 第2金属ボディ部
42 第2ボディ
44 カソード電気印加片
50 電極部
52 カソード
54 アノード
60 ガス通路
70 冷却水通路
80 ガスツイスティング手段
90 磁石手段
110 ガス/冷却水の連結ブロック
120 支持ブロック
200a、200b 処理された返鉱
210、210a 返鉱移送手段
DESCRIPTION OF
Claims (22)
前記装置ボディ部に備えられ、放電を通じプラズマを発生させる電極部と、
前記装置ボディ部に夫々備えられ、電極部側にガスを供給し、及び装置を冷却するためのボディ一体型ガス通路及び冷却水通路と、
を含んで構成されたプラズマトーチ装置。 A device body,
An electrode part provided in the device body part for generating plasma through discharge;
A body-integrated gas passage and a cooling water passage which are respectively provided in the device body portion, supply gas to the electrode portion side, and cool the device;
A plasma torch device comprising the above.
前記装置ボディ部に備えられ、放電を通じプラズマを発生させる電極部と、
前記電極部の周辺に夫々配置され、供給ガスをツイスティングさせて電極部の磨耗を防ぐように提供されたガスツイスティング手段と電子の流れを活性化させトーチ効率を向上させるように提供された磁石手段のうち、少なくともいずれか1つと、
を含んで構成されたプラズマトーチ装置。 A device body,
An electrode part provided in the device body part for generating plasma through discharge;
The gas twisting means disposed to surround the electrode part and provided to twist the supply gas to prevent wear of the electrode part and to activate the flow of electrons and improve the torch efficiency. At least one of the magnet means;
A plasma torch device comprising the above.
前記カソードの前方に、放電を発生するように間隔を置いて配置され内側にプラズマノズル部が形成されたアノードと、
を含んで構成されたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちいずれかに記載のプラズマトーチ装置。 The electrode portion includes a cathode provided inside the device body portion;
An anode having a plasma nozzle portion formed on the inside thereof at an interval so as to generate a discharge in front of the cathode;
The plasma torch device according to any one of claims 1 to 3, wherein the plasma torch device includes:
前記アノードのノズル部にはプラズマジェットの過流を誘導するように形成された段差がさらに含まれたことを特徴とする請求項4に記載のプラズマトーチ装置。 The cathode tip is formed of tungsten or surface treated to prevent wear,
5. The plasma torch device according to claim 4, wherein the nozzle portion of the anode further includes a step formed to induce overflow of the plasma jet.
前記第1金属ボディ部と組み立てられる絶縁ボディ部と、
前記絶縁ボディ部に内在されて前記電極部に備えられたカソードと電気的に通じる第2金属ボディ部と、
を含んで構成されたことを特徴とする請求項1乃至請求項3のうちいずれかに記載のプラズマトーチ装置。 The device body portion includes a first metal body portion that is in electrical communication with an anode provided in the electrode portion;
An insulating body part assembled with the first metal body part;
A second metal body part that is embedded in the insulating body part and electrically communicates with a cathode provided in the electrode part;
The plasma torch device according to any one of claims 1 to 3, wherein the plasma torch device includes:
前記第1ボディの内側に組み立てられてアノードを支持しながら電気を印加するハウジングと、
前記第1ボディの一側に組み立てられてアノードを固定する第1ケーシングと、
を含んで構成されたことを特徴とする請求項6に記載のプラズマトーチ装置。 The first metal body portion includes a first body that forms an outer edge of the device;
A housing that is assembled inside the first body and applies electricity while supporting the anode;
A first casing assembled to one side of the first body to secure the anode;
The plasma torch device according to claim 6, comprising:
前記第1ボディと第1絶縁ボディの一側に固定して組み立てられる第2ケーシングである第2絶縁ボディと、
を含んで構成されたことを特徴とする請求項6に記載のプラズマトーチ装置。 The insulating body part includes a first insulating body assembled inside the first metal body part across the housing and the housing;
A second insulating body which is a second casing assembled and fixed to one side of the first body and the first insulating body;
The plasma torch device according to claim 6, comprising:
前記第2ボディに組み立てられ前記カソードの内側に締結される電気印加片と、
を含んで構成されたことを特徴とする請求項6に記載のプラズマトーチ装置。 A second body assembled to apply electricity to a cathode provided in an electrode portion inside the first and second insulating bodies of the insulating body portion;
An electric application piece assembled to the second body and fastened to the inside of the cathode;
The plasma torch device according to claim 6, comprising:
前記絶縁ボディ部の第1絶縁ボディと前記ハウジングの間に形成された空間と、
前記第1絶縁ボディとハウジングの間に配置されるガスツイスティング手段に備えられた第3ガス通路と、
を含んで構成されたことを特徴とする請求項10に記載のプラズマトーチ装置。 The gas passage includes first and second gas passages formed in a first body and a housing of the metal body portion,
A space formed between the first insulating body of the insulating body portion and the housing;
A third gas passage provided in a gas twisting means disposed between the first insulating body and the housing;
The plasma torch device according to claim 10, comprising:
前記絶縁ボディ部の第1絶縁ボディに形成された第3冷却水通路と、
前記第2金属ボディ部の第2ボディに形成された第4冷却水通路と、
前記第2ボディとカソードの間に形成される空間と、
前記第2ボディの内側に締結されるカソードの電気印加片に形成された第5冷却水通路と、
前記第2ボディの内部に形成された第6冷却水通路と、
を含み、装置を全体的に均一に冷却するように構成されたことを特徴とする請求項16に記載のプラズマトーチ装置。 The cooling water passage includes first and second cooling water passages formed in a first body and a housing of the first metal body portion,
A third cooling water passage formed in the first insulating body of the insulating body portion;
A fourth cooling water passage formed in the second body of the second metal body portion;
A space formed between the second body and the cathode;
A fifth cooling water passage formed in the cathode electric application piece fastened to the inside of the second body;
A sixth cooling water passage formed in the second body;
The plasma torch device according to claim 16, wherein the device is configured to cool the entire device uniformly.
プラズマを発生させるプラズマトーチ装置に供給されるガス流量とトーチ装置に備えられた電極部アノードのプラズマ放出ノズル部の内径を調整してプラズマジェットの長さと大きさを異なるように構成した2つ以上のプラズマトーチ装置を用いて返鉱を処理することを特徴とするプラズマを用いた返鉱処理方法。 In the return processing method using plasma,
Two or more plasma jet lengths and sizes are adjusted by adjusting the gas flow rate supplied to the plasma torch device for generating plasma and the inner diameter of the plasma discharge nozzle portion of the electrode portion anode provided in the torch device. A return ore processing method using plasma, wherein the return ore is processed using the plasma torch apparatus of No. 1.
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