Przedmiotem wynalazku jest plazmotron pradu stalego o luku zewnetrznym przeznaczony do obróbki cieplnej metali, zwlaszcza w piecach metalurgicznych. W znanych plazmotronach, przedstawionych przykladowo w polskim opisie patentowym nr 56 745, katoda wykonana jest zwykle z wolframu i oprawiona w miedziana obejme, natomiast anode stanowi miedziana dysza, przez która wyprowadzany jest strumien plazmy. Gaz robo¬ czy przeplywa w systemie wirowym. Miedziana obejma moze byc zamocowana na katodzie za pomoca wlutowy- wania, zaciskania, wkrecania wzglednie zawalcowywania. Miedziana dysza, chlodzona woda, jest zamocowywana bezposrednio w korpusie. Szczelnosc ukladu chlodzenia dyszy uzyskuje sie za pomoca gumowych uszczelek.Takie sposoby mocowania miedzianej obudowy na precie wolframowym nie eliminuja mozliwosci wypada¬ nia katody z obudowy, co ma miejsce wskutek róznych wlasciwosci fizycznych wolframu i miedzi, a w szczegól¬ nosci róznych cech rozszerzalnosci i sprezystosci. Takze szczelnosc ukladu chlodzenia nie jest pelna, a to wsku¬ tek „starzenia sie" uszczelek gumowych, szczególnie w wysokich temperaturach.W plazmotronie wedlug wynalazku, katoda, w obrebie obejmy miedzianej zawalcowanej na precie wolfra¬ mowym ma wytoczony obwodowo rowek, natomiast dysza miedziana, wykonana w postaci wkladki o stozkowej powierzchni zewnetrznej zakonczonej drobnozwoj owym gwintem, jest wkrecana w obsade posredniczaca, która jest wspawana w rury korpusu. W przestrzeni pomiedzy katoda a korpusem, na dlugosci od dyszy miedzianej do izolatora przepustowego jest usytuowany zawirowywacz gazu, wykonany z materialu izolacyjnego, oraz rura izolacyjna . Ponadto stosunek srednicy wewnetrznej „D" dyszy miedzianej do srednicy „d" preta wolframowego katody zawiera sie w granicach od 1,2 do 1,4, a stosunek dlugosci „I" preta wolframowego katody, mierzonej od miejsca wnikniecia katody w obejme miedziana do jej wolnego konca, do srednicy „d" preta wolframowego zawiera sie w granicach od 2 do 5. Taka konstrukcja plazmotronu zapewnia znaczna trwalosc elektrod, latwa wymiennosc tych elementów, intensywne chlodzenie korpusu z jednoczesna paranoja jego szczelnosci, trwala izolacja pomiedzy katoda a korpusem oraz pewny zaplon luku w dyszy miedzianej.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku w pólprzekroju osiowym.Katoda 2 plazmotronu jest wykonana z pretu wolframowego, który na jednym ze swych konców ma zawalcowa- na obejme miedziana 1. Ponadto, w obrebie tej obejmy, na obwodzie preta wolframowego jest wytoczony rowek 3. Polaczenie takie zapewnia dobry styk pomiedzy laczonymi elementami, ulatwia odprowadzenie ciepla z katody 2 oraz uniemozliwia wypadniecie preta wolframowego z obejmy miedzianej 1. Zamkniety uklad chlo-2 138 364 dzenia korpusu 6 nie zawiera uszczelnien. Uzyskano to poprzez wspawanie obsady posredniczacej 5 w rury kor¬ pusu 6. Rozwiazanie takie bylo mozliwe dzieki zastosowaniu posredniego chlodzenia dyszy miedzianej 4. Szczel¬ nosc ukladu jest konieczna ze wzgledu na skutki, jakie towarzyszylyby polaczeniu wody ze stopionym metalem w przestrzeni zamknietej. Dysze miedziana 4 wykonano w postaci wkladki wkrecanej w obsade posredniczaca 5.Wkladka jest zakonczona drobnozwojowym gwintem metrycznym, którego zadaniem jest wywarcie odpowied¬ niego docisku pomiedzy powierzchniami stozkowymi wkladki i obsady posredniczacej 5, przenoszacymi glówny strumien cieplny wywolany dzialaniem luku.Takie rozwiazanie polaczenia dyszy miedzianej 4 z korpusem 6 zapewnia dobre warunki odbioru ciepla z kanalu dyszy miedzianej 4, a tym samym znaczna jej trwalosc. Pomiedzy katoda 2 a korpusem 6 na dlugosci od dyszy miedzianej 4 do izolatora przepustowego, jest usytuowany zawirowywacz gazu 7, wykonany z materia¬ lu izolacyjnego, oraz rura izolacyjna 8. Dzieki temu unika sie nieprawidlowych zaplonów luku pomiedzy kato¬ da 2 a korpusem 6, bez koniecznosci zwiekszenia odleglosci pomiedzy tymi elementami a tym samym bez po¬ wiekszenia ogólnych gabarytów plazmotronu. Stosunek srednicy wewnetrznej „D" dyszy miedzianej 4 do sredni¬ cy „d" preta wolframowego wynosi 1,2, natomiast stosunek dlugosci „I" preta wolframowego, mierzony od miejsca wnikniecia katody 2 w obejme miedziana 1 do jej wolnego konca, do srednicy „d" wynosi 4.Zastosowanie wlasciwej geometrii wezlów elektrodowych i przerwy miedzyelektrodowej zapewnia trwala i stabilna prace plazmotronu w calym zakresie zmian parametrów roboczych. Powyzszy plazmotron jest przysto¬ sowany do pracy w piecu metalurgicznym, w temperaturze rzedu 2000 K. Funkcje swa plazmotron spelnia przez generowanie luku pradu stalego pomiedzy katoda 2 a materialem obrabianym. Dysza miedziana 4 sluzy do formowania strumienia plazmy i stabilizacji luku oraz spelnia role pomocnicza przy zaplonie i podtrzymywaniu luku zewnetrznego. Konstrukcja plazmotronu zapewnia trwalosc elektrod nie mniejsza niz 100 h pracy przy znamionowym obciazeniu pradowym.Zastrzezenie patentowe Plazmotron pradu stalego o luku zewnetrznym, zawierajacy katode w postaci preta wolframowego z za¬ walcowana obejma miedziana, zawirowywacz gazu i dysze miedziana, znamienny tym, ze katoda (2), w obrebie obejmy miedzianej (1) ma wytoczony obwodowo rowek (3), zas dysza miedziana (4), wykonana w postaci wkladki o stozkowej powierzchni zewnetrznej zakonczonej drobnozwojowym gwintem jest wkrecana w obsade posredniczaca (5), która jest wspawana w rury korpusu (6), natomiast w przestrzeni pomiedzy kato¬ da (2) a korpusem (6), na dlugosci od dyszy miedzianej (4) do izolatora przepustowego jest usytuowany zawiro¬ wywacz gazu (7) wykonany z materialu izolacyjnego, oraz rura izolacyjna (8) a ponadto stosunek srednicy wew¬ netrznej „D" dyszy miedzianej (4) do srednicy „d" preta wolframowego katody (2) zawiera sie w granicach od 1,2 do 1,4, a stosunek dlugosci „I" preta wolframowego katody (2) mierzonej od miejsca wnikniecia katody (2) w obejme miedziana (1) do jej wolnego konca, do srednicy „d" preta wolframowego zawiera sie w granicach od 2 do 5.138 364 PLThe subject of the invention is a direct current plasmatron with an outer arc intended for heat treatment of metals, especially in metallurgical furnaces. In known plasmatrons, presented for example in Polish patent description No. 56 745, the cathode is usually made of tungsten and framed in a copper clamp, while the anode is a copper nozzle through which the plasma stream is led out. The working gas flows in a vortex system. The copper clamp can be attached to the cathode by soldering, clamping, screwing or rolling. The copper nozzle, cooled water, is fitted directly into the body. The tightness of the nozzle cooling system is achieved by means of rubber gaskets. Such methods of fixing the copper casing on the tungsten rod do not eliminate the possibility of the cathode falling out of the casing, which takes place due to the different physical properties of tungsten and copper, and in particular different expansion and elastic properties. Also, the tightness of the cooling system is not complete, which is due to the "aging" of the rubber seals, especially at high temperatures. In the plasmatron according to the invention, the cathode, within the copper clamp rolled on the tungsten rod, has a circumferential groove, while the copper nozzle has a circumferential groove. , made in the form of an insert with a conical outer surface terminated with a fine thread, is screwed into the intermediate holder, which is welded into the body pipes. In the space between the cathode and the body, along the length from the copper nozzle to the bushing, there is a gas swirler made of the material In addition, the ratio of the inner diameter "D" of the copper nozzle to the diameter "d" of the tungsten rod of the cathode ranges from 1.2 to 1.4, and the ratio of the length "I" of the tungsten rod of the cathode, measured from the penetration point the cathode in the copper clamp to its free end, up to the diameter "d" of the tungsten rod, is within d 2 to 5. Such a design of the plasmatron ensures a significant durability of the electrodes, easy interchangeability of these elements, intensive cooling of the body with simultaneous paranoia of its tightness, durable insulation between the cathode and the body and reliable ignition of the arc in the copper nozzle. The cathode 2 of the plasmatron is made of a tungsten rod, which has a rolled copper clamp 1 at one of its ends. Moreover, within this clamp, there is a groove 3 on the circumference of the tungsten rod. This connection ensures good contact between the connected elements, it facilitates the removal of heat from the cathode 2 and prevents the tungsten rod from falling out of the copper clamp 1. The closed cooling system 138 364 of the body 6 does not contain any seals. This was achieved by welding the intermediate support 5 into the pipes of the body 6. This solution was made possible by the indirect cooling of a copper nozzle 4. The tightness of the system is necessary because of the effects that would be associated with the combination of water and molten metal in a confined space. The copper nozzles 4 are made in the form of an insert screwed into the intermediate holder 5. The insert is terminated with a fine metric thread, which task is to exert an appropriate pressure between the conical surfaces of the insert and the intermediate holder 5, transferring the main heat flux caused by the action of the copper arcing. 4 with the body 6 provides good conditions for the heat reception from the channel of the copper nozzle 4, and thus its high durability. Between the cathode 2 and the body 6, along the length from the copper nozzle 4 to the bushing, there is a gas swirler 7 made of an insulating material and an insulating pipe 8. This avoids the incorrect ignition of the arc between the angle 2 and the body 6, without the need to increase the distance between these elements, and thus without increasing the overall dimensions of the plasmatron. The ratio of the internal diameter "D" of the copper nozzle 4 to the diameter "d" of the tungsten rod is 1.2, while the ratio of the length "I" of the tungsten rod, measured from the entry point of the cathode 2 in the copper clamp 1 to its free end, to the diameter " d "equals 4. The use of the correct geometry of the electrode nodes and the gap between the electrodes ensures durable and stable operation of the plasmatron in the whole range of changes of operating parameters. The above plasmatron is adapted to work in a metallurgical furnace at a temperature of 2000 K. The plasmatron fulfills its functions by generating a DC arc between the cathode 2 and the workpiece. The copper nozzle 4 is used to form a plasma stream and stabilize the arc, and it is also used as an auxiliary in the ignition and maintenance of the external arc. The design of the plasmatron ensures the durability of the electrodes not less than 100 hours of operation at the rated current load. Patent claim. 2), in the area of the copper clamp (1) it has a circumferential groove (3), while the copper nozzle (4), made in the form of an insert with a conical outer surface ended with a fine thread, is screwed into the intermediate mount (5), which is welded into the pipes the body (6), while in the space between the cathode (2) and the body (6), along the length of the copper nozzle (4) to the bushing, there is a gas swirler (7) made of insulating material, and an insulating pipe ( 8) and in addition, the ratio of the inner diameter "D" of the copper nozzle (4) to the diameter "d" of the tungsten rod of the cathode (2) ranges from 1.2 to 1.4, and the ratio of the length "I" of the tungsten rod of the cathode (2) measured from the penetration point of the cathode (2) in the copper clamp (1) to its free end, up to the diameter "d" of the tungsten rod, ranges from 2 to 5,138 364 PL