KR100434116B1 - A hollow plasma torch equipped with super ceramic magnets - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은 역전극 방식으로 배치된 두 개의 공동형 전극들의 둘레에 복수의 링형 초강력 세라믹 자석을 재배치 가능하게 설치하여 전극내 자속밀도의 변화 및 와류가스에 의해 아크의 접촉점을 회전 및 축방향으로 이동시켜 아크에 의한 전극소모가 전극내 전체에 균등하게 이루어지도록 함으로써 전극의 수명을 연장시키고, 토치장치의 설계가 간소화되고, 부피, 중량 및 제작비용을 감소시킨 초강력 세라믹 자석을 이용한 공동형 플라즈마 토치장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to reposition a plurality of ring-type super-strong ceramic magnets around two cavity electrodes arranged in a reverse electrode manner so that the contact point of the arc is rotated and axially by a change in magnetic flux density and vortex gas in the electrode. By moving the electrode consumption by the arc evenly throughout the electrode, it extends the life of the electrode, simplifies the design of the torch device, and reduces the volume, weight and manufacturing cost. To provide a device.
본 발명은 소정간격을 두고 동일축상에 배치된 공동형 후방 및 전방전극(21, 22); 상기 전극들 사이로 가스를 주입시키고 전극간을 절연시키는 와류발생기(23); 전극내 자속밀도를 변화시켜 축방향의 자장의 합이 최소가 되는 위치를 조정하여 아크의 접촉점을 축방향으로 이동시키도록 재배치 가능하게 하우징(27, 28)에 의해 수용 설치된 복수개의 링형 초강력 세라믹 자석(25, 26); 상기 와류발생기 외주에 설치되어 가스를 공급하는 절연체(29); 부품전체를 둘러싸고 있는 토치본체(30); 상기 토치본체 내부의 부품을 고정시키는 전방전극 지지링(31); 토치내 부품을 냉각시키는 냉각수 채널(12, 13, 14, 15)을 포함한 것을 특징으로 한다.The present invention provides a cavity-type rear and front electrodes (21, 22) arranged on the same axis at a predetermined interval; A vortex generator (23) for injecting gas between the electrodes and insulating the electrodes; A plurality of ring-type super-strong ceramic magnets accommodated by the housings 27 and 28 so as to be repositioned to change the magnetic flux density in the electrode so that the sum of the magnetic fields in the axial direction is minimized to move the arc contact points in the axial direction. (25, 26); An insulator (29) installed at an outer circumference of the vortex generator to supply gas; A torch body 30 surrounding the entire part; A front electrode support ring 31 for fixing a part inside the torch body; And coolant channels 12, 13, 14, 15 for cooling the components in the torch.
Description
본 발명은 폐기물의 플라즈마 열분해 또는 용융, 각종 금속재료의 절단 또는 용접 등에 사용되는 플라즈마 토치장치에 관한 것으로서, 특히, 두 개의 공동형 아크발생용 전극을 소정 간격을 두고 역전극 방식으로 배치하고 상기 전극들 사이에 와류가스를 주입시키기 위한 와류발생기를 설치하고 전극 각각의 외주에 복수의 링형 초강력 세라믹 자석을 재배치 가능하게 설치하여 자석의 재배치에 따른 전극내 자속밀도의 변화 및 와류가스에 의해 전극내 아크의 접촉점을 회전 및 축방향으로 이동시켜 아크에 의한 전극소모가 전극내 전체에 균등하게 이루어지도록 함으로써 전극의 수명을 연장시키고, 세라믹 자석을 이용함으로써 토치장치의 설계가 간소화되고, 부피, 중량 및 제작비용을 감소시킨 초강력 세라믹 자석을 이용한 공동형 플라즈마 토치장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma torch apparatus for use in plasma pyrolysis or melting of waste, cutting or welding various metal materials, and more particularly, two cavity-type arc generating electrodes are arranged in a reverse electrode manner at predetermined intervals and the electrodes A vortex generator for injecting vortex gas is installed between them, and a plurality of ring-type super-strong ceramic magnets can be repositioned on the outer periphery of each electrode to change the magnetic flux density in the electrode according to the magnet relocation and The contact point is rotated and moved in the axial direction so that the electrode consumption by the arc is evenly distributed throughout the electrode, thereby extending the life of the electrode, and by using the ceramic magnet, the design of the torch device is simplified, volume, weight and manufacturing cost Plasma Torch Using Ultra Strong Ceramic Magnets It relates to the device.
플라즈마 토치장치는 두 전극 사이에서 형성된 고전압, 고전류의 아크속으로 차가운 가스를 통과시켜 초고온의 플라즈마를 발생시키는 장치이다.The plasma torch device is a device that generates a plasma of very high temperature by passing a cold gas into a high voltage, high current arc formed between two electrodes.
일반적으로 공동형 플라즈마 토치장치는 고속/고압의 물로 냉각되며 동일 축상에서 상호간에 소정 간격을 두고 배치된 두 개의 원통형 전극과, 차가운 가스를 와선형의 형태로 상기 원통형 전극간의 소정 간격내에 연속적으로 투입시키는 와류발생기로 이루어져 있다.In general, a cavity plasma torch device is cooled by high speed / high pressure water and two cylindrical electrodes arranged on the same axis with a predetermined interval therebetween, and a cold gas is continuously introduced into the spiral electrode within a predetermined distance between the cylindrical electrodes. Consists of a vortex generator.
상기와 같이 이루어진 공동형 플라즈마 토치장치는 전극 사이에 고전압을 부과하면 전극 사이에서 전기 아크가 발생하고, 이 전기 아크는 와류발생기에 의해 전극 사이에 투입되는 공정가스를 매우 높은 온도(3,000∼10,000℃)로 즉시 가열하여 가스의 일부가 이온화된 플라즈마 가스를 발생시켜 토치의 출구에서 고온의 불꽃으로 방출되도록 한다.In the above-described cavity type plasma torch device, when a high voltage is applied between the electrodes, an electric arc is generated between the electrodes, and the electric arc generates a process gas introduced between the electrodes by the vortex generator at a very high temperature (3,000 to 10,000 ° C). Heating immediately) causes a portion of the gas to generate an ionized plasma gas that is released as a hot flame at the outlet of the torch.
상용 플라즈마 토치장치의 전력은 몇 ㎾에서 수십 ㎿에 이르고 있다. 상업용 토치장치는 전극의 수명이 매우 중요하다. 이들 전극은 아크 접촉점에서 주로 소모되기 때문에 전극이 소모되면 주기적으로 교체해야 한다. 따라서 플라즈마 토치장치의 수명은 전극의 소모율에 달려 있다. 전극의 소모율은 일반적으로 아크전류, 전극물질, 플라즈마 가스 특성 및 유량 전극온도 등에 크게 영향을 받지만 정확한 소모 현상은 잘 알려져 있지 않고 있다. 전극 주위에 전자장이 부여될 경우는 아크접촉점의 회전속도에 또한 영향을 받는다. 현재 상용 토치 전극의 수명은 약 100시간∼1500시간으로 알려져 있다.The power of a commercial plasma torch device ranges from several kilowatts to several tens of kilowatts. In a commercial torch device, the lifetime of the electrode is very important. Since these electrodes are mainly consumed at the arc contact point, they must be replaced periodically as the electrodes are consumed. The lifetime of the plasma torch device therefore depends on the consumption rate of the electrode. In general, the consumption rate of the electrode is greatly affected by arc current, electrode material, plasma gas characteristics and flow electrode temperature, but the exact consumption phenomenon is not well known. When an electromagnetic field is applied around the electrode, it is also affected by the rotational speed of the arc contact point. Currently, the lifetime of a commercial torch electrode is known to be about 100 to 1500 hours.
현재 활용되고 있는 일반적인 공동형 플라즈마 토치장치는 크게 두 유형으로 분류된다.Common cavity plasma torch devices that are currently being used are largely classified into two types.
첫번째 유형은 토치장치의 크기를 줄이기 위해 전극 주위에 외부 자장을 부여하지 않고 오직 플라즈마 가스의 유량, 즉, 와류 강도만을 조정하여 아크 전압을전극내의 축방향으로 이동 조정하는 것으로서, 전극 교체를 자주하지 않고 또한 소모된 전극을 쉽게 교체할 수 있게 하기 위하여 후방전극이 캐소드(음극) 역할을 하는 표준전극 방식 대신 후방전극이 애노드(양극) 역할을 하는 역전극 방식을 사용한 것이다.The first type adjusts the arc voltage to move in the axial direction within the electrode by adjusting only the flow rate of the plasma gas, that is, the eddy current intensity, without providing an external magnetic field around the electrode to reduce the size of the torch device. In addition, in order to replace the consumed electrode easily, the reverse electrode method is used in which the rear electrode serves as the anode (anode) instead of the standard electrode method in which the rear electrode serves as the cathode (cathode).
일반적으로 애노드(양극) 보다는 캐소드(음극)에서 아크 접촉점을 이동하기가 더 어렵기 때문에 캐소드 수명이 애노드 보다 더 짧아지므로, 상기와 같은 역전극 방식을 이용하면 캐소드 전극의 수명을 연장시킬 수 있다.In general, the cathode life is shorter than that of the anode because it is more difficult to move the arc contact point from the cathode (the cathode) than the anode (the anode), and thus, the reverse electrode method can extend the life of the cathode electrode.
이러한 구조의 토치장치는 전극 주위에 자기장이 없기 때문에 토치설계가 단순하고 토치가 콤팩트하다는 장점이 있는 반면, 자기장에 의한 아크의 회전 및 이동이 없으므로 전극 수명이 상대적으로 짧다는 단점을 가지고 있다.The torch device of such a structure has the advantage that the torch design is simple and the torch is compact because there is no magnetic field around the electrode, but the electrode life is relatively short since there is no rotation and movement of the arc by the magnetic field.
이러한 토치장치는 1970년대초 플라즈마 에너지 코포레이션(Plasma Energy Corporation)사에 의해 개발된 뒤 1980년부터 1㎿급 이상의 상용 시스템이 제작 판매되어 오다가 최근에는 포에닉스 솔루션 인코포레이티드(Phoenix Solutions Inc.)사가 이 회사를 인수하여 사업을 계속하고 있다.These torch devices were developed by Plasma Energy Corporation in the early 1970's, and have been produced and sold for commercial systems of more than 1 GHz since 1980, and recently, Phonics Solutions Inc. Has acquired the company and continues to do business.
두번째 유형은 공기 역학적 와류에 의한 아크의 안정뿐만 아니라 외부 전자장(전자석)에 의해서 아크의 안정화를 기하고 있다. 아크에 미치는 자력선의 영향은 잘 알려진 기술이고 아크에 미치는 힘은 전류와 자속밀도(자장세기)간에 발생하는 로렌츠의 힘(Lorentz's force)에 종속된다. 로렌츠 힘의 방향은 전류와 자장 각각에 수직의 방향으로 작용된다. 따라서 아크는 일정한 외부 자장이 공급되면 전극내 표면에서 원을 따라 빨리 움직이고 그 결과 아크 접촉점은 전극내부 표면 전체로 확산되어 전극의 수명이 증가한다.The second type stabilizes the arc by external electromagnetic fields (electromagnets) as well as stabilization of the arc by aerodynamic vortices. The influence of the magnetic lines on the arc is a well-known technique and the force on the arc is dependent on Lorentz's force occurring between the current and the magnetic flux density (magnetic field strength). The direction of Lorentz force acts in a direction perpendicular to each of the current and the magnetic field. Thus, when the arc is supplied with a constant external magnetic field, the arc moves quickly along the circle on the inner surface of the electrode, and as a result, the arc contact points spread all over the inner surface of the electrode, increasing the life of the electrode.
이와 같은 향상은 침식이 되는 전극의 수명을 상당히 증가시킨 것이다. 왜냐하면 아크 접촉점이 어느 한 지점에 고정되지 않고 전극 내부 원형 표면 전체를 따라 움직이기 때문이다. 그러나 전극은 아크 접촉점에서 소모되기 때문에 일정 조업시간이 지나면 전극은 어느 정도 손실이 생겨 교체해야 한다.This improvement significantly increases the life of the eroding electrode. This is because the arc contact point is not fixed at any point but moves along the entire circular surface inside the electrode. However, because the electrode is consumed at the arc contact point, after a certain operating time the electrode has some loss and must be replaced.
외부 전자석을 이용하는 특허들로는 미국특허 제3,283,205호, 제3,654,513호, 제4,219,726호, 제4,242,562호, 제4,278,868호, 제4,439,657호 및 제4,683,367호 등이 있으나, 이들 대부분은 수냉식 또는 공냉식 솔레노이드형 전자석을 사용하여 두 개의 동축 링형 전극 끝이나 동축 실린더 전극 내부의 아크를 연속적으로 회전시키는 방법을 설명하고 있다.Patents using external electromagnets include U.S. Patent Nos. 3,283,205, 3,654,513, 4,219,726, 4,242,562, 4,278,868, 4,439,657, and 4,683,367. A method of continuously rotating an arc inside two coaxial ring electrode ends or a coaxial cylinder electrode is described.
그러나 이와 같은 전자석의 설치는 토치의 열효율을 감소시킬 뿐만 아니라 전자석의 코일을 냉각시키기 위한 수단 및 외부전원이 더 필요하므로 토치장치의 설계를 복잡하게 하고 조립된 토치는 부피 및 중량이 크며 가격이 비싸다는 단점을 가지고 있고, 코일을 냉각시키기 위한 수단으로서 냉각수를 사용하는 경우 냉각수 누출에 의한 토치 내부 아킹의 위험도 있다.However, the installation of such an electromagnet not only reduces the thermal efficiency of the torch, but also requires more means and an external power source for cooling the coil of the electromagnet, thus complicating the design of the torch device, and the assembled torch is bulky, heavy, and expensive. Has the disadvantage and there is also a risk of arcing inside the torch due to coolant leakage when using coolant as a means to cool the coil.
또한 이들 토치들은 전자석 설치에 따른 문제로 토치의 외경이 균일하지 않아서 반응로 속 폐기물 반응영역 부근까지 토치를 접근시키는데 어려움이 있기 때문에 이들 토치 대부분은 반응로내 폐기물의 용융 또는 반응 영역에서 멀리 떨어진 로의 외부에 고정시켜서 사용되는 문제점이 있다.In addition, since these torches are difficult to access the torch near the waste reaction zone in the reactor because the torch is not uniform in external diameter due to the installation of electromagnets, most of these torches may be disposed of a furnace away from the melting or reaction zone of the waste. There is a problem that is fixed to the outside used.
이에 따라 토치의 설계가 단순하고, 토치의 크기가 콤팩트하여 로의 내부 반응 영역가까이 접근시킬 수 있고, 전극의 수명을 늘릴 수 있으면서 가격이 저렴한 토치의 개발이 요구되고 있다.Accordingly, the design of the torch is simple, the size of the torch is compact, so that the internal reaction area of the furnace can be approached, and the development of a torch with low cost while increasing the life of the electrode is required.
상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 두 개의 공동형 아크발생용 전극을 소정 간격을 두고 역전극 방식으로 배치하고 상기 전극들 사이에 와류가스를 주입시키기 위한 와류발생기를 설치하고 전극 각각의 외주에 복수의 링형 초강력 세라믹 자석을 재배치 가능하게 설치하여 자석의 재배치에 따른 전극내 자속밀도의 변화 및 와류가스에 의해 전극내 아크의 접촉점을 회전 및 축방향으로 이동시켜 아크에 의한 전극소모가 전극내 전체에 균등하게 이루어지도록 함으로써 전극의 수명을 연장시키고, 세라믹 자석을 이용함으로써 토치장치의 설계가 간소화되고, 부피, 중량 및 제작비용을 감소시킨 초강력 세라믹 자석을 이용한 공동형 플라즈마 토치장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to arrange two cavity-type arc generating electrodes in a reverse electrode space at a predetermined interval, and install a vortex generator for injecting vortex gas between the electrodes and the outer periphery of each electrode A plurality of ring-type super strong ceramic magnets can be repositioned in the electrode to change the magnetic flux density in the electrode due to the repositioning of the magnet and move the contact point of the arc in the electrode by the vortex gas to rotate and axially move the electrode consumption by the arc in the electrode. It is to provide a cavity type plasma torch device using a super-strong ceramic magnet that extends the life of the electrode by making it evenly throughout, and simplifies the design of the torch device by using ceramic magnets and reduces the volume, weight and manufacturing cost. .
도 1은 본 발명에 의한 초강력 세라믹 자석을 이용한 공동형 플라즈마 토치장치의 종단면도,1 is a longitudinal sectional view of a cavity type plasma torch device using a super strong ceramic magnet according to the present invention;
도 2a는 본 발명에 의한 초강력 세라믹 자석의 배치상태를 나타내는 종단면도,Figure 2a is a longitudinal cross-sectional view showing the arrangement of the super strong ceramic magnet according to the present invention,
도 2b는 본 발명에 의한 초강력 세라믹 자석의 구조를 나타내는 종단면도,2B is a longitudinal sectional view showing the structure of a super strong ceramic magnet according to the present invention;
도 3은 전극내부의 정성적 자속밀도의 분포도,3 is a distribution diagram of qualitative magnetic flux density in an electrode;
도 4는 전극내부의 정량적 자속밀도의 분포도,4 is a distribution diagram of quantitative magnetic flux density in an electrode;
도 5는 본 발명에 의한 초강력 세라믹 자석의 재배치에 의해 전극내 아크 접촉점이 이동되는 상태를 나타내는 도면.5 is a view showing a state in which the arc contact point in the electrode is moved by the rearrangement of the super strong ceramic magnet according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
11 : 냉각수 입구 12 : 제1냉각수 채널11 coolant inlet 12 first coolant channel
13 : 제2냉각수 채널 14 : 제3냉각수 채널13: second coolant channel 14: third coolant channel
15 : 제4냉각수 채널 16 : 냉각수 출구15: fourth cooling water channel 16: cooling water outlet
17 : 가스 입구 21 : 후방전극17 gas inlet 21 rear electrode
22 : 전방전극 23 : 와류발생기22: front electrode 23: vortex generator
24 : 관통홀 25, 26 : 세라믹 자석24: through hole 25, 26: ceramic magnet
27, 28 : 하우징 29 : 절연체27, 28 housing 29 insulator
30 : 토치본체 31 : 전방전극 지지링30: torch body 31: front electrode support ring
32 : 토출구 33 : 아크32 discharge port 33 arc
상기 목적을 이루기 위해 본 발명은 전기아크에 의해 고온의 플라즈마 가스를 배출시키는 역전극 방식의 공동형 플라즈마 토치장치에 있어서, 소정 간격을 두고 동일 축상에 배치된 공동형 아크발생용 후방전극 및 전방전극; 상기 전극들 사이에 설치되어 전극들간의 간격으로 와류가스를 주입시키고 전극간을 절연시키는 와류발생기; 전극내 아크의 접촉점을 회전시키고, 전극내 자속밀도를 변화시켜 축방향의 자장의 합이 최소가 되는 위치를 조정하여 아크의 접촉점을 축방향으로 이동시키도록 상기 전극들의 외부 둘레 각각에 재배치 가능하게 하우징에 의해 수용설치된 복수개의 링형 세라믹 자석; 상기 세라믹 자석 및 와류발생기의 외부 둘레에 설치되며 상기 와류발생기로 가스를 공급하는 절연체; 토치 부품 전체를 둘러싸고 있는 이중벽 스텐리스 스틸로 만들어진 원통형의 토치본체; 상기 토치본체 및 전방전극과 결합되어 내부의 부품을 고정시키는 전방전극 지지링; 토치내 부품을 냉각시켜 과열을 방지하기 위해, 하우징 및 와류발생기에 의해 형성된 제1, 제2, 제3냉각수 채널 및 상기 토치본체내에 형성된 제4냉각수 채널을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is a reverse electrode type cavity plasma torch apparatus for discharging high temperature plasma gas by an electric arc, comprising: a cavity arc generating rear electrode and a front electrode disposed on the same axis at a predetermined interval; A vortex generator installed between the electrodes to inject vortex gas at intervals between the electrodes and insulate the electrodes; Rotate the contact points of the arc in the electrode, change the magnetic flux density in the electrode, adjust the position where the sum of the axial magnetic fields is minimum, and repositionable around each of the outer perimeters of the electrodes to move the arc's contact point in the axial direction. A plurality of ring-shaped ceramic magnets accommodated and installed by the housing; An insulator installed around an outer circumference of the ceramic magnet and the vortex generator and supplying gas to the vortex generator; A cylindrical torch body made of double wall stainless steel that surrounds the torch part; A front electrode support ring coupled to the torch body and the front electrode to fix a component therein; In order to cool the components in the torch to prevent overheating, the first and second coolant channels formed by the housing and the vortex generator and the fourth coolant channel formed in the torch body may be included.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 좀 더 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail the present invention.
도 1은 본 발명에 의한 초강력 세라믹 자석을 이용한 공동형 플라즈마 토치장치의 종단면도이다.1 is a longitudinal sectional view of a cavity type plasma torch device using a super strong ceramic magnet according to the present invention.
도면에서 참조되는 바와 같이, 두 개의 공동형 아크발생용 전극인 후방전극(21)과 전방전극(22)이 소정 간격을 두고 역전극 방식으로, 즉, 상기 후방전극(21)이 애노드 전극(양극)의 역할을 하고, 상기 전방전극(22)이 캐소드 전극(음극)의 역할을 하도록 하여 동일 축상에 배치되고, 상기 두 전극들(21, 22) 사이에는 상기 소정 간격으로 와류가스를 주입시키고 전극간을 절연시키기 위한 와류발생기(23)가 설치되어 있다.As referred to in the drawing, two cavity arc generating electrodes, the rear electrode 21 and the front electrode 22 are spaced apart in a reverse electrode manner, that is, the rear electrode 21 is an anode electrode (anode) And the front electrode 22 serves as a cathode electrode (cathode) and is disposed on the same axis, and vortex gas is injected between the two electrodes 21 and 22 at the predetermined intervals and A vortex generator 23 is provided to insulate the circuit.
상기 후방전극(21)은 일측 선단부가 막힌 형태이고, 전방전극(22)은 일측 선단부에 플라즈마 가스를 배출시키기 위한 토출구(32)가 형성되어 있다.The rear electrode 21 has a shape in which one end portion is blocked, and the front electrode 22 has a discharge port 32 for discharging the plasma gas at one end portion.
여기에서, 상기 와류발생기(23)에는 상기 전극들(21, 22)간의 소정 간격내의 공간으로 와류가스를 와선형 방향으로 주입하기 위해 와류발생기(23) 내부 원주의접선방향으로 관통된 복수개의 관통홀(24)이 형성되어 있다. 상기 관통홀(24)의 수는 4개 이상 12개 이하(일반적으로 6개 또는 8개)이고, 관통홀(24)의 직경 및 개수는 요구되는 와류강도와 분포에 의해 다양하게 결정될 수 있다. 상기 관통홀(24)은 로렌츠(Lorentz) 힘의 방향, 즉, 전류와 자장 각각에 수직의 방향으로 와류가스가 주입되도록 관통된다.Here, the vortex generator 23 has a plurality of penetrations penetrating in the circumferential direction of the circumference of the vortex generator 23 in order to inject the vortex gas into the space in a predetermined interval between the electrodes 21 and 22 in the vortex direction. The hole 24 is formed. The number of the through holes 24 is 4 or more and 12 or less (usually 6 or 8), and the diameter and number of the through holes 24 may be variously determined by the required vortex strength and distribution. The through hole 24 penetrates the vortex gas in the direction of Lorentz force, that is, the direction perpendicular to each of the current and the magnetic field.
또, 상기 와류발생기(23)는 고전류, 고전압에 견딜 수 있고, 전기절연, 내마모성, 저질량인 섬유유리 재질로 형성된다. 만일, 와류 강도가 매우 높거나 아크 복사열에 의한 고온 조건이 형성될 경우에는 마모에 보다 잘 견딜 수 있는 금속, 예컨대, 스텐리스 스틸, 티타늄 등을 사용할 수 있다.The vortex generator 23 can withstand high current and high voltage, and is formed of a fiberglass material having electrical insulation, abrasion resistance, and low mass. If the vortex strength is very high or high temperature conditions are formed by arc radiant heat, a metal, such as stainless steel, titanium, or the like, which is more resistant to abrasion may be used.
상기에서, 전극 물질은 사용되는 플라즈마 가스의 종류에 따라 무산소동 또는 크롬, 지르코늄, 은 등의 합금 구리로 형성된다. 무산소동은 구리중에 포함되어 있는 산소를 제거하여 구리의 전기 전도도를 증가시킨 것으로 전기 전도도가 중요한 요소로 작용하는 대전류용 전기 전도체로 사용되는 재질이다.In the above, the electrode material is formed of anoxic copper or alloy copper such as chromium, zirconium, silver or the like depending on the type of plasma gas used. Oxygen-free copper increases the electrical conductivity of copper by removing oxygen contained in copper, and is a material used as an electrical conductor for large currents in which electrical conductivity acts as an important factor.
또, 상기 전극들(21, 22)의 외부 둘레에는 전극내 아크의 접촉점을 회전시키고, 전극내 자속밀도를 변화시켜 아크의 접촉점을 축방향으로 이동시키도록 재배치 가능하게 설치된 복수개의 링형 초강력 세라믹 자석(25, 26)이 각각 하우징(27, 28)에 수용되어 설치되어 있다.In addition, a plurality of ring-type super strong ceramic magnets are disposed around the outer circumferences of the electrodes 21 and 22 to be repositionable to rotate the contact points of the arcs in the electrodes and to change the magnetic flux density in the electrodes to move the arc points in the axial direction. 25 and 26 are housed in the housings 27 and 28, respectively.
상기 하우징(27, 28)은 고전류, 고전압에 견딜 수 있고, 자력선이 쉽게 투과되며, 질량이 가볍고 전기절연이 좋은 재질인 아세탈이 사용되며, 그 외에 에탈라이트(ertalyte), 섬유유리, 베크라이트, 테플론, 세라믹 또는 이들의 합성물질 등이 사용될 수 있다.The housings 27 and 28 can withstand high current and high voltage, easily transmit magnetic lines, and acetal, which is light in weight and has good electrical insulation, is used. In addition, atalite, fiberglass, bakelite, Teflon, ceramic or synthetic materials thereof may be used.
또, 상기 초강력 세라믹 자석(25, 26)으로는 스트론티움 페라이트(Strontium Ferrite), 알니코(AlNiCo), 사마륨 코발트(SmCo), 네오디뮴(Nd) 자석등 다양한 금속 및 세라믹 재질이 선택될 수 있지만 일반적으로 전극 내부에 아크 접촉점을 이동시키는데 요구되는 자속 밀도를 공급할 수 있는 것이라야 한다. 본 발명에서는 세라믹 계통에서 가장 강력한 자속밀도를 가지는 네오디뮴(NdFeB) 자석이 사용된다. 또 자석의 배치는 요구되는 전극 내부 자속밀도 분포에 따라 다양하게 설계될 수 있다.In addition, a variety of metals and ceramic materials such as strontium ferrite, AlNiCo, samarium cobalt (SmCo) and neodymium (Nd) magnets may be selected as the super strong ceramic magnets 25 and 26. In general, it should be able to supply the magnetic flux density required to move the arc contact point inside the electrode. In the present invention, a neodymium (NdFeB) magnet having the strongest magnetic flux density in the ceramic system is used. In addition, the arrangement of the magnet may be variously designed according to the required magnetic flux density distribution in the electrode.
한편, 후방전극(21) 및 전방전극(22)의 둘레에는 상기 하우징(27, 28)과 와류발생기(23)에 의해 전극의 과열을 방지하도록 냉각수를 통과시키기 위한 제1냉각수 채널(12) 및 제2냉각수 채널(13)이 형성되고, 상기 제1냉각수 채널(12)과 제2냉각수 채널(13)은 와류발생기(23)의 일측 내부에 형성된 제3냉각수 채널(14)에 의해 연결되어 있다. 또, 상기 제2냉각수 채널(13)은 토치 부품 전체를 둘러싸고 있는 이중벽 스텐리스 스틸로 만들어진 원통형의 토치본체(30)에 형성된 제4냉각수 채널(15)과 연결되고, 상기 제4냉각수 채널(15)은 토치장치 일측에 마련된 냉각수 출구(16)에 연결되어 있다.Meanwhile, around the rear electrode 21 and the front electrode 22, the first cooling water channel 12 for passing the coolant to prevent overheating of the electrode by the housings 27 and 28 and the vortex generator 23 and A second coolant channel 13 is formed, and the first coolant channel 12 and the second coolant channel 13 are connected by a third coolant channel 14 formed inside one side of the vortex generator 23. . In addition, the second coolant channel 13 is connected to a fourth coolant channel 15 formed in a cylindrical torch body 30 made of a double wall stainless steel that surrounds the entire torch part, and the fourth coolant channel 15 ) Is connected to the coolant outlet 16 provided on one side of the torch device.
상기 후방전극(21)쪽의 일측 단부에는 냉각수 입구(11), 냉각수 출구(16) 및 가스 입구(17)가 설치되어 있다.One end of the rear electrode 21 is provided with a coolant inlet 11, a coolant outlet 16, and a gas inlet 17.
또, 상기 세라믹 자석(25,26)과 와류발생기(23)의 외부 둘레는 고전류, 고전압에 견딜 수 있는 재질의 절연체(29)에 의해 둘러싸여 있고, 상기 절연체(29)와 세라믹 자석(26)의 외부 둘레 전체는 상기 토치본체(30)에 의해 둘러싸여 있다.In addition, the outer circumference of the ceramic magnets 25 and 26 and the vortex generator 23 is surrounded by an insulator 29 made of a material capable of withstanding high current and high voltage, and the insulator 29 and the ceramic magnet 26 The entire outer circumference is surrounded by the torch body 30.
또, 상기 토치본체(30) 내부의 부품은 전방전극 지지링(31)에 의해 고정된다.In addition, the parts inside the torch body 30 are fixed by the front electrode support ring 31.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 초강력 세라믹 자석을 이용한 공동형 플라즈마 토치장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the cavity-type plasma torch device using a super-strong ceramic magnet according to the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 토치내 냉각수의 흐름을 보면, 광물질이 제거된 토치 냉각수는 토치본체(30) 상단의 입구(11)로 투입되어 제1냉각수 채널(12), 제3냉각수 채널(14), 제2냉각수 채널(13), 제4냉각수 채널(15)을 차례로 통과하여, 후방전극(21), 전방전극(22), 전방전극 지지링(45) 및 토치본체(50)의 외벽을 차례로 냉각시킨 뒤 출구(12)로 배출되어 외부 열교환기(도시되지 않음)로 순환된다.First, looking at the flow of the coolant in the torch, the torch coolant from which the minerals have been removed is introduced into the inlet 11 of the upper end of the torch body 30 so that the first coolant channel 12, the third coolant channel 14, and the second coolant are removed. Passing through the channel 13 and the fourth coolant channel 15 in order, the rear electrode 21, the front electrode 22, the front electrode support ring 45 and the outer wall of the torch body 50 are cooled in order and then exit. Discharged to 12 and circulated to an external heat exchanger (not shown).
다음으로, 플라즈마 가스는 입구(17)로 투입되어 절연체(29)를 통과하는 토치 축방향의 8개의 annual관통홀(도시되지 않음)을 거쳐 와류발생기(23)로 전달되어 전방전극(21)과 후방전극(22) 사이의 공간으로 와선형으로 투입된다.Next, the plasma gas is introduced into the inlet 17 and delivered to the vortex generator 23 through eight annual through holes (not shown) in the torch axial direction passing through the insulator 29 to the front electrode 21. Spirally injected into the space between the rear electrodes 22.
전기 아크(33)는 후방전극(21, +전극)과 전방전극(22, -전극)이 각각 냉각수 입구(11, +극)와 출구(16, -극)를 통해 외부전원을 공급받아 발생시키는 고전압 펄스에 의해 발생되어, 전극내 아크 접촉점을 축방향으로 이동시키는 강력한 와류가스에 의해 증가되고, 와류가스는 상기 아크(33)에 의해 고온의 플라즈마 기체상태로 되어 외부로 배출된다.The electric arc 33 is generated by the external electrode 21, the + electrode and the front electrode 22,-the electrode receives an external power supply through the cooling water inlet (11, + pole) and outlet (16,-pole), respectively. Generated by a high voltage pulse, increased by a powerful vortex gas that axially moves the arc contact point in the electrode, and the vortex gas is discharged to the outside by becoming a high temperature plasma gas state by the arc 33.
또, 상기 초강력 세라믹 자석(25, 26)은 전극내 아크의 접촉점을 로렌츠 힘의 방향으로 회전시키도록 동작하게된다. 상기 아크(33)는 와류발생기(23)의 와류가스에 의해 전극내 축방향으로 이동하게 되고, 초강력 세라믹 자석(25, 26)에 의해 전극내에서 회전하게 된다. 따라서, 아크(33)의 접촉에 의한 전극의 소모가 상기 와류발생기(23)와 초강력 세라믹 자석(25, 26)에 의해 전극내에 전체에 균일하게 이루어지게 된다.In addition, the super strong ceramic magnets 25 and 26 are operated to rotate the contact point of the arc in the electrode in the direction of Lorentz force. The arc 33 is moved in the axial direction in the electrode by the vortex gas of the vortex generator 23, and is rotated in the electrode by the super strong ceramic magnets (25, 26). Therefore, consumption of the electrode by the contact of the arc 33 is made uniform throughout the electrode by the vortex generator 23 and the super strong ceramic magnets 25 and 26.
상기에서, 아크 접촉점이 축방향의 같은 지점에 머무는 것을 막기 위해 가스 입구의 압력은 주어진 범위내에서 주기적으로 변화시킬 수 있다.In the above, the pressure at the gas inlet can be changed periodically within a given range to prevent the arc contact point staying at the same point in the axial direction.
아크 접촉점은 이론적으로는 가스 와류 강도에 따라 전극내 어느 지점에 머물게 할 수 있다. 그러나 후방전극(21)의 상단은 막혀있기 때문에 전극 상단 가까운 영역에서는 공기 역학적으로 와류 가스만으로 아크를 축방향으로 이동시키기가 어려워지므로, 아크가 전극 상단부분에 머물게 되어 후방전극(22)의 손실이 대부분 전극 상단부에 국한되게 된다.The arc contact point can theoretically stay at any point in the electrode depending on the gas vortex intensity. However, since the upper end of the rear electrode 21 is blocked, it becomes difficult to move the arc axially with only vortex gas in the region near the upper end of the electrode, so that the arc stays at the upper end of the electrode, so that the loss of the rear electrode 22 is reduced. Most of them will be localized at the top of the electrode.
여기에서, 상기 초강력 세라믹 자석(25,26)을 재배치하여 전극이 손상된 부분의 자속밀도를 변화시켜 아크접촉점을 축방향으로 이동시킴으로써, 전극 상단부에 국한된 전극 소모를 전극내 전체에 이루어지게 할 수 있다.Here, by repositioning the super strong ceramic magnets (25, 26) to change the magnetic flux density of the damaged part of the electrode to move the arc contact point in the axial direction, the electrode consumption limited to the upper end of the electrode can be made throughout the electrode .
도 2a는 본 발명에 의한 초강력 세라믹 자석의 배치상태를 나타내는 종단면도이다.2A is a longitudinal cross-sectional view showing an arrangement state of a super strong ceramic magnet according to the present invention.
도면에서, 후방전극(21)과 전방전극(22) 각각의 둘레에 형성된 제1냉각수 채널(12)과 제2냉각수 채널(13) 각각의 둘레에 설치된 하우징(27, 28)내에는 복수개의 초강력 세라믹 자석(41)과 복수개의 저탄소강인 연강(Fe)(42)이 상호 교번적으로 배열되어 있다.In the drawing, a plurality of super strong forces are provided in the housings 27 and 28 provided around each of the first coolant channel 12 and the second coolant channel 13 formed around each of the rear electrode 21 and the front electrode 22. A ceramic magnet 41 and a plurality of low carbon steel mild steel (Fe) 42 are alternately arranged.
상기 자석배치는 전극내부 축방향으로 균일한 자장이 얻어질 수 있도록 헬름홀츠(Helmholtz)형 자석배치, 즉, 전극내 반경방향의 자속밀도(Br)가 거의 존재하지 않고 축방향의 자속밀도(Bz)만이 존재하도록 배치한다.The magnet arrangement has a Helmholtz magnet arrangement, that is, a radial magnetic flux density (B r ) in the electrode is almost absent so that a uniform magnetic field can be obtained in the axial direction inside the electrode, and the magnetic flux density (B) in the axial direction is almost absent. z ) only to be present.
여기에서, 소형 내지 중형의 역전극식 토치인 경우 전극 내장(L) 대비 전극 내경(D)은 상대적으로 크기 때문에 전극내 반경방향의 자속밀도(Br)의 영향은 거의 무시할 수 있다. 따라서, 아크 접촉점은 주로 전극 내부 원형 표면 주위로 회전되지만, 전극 내장(L) 대비 전극 내경(D)의 비가 상대적으로 적은 대용량의 토치(전류 1,000A 이상)인 경우에는 전극의 내경 및 전류의 증가로 전극내 반경방향의 자속밀도(Br)가 존재하게 된다. 따라서 전극내 반경방향의 자속밀도(Br)에 의한 로렌츠 힘이 작용하게 되어 아크 접촉점을 축방향으로 이동시킬 수 있다.Here, in the case of the small to medium reverse electrode type torch, since the electrode inner diameter D is relatively large compared to the electrode internal L, the influence of the radial magnetic flux density B r in the electrode can be almost ignored. Thus, the arc contact point is mainly rotated around the electrode inner circular surface, but in the case of a large-capacity torch (current of 1,000 A or more) having a relatively small ratio of the electrode inner diameter D to the electrode inner portion L, the increase in the inner diameter and current of the electrode The radial magnetic flux density B r in the furnace electrode is present. Therefore, the Lorentz force due to the radial magnetic flux density B r in the electrode is acted to move the arc contact point in the axial direction.
도 2b는 본 발명에 의한 초강력 세라믹 자석의 구조를 나타내는 종단면도이다.2B is a longitudinal sectional view showing the structure of a super strong ceramic magnet according to the present invention.
도면에서 참조되는 바와 같이, 초강력 세라믹 자석의 구조는 복수개의 링형 초강력 세라믹 자석(41)과 복수개의 링형 저탄소강인 연강(42)이 상호 교번적으로 배열되어 있다. 본 발명에 의한 실시예에서 상기 초강력 세라믹 자석(41)으로는 네오디뮴(Nd) 세라믹 자석이 사용되며, 전극 내부에 아크 접촉점을 이동시키는데 요구되는 자속 밀도를 공급할 수 있는 세라믹 자석이면 바람직하다.As referred to in the figure, in the structure of the super strong ceramic magnet, a plurality of ring-type super strong ceramic magnets 41 and a plurality of ring-type low carbon steels mild steel 42 are alternately arranged. In the embodiment according to the present invention, the super strong ceramic magnet 41 is used a neodymium (Nd) ceramic magnet, preferably a ceramic magnet capable of supplying the magnetic flux density required to move the arc contact point inside the electrode.
도 3은 전극내부의 정성적 자속밀도의 분포도로서, 전극 내부 축방향(Z축)의자속성분(Bz) 및 반경방향(r축)의 자속성분(Br)의 자속밀도 분포를 나타낸다.FIG. 3 is a distribution chart of qualitative magnetic flux density in an electrode, and illustrates magnetic flux density distribution of magnetic flux component B z in the electrode inner axial direction (Z axis) and magnetic flux component B r in the radial direction (r axis).
이 경우 축방향의 자속밀도(Bz)에 의한 로렌츠 힘은 아크를 전극 반경방향으로 회전시키고, 반경방향의 자속밀도(Br)에 의한 로렌츠 힘은 아크를 전극의 축방향으로 이동시킨다.In this case, the Lorentz force due to the magnetic flux density B z in the axial direction rotates the arc in the radial direction of the electrode, and the Lorentz force due to the radial magnetic flux density B r moves the arc in the axial direction of the electrode.
또, 상기 도 2b와 같은 자석구조에서, 사용된 세라믹 자석의 자기 이력곡선이 주어지면 전극내부의 자속밀도 분포는 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램(OPERA Code)에 의해 얻어질 수 있다. 그 일예를 도 4에 나타낸다.In addition, in the magnet structure as shown in FIG. 2B, given the magnetic hysteresis curve of the used ceramic magnet, the magnetic flux density distribution inside the electrode can be obtained by a computer simulation program (OPERA Code). One example thereof is shown in FIG. 4.
도 4는 전극내부의 정량적 자속밀도의 분포도이다.4 is a distribution diagram of quantitative magnetic flux density in an electrode.
(a)는 세라믹 자석의 내부 반경(r)이 도 2b에 도시된 원점(0)인 곳에서의 전극내부 자속밀도 분포도를 나타내는 그래프이고, (b)는 세라믹 자석의 내부 반경(r)이 도 2b에 도시된 1㎝인 곳에서의 전극내부 자속밀도 분포도를 나타내는 그래프이다.(a) is a graph showing the magnetic flux density distribution diagram inside the electrode where the inner radius r of the ceramic magnet is the origin 0 shown in FIG. 2B, and (b) is the inner radius r of the ceramic magnet. It is a graph which shows the magnetic flux density distribution map inside an electrode in 1 cm shown in 2b.
그래프에서 세로축은 자속밀도(Gauss)를 나타내고 가로축은 도 2b에 도시된 세라믹 자석의 축방향 길이(㎝)인 +Z축 방향 길이와 -Z축 방향 길이를 나타낸다.In the graph, the vertical axis represents magnetic flux density (Gauss), and the horizontal axis represents + Z axis length and -Z axis length, which are the axial length (cm) of the ceramic magnet shown in FIG. 2B.
(a)에서 반경방향의 자속밀도(Br)는 0이고, 축방향의 자속밀도(Bz)는 원점에서 +Z축 방향으로 멀어질수록, 또, 원점에서 -Z축 방향으로 멀어질수록 증가되는 것을 알 수 있다.In (a), the radial magnetic flux density B r is 0, and the magnetic flux density B z in the axial direction is farther away from the origin in the + Z axis direction and further away from the origin in the -Z axis direction. It can be seen that the increase.
(b)에서 반경방향의 자속밀도(Br)는 원점에서 +Z축 방향으로 멀어질수록 증가되며, 또, 원점에서 -Z축 방향으로 멀어질수록 감소되고, 축방향의 자속밀도(Bz)는 원점에서 +Z축 방향으로 멀어질수록, 또, 원점에서 -Z축 방향으로 멀어질수록 증가되는 것을 알 수 있다.In (b), the radial magnetic flux density (B r ) increases as it moves away from the origin in the + Z axis direction, and decreases as it moves away from the origin in the -Z axis direction and decreases in the axial magnetic flux density (B z). ) Increases as the distance from the origin to the + Z axis direction, and increases away from the origin in the -Z axis direction.
도 5는 본 발명에 의한 초강력 세라믹 자석의 재배치에 의해 전극내 아크 접촉점이 이동되는 상태를 나타내는 도면으로서, (a)는 자석 재배치에 따른 전극 내부의 아크 접촉점의 변화를 나타내는 도면이고, (b)는 두 자석에 의한 전극내 자속밀도의 분포를 나타내는 그래프이다.5 is a view showing a state in which the arc contact point in the electrode is moved by the rearrangement of the super strong ceramic magnet according to the present invention, (a) is a view showing a change in the arc contact point inside the electrode according to the magnet repositioning, (b) Is a graph showing the distribution of magnetic flux density in an electrode by two magnets.
(a)에서 후방전극의 아크 접촉점을 이동시켜 아크의 접촉이 특정 부분에 머물러 특정 부분만이 소모되는 것을 막기 위해, 전극내 표면이 소모된 최초의 아크 접촉점(S) 주위에 자속밀도가 서로 다른 두 자석 A와 B, 즉, 아크 접촉점(S)에 자속밀도가 더 큰 자석 B를 설치하면, (b)에서 보여지는 것과 같이 자석 A에 의한 자속밀도 곡선과 자석 B에 의한 자속밀도 곡선의 합곡선 C의 최소치가 되는 두 점 F1, F2로 아크가 이동될 수 있으나, 강력한 와류가스의 영향으로 와류가스 주입부분에 위치한 점 F2에는 아크가 접촉하지 않고, 오직 F1으로만 아크가 접촉하게 된다. 따라서, 소모된 아크접촉점 주위에 자석을 재배치함으로써, 자속밀도가 최소가 되는 위치를 조정하여 아크 접촉점을 이동시키게 된다.In (a), the magnetic flux density is different around the first arc contact point (S) where the surface in the electrode is consumed, in order to move the arc contact point of the rear electrode to prevent the arc contact stays in a certain part and consumes only a certain part. If two magnets A and B, i.e., magnet B with a higher magnetic flux density are provided at the arc contact point S, the sum of the magnetic flux density curve by the magnet A and the magnetic flux density curve by the magnet B as shown in (b) is shown. The arc can be moved to two points F1 and F2, which are the minimum values of the curve C, but the arc does not contact the point F2 located at the vortex gas injection portion due to the strong vortex gas, and only the arc contacts F1. Therefore, by rearranging the magnet around the consumed arc contact point, the arc contact point is moved by adjusting the position where the magnetic flux density is minimum.
상기와 같은 본 발명에 의한 플라즈마 토치로 150㎾(300A ×500V)에서 1시간 조업한 후의 전극 소모율은 오직 0.5g이었다. 사용된 전극을 분해한 후 전극내부 아크 접촉점의 위치를 조사한 결과 가스 투입구 가까운 지역은 약간 산화되어 까만산화 구리막이 형성되었고 캐소드 및 애노드 아크 접촉지점은 광택이 나는 것처럼 보이며 검은 산화구리 조각으로 덮혀진 작은 구멍들로 구성되어 있었다. 전극내부 원형면을 따라 아크 접촉점이 연속적으로 회전되어 매우 균일한 전극 소모가 일어났다.The electrode consumption rate after operating for 1 hour at 150 kV (300 A x 500 V) with the plasma torch according to the present invention as described above was only 0.5 g. After disassembling the used electrode, the location of the arc contact point inside the electrode was found that the area near the gas inlet was slightly oxidized to form a black copper oxide film, and the cathode and anode arc contact points appeared to be shiny and covered with a small piece of copper oxide. It consisted of holes. The arc contact points were rotated continuously along the inner circular surface of the electrode resulting in very uniform electrode consumption.
본 발명의 토치장치의 전극수명을 추정하기 위하여 상용 토치 제조업체가 측정한 1㎿급 토치(1000A ×1000V)의 전극 소모율은 1.5 ×10-9㎏/C이고, 500A에서 300시간 조업한 후의 소모된 전극물질의 양은:In order to estimate the electrode life of the torch device of the present invention, the electrode consumption rate of a 1㎿ class torch (1000A × 1000V) measured by a commercial torch manufacturer is 1.5 × 10 -9 kg / C, and was consumed after 300 hours of operation at 500A. The amount of electrode material is:
0.75 ×10-9㎏/C ×300h ×3600sec/h ×500A = 0.405㎏이다.0.75 x 10 -9 kg / C x 300 h x 3600 sec / h x 500 A = 0.405 kg.
전극 내경 30㎜와 전극 소모가 되는 사용 두께 4㎜를 가진 토치 전극(구리 밀도 8.95)에 대해서, 축방향의 소모길이(X)는:For a torch electrode (copper density 8.95) having an electrode inner diameter of 30 mm and a used thickness of 4 mm, which consumes the electrode, the axial consumption length (X) is:
X = 405g/(8.95g/㎤ ×3.14 ×3㎝ ×0.4㎝) = 12㎝이다.X = 405 g / (8.95 g / cm 3 x 3.14 x 3 cm x 0.4 cm) = 12 cm.
따라서, 만일 전극 길이가 30㎝인 전극의 전면적이 사용된다면 전극 수명은 약 2.5배, 즉, 750시간 정도 증가하게 된다.Therefore, if the entire area of the electrode having an electrode length of 30 cm is used, the electrode life is increased by about 2.5 times, that is, about 750 hours.
상기한 바와 같이, 본 발명은 복수의 링형 초강력 세라믹 자석을 사용함으로써, 토치의 설계를 간소화시킬 수 있고, 토치의 부피, 중량 및 제작비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention can simplify the design of the torch by using a plurality of ring-type super strong ceramic magnets, and has the effect of reducing the volume, weight, and manufacturing cost of the torch.
또, 본 발명은 콤팩트한 초강력 세라믹 자석의 사용으로 토치의 외경이 균일하여 반응로 속의 폐기물 반응 영역 부근까지 토치를 접근시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that the outer diameter of the torch is uniform by the use of a compact super-strong ceramic magnet to approach the torch to the vicinity of the waste reaction region in the reactor.
또, 본 발명은 분할된 초강력 세라믹 자석의 사용으로 전극내 아크의 접촉점을 회전 및 축방향으로 이동시켜 아크에 의한 전극소모가 전극내 전체에 균등하게 이루어지도록 함으로써 전극의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of extending the life of the electrode by moving the contact point of the arc in the electrode in the rotation and axial direction by using the divided super-strong ceramic magnet to make the electrode consumption by the arc evenly throughout the electrode. There is.
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