RU2360975C2

RU2360975C2 - Method of direct reduction of iron and device for its implementation (versions)

Info

Publication number: RU2360975C2
Application number: RU2007123275/02A
Authority: RU
Inventors: Георгий Васильевич Лысов (RU); Георгий Васильевич Лысов; Игорь Анатольевич Леонтьев (RU); Игорь Анатольевич Леонтьев; Олег Юрьевич Кудряшов (RU); Олег Юрьевич КУДРЯШОВ; Татьяна Александровна Любушкина (RU); Татьяна Александровна Любушкина
Original assignee: Ооо "Твинн"
Priority date: 2007-06-21
Filing date: 2007-06-21
Publication date: 2009-07-10
Also published as: RU2007123275A

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: mixture is injected tangential to melting chamber wall of plasma furnace and it is melted. Arc plasma in the chamber volume is drived by plasma microwave discharge and into it is injected mixture in the first stream of reducing gas and it is formed whirling the second stream of reducing gas. Through the plasma of microwave discharge additionally perpendicularly to wall of mentioned chamber it is passed electric current, herewith inside the chamber it is created axial magnetic field. Particles of mixture, heated under the operation of hot plasma gas and microwave electromagnetic field and emitted by centrifugal forces on chamber wall form films with providing of mixture reduction. Reduced iron is collected, after what it is implemented divided discharge of metal and slag.

EFFECT: guaranteed passing of mixture through area of plasma discharge and achieving of heat input optimal assignment by way of film movement of molten mixture.

26 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к бескоксовой металлургии, в частности к способам для прямого восстановления металлов группы железа из дисперсного оксидного сырья газообразными и дисперсными восстановителями в плазменных печах.The invention relates to non-coke metallurgy, in particular to methods for direct reduction of iron group metals from dispersed oxide raw materials by gaseous and dispersed reducing agents in plasma furnaces.

В качестве наиболее перспективного приема для прямого восстановления железа из дисперсного рудного сырья современная наука предлагает восстановление в тонкой пленке расплава сырья, создаваемой на стенке цилиндрической плавильной камеры, за счет ввода дисперсного сырья восстановительным газом тангенциально к стенке либо за счет вращения всей плавильной камеры. Примеры таких способов восстановления и конструкций плазменных печей содержатся в обзорных работах (Ю.В.Цветков, С.А.Панфилов. Низкотемпературная плазма в процессах восстановления. М.: Наука, 1980 г., с.с.237-241, Энциклопедический словарь по металлургии, т.2, М., «Интернет Инжиниринг», 2000 г.).As the most promising technique for direct reduction of iron from dispersed ore raw materials, modern science proposes the restoration of a raw material melt created on the wall of a cylindrical melting chamber in a thin film by introducing dispersed raw materials tangentially to the wall by reducing gas or by rotating the entire melting chamber. Examples of such recovery methods and designs of plasma furnaces are contained in reviews (Yu.V. Tsvetkov, S. A. Panfilov. Low-temperature plasma in the recovery processes. M: Nauka, 1980, pp. 237-241, Encyclopedic Dictionary in metallurgy, vol. 2, M., "Internet Engineering", 2000).

Основным недостатком известных способов и конструкций является невозможность управления энерговводом в пленку по пути ее движения, что не позволяет оптимизировать процесс восстановления.The main disadvantage of the known methods and structures is the inability to control the energy input into the film along the path of its movement, which does not allow to optimize the recovery process.

Ближайшим прототипом предлагаемого способа является способ прямого восстановления железа из дисперсного оксидного сырья, включающий возбуждение плазмы дугового разряда в восстановительном газе, вдув шихты тангенциально стенке цилиндрической плавильной камеры плазменной печи, ее расплавление, образование пленки на стенке камеры, восстановление шихты, сбор и раздельный выпуск металла и шлака (US №4002466). Согласно этому способу шихту вводят с помощью заранее образованной плазменной струи восстановительного газа в верхнюю часть плавильной камеры. Восстановление идет как в объеме потока шихты, так и в пленке расплава, образующейся на стенке камеры, и заканчивается в форкамере, где происходит накопление продукта и разделение его на металлическую и шлаковую фазы. Камера является анодом плазмогенератора. Интенсивно закрученный газодисперсный поток образует на стенках камеры пленку расплава. Благодаря высоким температуре и скорости восстановительного газа в форкамере - аноде процесс на поверхности жидкой пленки протекает достаточно быстро и времени пребывания шихты в форкамере оказывается достаточно для ее восстановления, если исходный размер частиц окислов железа не слишком велик - 35-50 мкм.The closest prototype of the proposed method is a method of direct reduction of iron from dispersed oxide raw materials, including the excitation of an arc discharge plasma in a reducing gas, blowing the mixture tangentially to the wall of the cylindrical melting chamber of a plasma furnace, its melting, film formation on the chamber wall, restoration of the charge, collecting and separate release of metal and slag (US No. 4002466). According to this method, the mixture is introduced using a pre-formed plasma jet of reducing gas into the upper part of the melting chamber. Recovery occurs both in the volume of the charge stream and in the melt film formed on the chamber wall and ends in the prechamber, where the product accumulates and separates it into the metal and slag phases. The chamber is the anode of the plasma generator. Intensively swirling gas-dispersed flow forms a melt film on the walls of the chamber. Due to the high temperature and speed of the reducing gas in the prechamber, the anode, the process on the surface of the liquid film proceeds rather quickly and the residence time of the charge in the prechamber is sufficient to restore it if the initial particle size of the iron oxides is not too large - 35-50 microns.

Недостаток такого способа получения жидкой пленки расплава шихты, стекающей по стенке форкамеры, заключается в неуправляемом перемещении анодного пятна дуги по поверхности пленки, сопровождающемся таким же перемещением места максимального выделения энергии. Изменение длины дуги и положения ее пятна влияет на режим течения пленки за счет изменения ее вязкости и предопределяет нестабильность процесса восстановления. В результате трудно получить железо требуемого качества.The disadvantage of this method of obtaining a liquid film of the melt of the charge flowing down the wall of the prechamber is the uncontrolled movement of the anode spot of the arc along the surface of the film, accompanied by the same movement of the site of maximum energy release. Changing the length of the arc and the position of its spot affects the mode of flow of the film due to changes in its viscosity and determines the instability of the recovery process. As a result, it is difficult to obtain iron of the required quality.

Ближайшим прототипом устройства для реализации предлагаемого способа является СВЧ плазмохимический реактор, подсоединенный к источнику восстановительного газа и питателю шихты и состоящий из металлической разрядной камеры в виде трубы с крышкой, днищем, боковой стенкой и со сборником продукта под выпускным отверстием в днище, узла ввода СВЧ-энергии с коаксиальной частью в виде двух коаксиальных труб, металлической внешней и электропроводящей внутренней, причем внутренняя труба подключена к одному из полюсов источника электрического напряжения, переходного узла, состоящего из металлического тела в форме усеченного конуса, большее основание которого обращено к разрядной камере, расположенного вокруг внутренней трубы, и металлического кожуха, размещенного коаксиально металлическому телу и соединенного с внешней трубой, формирователя дополнительного вихревого газового потока и размещенных на боковой стенке разрядной камеры тангенциально к стенке сопел ввода восстановительного газа и установленного вокруг разрядной камеры источника магнитного поля (RU №2270536). Ко второму полюсу источника электрического напряжения подключена металлическая труба, установленная в днище. Стенка камеры может находиться под любым потенциалом, в том числе под потенциалом земли.The closest prototype of the device for implementing the proposed method is a microwave plasma chemical reactor connected to a source of reducing gas and a charge feeder and consisting of a metal discharge chamber in the form of a pipe with a cover, bottom, side wall and with a product collector under the outlet in the bottom, microwave input unit energy with a coaxial part in the form of two coaxial pipes, a metal external and an electrically conductive inner one, the inner tube being connected to one of the poles of the electric source voltage, transition node, consisting of a metal body in the form of a truncated cone, the larger base of which is facing the discharge chamber located around the inner pipe, and a metal casing, placed coaxially to the metal body and connected to the external pipe, an additional eddy gas flow former and placed on the side the wall of the discharge chamber tangentially to the wall of the nozzles of the input of the reducing gas and the magnetic field source installed around the discharge chamber (RU No. 2270536). A metal pipe mounted in the bottom is connected to the second pole of the voltage source. The chamber wall can be at any potential, including under the ground potential.

Недостаток этого устройства заключается в том, что пленка расплава, обеспечивающая полное восстановление, образуется лишь на стенке трубы - сборника, в то время как дисперсная шихта движется через объем плазмы по кратчайшей траектории вдоль оси камеры и, несмотря на то, что именно вдоль оси производится основной энерговклад, шихта не успевает восстановиться. Кроме того, ввод шихты через внутреннюю трубу узла ввода СВЧ-энергии, диаметр которой связан с длиной электромагнитной волны, ограничивает производительность устройства.The disadvantage of this device is that the melt film, which ensures full recovery, is formed only on the wall of the collector pipe, while the dispersed charge moves through the plasma volume along the shortest path along the camera axis and despite the fact that it is produced along the axis the main energy input, the mixture does not have time to recover. In addition, the introduction of the charge through the inner tube of the input unit of microwave energy, the diameter of which is associated with the electromagnetic wavelength, limits the performance of the device.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в стабилизации и увеличении производительности процесса восстановления и оптимизации энергозатрат при получении железа необходимого качества.The technical problem solved by the invention is to stabilize and increase the productivity of the recovery process and optimize energy consumption in obtaining iron of the required quality.

Технический результат заключается в обеспечении гарантированного пропускания шихты через зону плазменного разряда. Дополнительный результат заключается в достижении оптимального распределения энерговклада по пути движения пленки расплавленной шихты.The technical result is to ensure guaranteed transmission of the charge through the plasma discharge zone. An additional result is to achieve an optimal distribution of energy input along the path of motion of the molten charge film.

Указанный результат достигается в настоящем изобретении, одним аспектом которого является способ прямого восстановления рудного сырья. Сущность предлагаемого способа прямого восстановления железа из дисперсного оксидного сырья заключается в том, что дуговую плазму в объеме плавильной камеры возбуждают плазменным СВЧ-разрядом и в нее вдувают шихту в потоке восстановительного газа, при этом через плазму дополнительно пропускают электрический ток в поперечном к оси направлении, внутри камеры создают осевое магнитное поле.The specified result is achieved in the present invention, one aspect of which is a method of direct reduction of ore raw materials. The essence of the proposed method for direct reduction of iron from dispersed oxide raw materials is that the arc plasma in the volume of the melting chamber is excited by a microwave plasma discharge and a charge is blown into it in a stream of reducing gas, while an electric current is additionally passed through the plasma in the direction transverse to the axis, an axial magnetic field is created inside the chamber.

Кроме того, восстановительный газ предварительно нагревают с помощью дугового плазмотрона, магнитное поле периодически перемещают вдоль оси камеры, через полость осевого графитового электрода вводят третий поток восстановительного газа, СВЧ-мощность модулируют по величине с частотой ультразвукового диапазона.In addition, the reducing gas is preheated using an arc plasmatron, the magnetic field is periodically moved along the axis of the chamber, a third flow of reducing gas is introduced through the cavity of the axial graphite electrode, the microwave power is modulated in magnitude with the frequency of the ultrasonic range.

Другим аспектом изобретения является устройство, в первом предпочтительном варианте представляющее собой СВЧ-плазмохимический реактор для прямого восстановления железа из дисперсного оксидного сырья, подсоединенный к источнику восстановительного газа и питателю шихты и состоящий из металлической разрядной плавильной камеры в виде цилиндрической трубы с крышкой, днищем, боковой стенкой и со сборником продукта под выпускным отверстием в днище, узла ввода СВЧ-энергии с коаксиальной частью в виде двух коаксиальных труб, металлической внешней и электропроводящей внутренней, причем внутренняя труба подключена к одному из полюсов источника электрического напряжения, переходного узла, состоящего из металлического тела в форме усеченного конуса, большее основание которого обращено к разрядной камере, расположенного вокруг внутренней трубы, и конусного металлического кожуха, установленного вокруг упомянутой камеры источника магнитного поля, формирователя дополнительного вихревого газового потока и установленных на боковой стенке камеры тангенциально к стенке сопел ввода восстановительного газа, при этом конусный кожух снизу снабжен фартуком, выступающим в камеру и изолированным от нее, причем диаметр фартука превышает диаметр внешней трубы, внутренняя труба выступает в камеру за пределы фартука, сопла ввода газа размещены под крышкой камеры и дополнительно подсоединены к дозатору шихты, формирователь дополнительного вихревого газового потока установлен внутри внешней трубы на ее стенке.Another aspect of the invention is a device, in the first preferred embodiment, is a microwave plasma-chemical reactor for direct reduction of iron from dispersed oxide raw materials, connected to a source of reducing gas and a charge feeder and consisting of a metal discharge melting chamber in the form of a cylindrical tube with a lid, bottom, side wall and with a product collector under the outlet in the bottom of the microwave energy input unit with a coaxial part in the form of two coaxial pipes, a metal external and electrically conductive internal, and the inner pipe is connected to one of the poles of the source of electrical voltage, a transition node consisting of a metal body in the form of a truncated cone, the larger base of which is facing the discharge chamber located around the inner pipe, and a conical metal casing installed around the aforementioned the chamber of the source of the magnetic field, the former of the additional vortex gas flow and mounted on the side wall of the chamber tangentially to the wall of the nozzles in water of the reducing gas, while the conical casing from the bottom is equipped with an apron protruding into the chamber and isolated from it, the apron being larger than the diameter of the outer pipe, the inner pipe protruding into the chamber outside the apron, the gas inlet nozzles are located under the chamber cover and are additionally connected to the charge batcher , the additional eddy gas flow former is installed inside the outer pipe on its wall.

В первом варианте предполагается, что внутренняя труба может быть выполнена из металла, например вольфрама, а в качестве источника магнитного поля может быть применен и постоянный магнит. Такое сочетание признаков благоприятно, например, в случае, когда размеры разрядной камеры вдоль оси невелики. Однако при больших осевых размерах упомянутой камеры велика масса постоянного магнита.In the first embodiment, it is assumed that the inner tube can be made of metal, for example tungsten, and a permanent magnet can also be used as a source of magnetic field. This combination of features is favorable, for example, in the case when the dimensions of the discharge chamber along the axis are small. However, with the large axial dimensions of the said chamber, the mass of the permanent magnet is large.

В случае больших осевых размеров упомянутой камеры, которые необходимы для получения высокой производительности реактора, в качестве материала внутренней трубы использован графит, как во втором предпочтительном варианте изобретения; при этом ее нижний конец выступает в камеру за пределы фартука и она с обеспечением электрического контакта и возможности перемещения вставлена в металлическую трубу, на которую установлено металлическое конусное тело, и источник магнитного поля выполнен в виде соленоида, которому в варианте изобретения придана возможность перемещения.In the case of large axial dimensions of said chamber, which are necessary to obtain high reactor productivity, graphite is used as the material of the inner pipe, as in the second preferred embodiment of the invention; at the same time, its lower end protrudes into the chamber beyond the apron and is inserted into a metal pipe on which a metal conical body is mounted with electric contact and the possibility of movement, and the magnetic field source is made in the form of a solenoid, which is given the possibility of movement in an embodiment of the invention.

Секционирование соленоида позволяет переключением обмоток его секций передвигать магнитное поле вдоль оси устройства при стационарном положении самого соленоида, что и отражено в третьем предпочтительном варианте СВЧ плазмохимического реактора.Sectioning the solenoid allows switching the windings of its sections to move the magnetic field along the axis of the device with the stationary position of the solenoid itself, which is reflected in the third preferred embodiment of the microwave plasma-chemical reactor.

Выполнение стенок упомянутой камеры металлическими требует использования интенсивного охлаждения, которое не всегда возможно. Поэтому в четвертом предпочтительном варианте СВЧ плазмохимического реактора стенка камеры покрыта изнутри кольцами теплозащитной футеровки, разделенными электропроводящими промежутками, и в качестве оптимальной конструкции соленоида предложена трехсекционная.The execution of the walls of the aforementioned chamber metal requires the use of intensive cooling, which is not always possible. Therefore, in the fourth preferred embodiment of the microwave plasma-chemical reactor, the chamber wall is internally coated with heat-shielding lining rings separated by electrically conductive gaps, and a three-section is proposed as the optimal design of the solenoid.

Кроме того, во всех вариантах фартук выступает в упомянутую камеру на глубину, примерно равную n·^λ/₂ (λ - длина электромагнитной волны, n=1, 2...) и диаметр камеры составляет 2-3 диаметра фартука.In addition, in all cases, the apron protrudes into the said chamber to a depth approximately equal to n · ^λ / ₂ (λ is the electromagnetic wavelength, n = 1, 2 ...) and the diameter of the chamber is 2-3 apron diameters.

Используемые термины и определения.Terms and definitions used.

Шихта - смесь, состоящая из рудного сырья (руда, концентрат), легирующих и рафинирующих добавок.The mixture is a mixture consisting of ore raw materials (ore, concentrate), alloying and refining additives.

Питатель шихты - устройство, обычно содержащее бункер с исходным рудным сырьем и средство его подачи с заданной скоростью.The charge feeder is a device, usually containing a bunker with the original ore raw materials and means of its supply with a given speed.

Сборник продукта - устройство, выполняемое обычно в виде подины или кристаллизатора.Product collection - a device that is usually made in the form of a hearth or mold.

Узел ввода СВЧ-энергии содержит коаксиальную часть и преобразователь типа электромагнитной волны, распространяющейся по тракту, подсоединенному к источнику СВЧ-энергии, к типу волны, используемому в устройстве. Коаксиальная часть выполнена в виде коаксиального волновода, служит для ввода СВЧ-энергии в упомянутую камеру и размещена между ней и преобразователем.The microwave energy input unit contains a coaxial part and an electromagnetic wave type transducer propagating along the path connected to the microwave energy source to the type of wave used in the device. The coaxial part is made in the form of a coaxial waveguide, serves to input microwave energy into said chamber and is placed between it and the converter.

Преобразователь - устройство, в случае выполнения подводящего СВЧ-тракта в виде прямоугольного волновода (одного или нескольких), содержащее прямоугольный волновод, подсоединенный к СВЧ-тракту через герметизирующие диэлектрические окна связи, а к коаксиальной части узла ввода - с помощью коаксиально-волноводного перехода; в случае СВЧ-тракта в виде коаксиального волновода преобразователем является петля или штырь, введенные в коаксиальную часть узла ввода через отверстие в боковой стенке ее внешней трубы.Converter - a device, in the case of a microwave input path in the form of a rectangular waveguide (one or several), containing a rectangular waveguide connected to the microwave path through sealing dielectric communication windows, and to the coaxial part of the input node using a coaxial waveguide transition; in the case of a microwave path in the form of a coaxial waveguide, the transducer is a loop or pin inserted into the coaxial part of the input node through an opening in the side wall of its outer tube.

Коаксиальный волновод - СВЧ-тракт, состоящий из внешней и внутренней труб, тип волны и конфигурация электромагнитных полей в котором определяются его поперечными размерами.Coaxial waveguide - a microwave path, consisting of external and internal tubes, the type of wave and the configuration of electromagnetic fields in which are determined by its transverse dimensions.

Коаксиально-волноводный переход (КВП) - устройство, объединяющее прямоугольный и размещенный перпендикулярно его оси коаксиальный волноводы так, что внешняя труба коаксиала (корпус) закреплена на широкой стенке прямоугольного волновода, а внутренняя труба коаксиала (центральный проводник) введена в его полость.Coaxial waveguide transition (CVC) is a device that combines a rectangular and placed coaxial waveguides perpendicular to its axis so that the outer coaxial tube (body) is fixed to the wide wall of the rectangular waveguide and the inner coaxial tube (central conductor) is inserted into its cavity.

Плавный переход - устройство, соединяющее СВЧ-тракты одинаковой конфигурации, но с разными размерами.A smooth transition is a device that connects microwave paths of the same configuration, but with different sizes.

Конструкция реактора поясняется с помощью чертежей. На фиг.1 представлен в продольном сечении первый предпочтительный вариант предлагаемого устройства.The design of the reactor is illustrated using the drawings. Figure 1 presents in longitudinal section the first preferred embodiment of the proposed device.

СВЧ плазмохимический реактор содержит преимущественно металлическую охлаждаемую разрядную плавильную камеру 1 в виде трубы с крышкой 2, днищем 3, боковой стенкой 4 и с выпускным отверстием 5 в днище 3, узел 6 ввода СВЧ-энергии в камеру 1, содержащий преобразователь 7 в виде, например, прямоугольного волновода и коаксиальной части в виде двух коаксиальных труб, металлической внешней 8 и электропроводящей внутренней 9, на которой установлено металлическое конусное тело 10, образующее вместе с конусным кожухом 11 переходный узел 12, укрепленный на кожухе 11 снизу фартук 13, источник 14 магнитного поля, установленный вокруг камеры 1, установленные под крышкой 2 камеры 1 на ее боковой стенке 4 тангенциально к ней сопла 15 ввода рабочего газа, подсоединенные к источнику 16 восстановительного газа и питателю 17 шихты. Внутренняя труба 9 и камера 1 подключены к полюсам источника электрического напряжения (не показан). Труба 9 выполнена с возможностью перемещения, ее нижний конец выступает в камеру 1 за пределы фартука 13.The microwave plasma-chemical reactor contains mainly a metal cooled discharge melting chamber 1 in the form of a pipe with a cap 2, a bottom 3, a side wall 4 and with an outlet 5 in the bottom 3, a microwave energy input unit 6 into the chamber 1, comprising a converter 7 in the form, for example , a rectangular waveguide and a coaxial part in the form of two coaxial pipes, a metal external 8 and an electrically conductive internal 9, on which a metal conical body 10 is installed, which forms, together with the conical casing 11, a transition assembly 12 mounted on a to the casing 11 from below, an apron 13, a magnetic field source 14 installed around the chamber 1, mounted under the cover 2 of the chamber 1 on its side wall 4, working gas nozzles 15 tangentially connected thereto, connected to the reducing gas source 16 and the charge feeder 17. The inner pipe 9 and the chamber 1 are connected to the poles of an electric voltage source (not shown). The pipe 9 is made with the possibility of movement, its lower end protrudes into the chamber 1 outside the apron 13.

Под выпускным отверстием 5 установлен сборник 18 продукта (металла и шлака), снабженный отверстиями: 19 для выпуска шлака, 20 для выпуска металла и 21 для выхода газа. Отверстие 21 через систему очистки 22 отходящего газа подсоединено к трубопроводу 23, подающему восстановительный газ от источника 16 газа к соплам 15. Формирователь 24 дополнительного вихревого газового потока размещен на стенке кожуха 11.Under the outlet 5 is installed a collector 18 of the product (metal and slag), equipped with holes: 19 for the release of slag, 20 for the release of metal and 21 for the exit of gas. The hole 21 through the exhaust gas purification system 22 is connected to a pipe 23 supplying reducing gas from the gas source 16 to the nozzles 15. An additional vortex gas stream former 24 is placed on the wall of the casing 11.

25, 26 и 27 - СВЧ-дроссели, обеспечивающие электрическую изоляцию узлов устройства и предотвращающие электромагнитное излучение из устройства в окружающее пространство. Дроссели 25 и 26 изолируют от узла 7 внутреннюю 9 и внешнюю 8 трубы, соответственно, дроссель 27 - фартук 13 от крышки 2 камеры 1. Роль устройств, предотвращающих излучение, могут также выполнять отрезки СВЧ-трактов, заполненные поглощающим СВЧ-энергию материалом или запредельные для рабочей частоты. СВЧ-дроссели - устройства более компактные и надежные.25, 26 and 27 - microwave chokes that provide electrical isolation of the nodes of the device and prevent electromagnetic radiation from the device into the surrounding space. Inductors 25 and 26 isolate the inner 9 and outer 8 pipes from the node 7, respectively, the inductor 27 - the apron 13 from the cover 2 of the chamber 1. The role of radiation-preventing devices can also be performed by segments of microwave paths filled with absorbing microwave energy material or beyond for operating frequency. Microwave chokes - more compact and reliable devices.

При небольших осевых размерах камеры 1 труба 9 может быть выполнена не только из графита, как обычно в дуговых печах, но и из тугоплавкого металла, например вольфрама. При этом в качестве источника магнитного поля допустимо использовать постоянные магниты, не потребляющие электроэнергию.With small axial dimensions of the chamber 1, the pipe 9 can be made not only of graphite, as is usual in arc furnaces, but also of refractory metal, for example tungsten. In this case, as a source of magnetic field, it is permissible to use permanent magnets that do not consume electricity.

Для обеспечения большой производительности реактора необходимо использовать камеру 1 большого диаметра (подобно дуговым печам с большой производительностью); при этом поперечные размеры труб 8 и 9, определяющие тип возбуждаемой в камере 1 электромагнитной волны, могут оказаться слишком малыми для введения СВЧ-энергии в камеру 1 без отражений. Увеличение диаметра фартука 13 по отношению к трубе 8 позволяет снять это ограничение.To ensure high reactor productivity, it is necessary to use a large diameter chamber 1 (like arc furnaces with high productivity); the transverse dimensions of the pipes 8 and 9, which determine the type of electromagnetic wave excited in the chamber 1, may turn out to be too small for introducing microwave energy into the chamber 1 without reflections. The increase in the diameter of the apron 13 with respect to the pipe 8 allows this restriction to be removed.

Устройство работает следующим образом. Через сопла 15 в камеру 1 вдувают первый поток восстановительного газа, а через формирователь 24 тангенциально к стенке внешней трубы 8 вводят в пространство между трубами 8 и 9 второй поток восстановительного газа, который оказывается закрученным в этом пространстве вокруг оси, затем включают источник СВЧ-энергии и инициируют дуговой разряд одним из известных способов, например кратковременным касанием трубой 9 заранее установленной на днище камеры металлической полоски или использованием специально для этого предназначенного поджигающего электрода. Дуговой разряд, в свою очередь, инициирует СВЧ-разряд в пространстве под конусным телом 10 между фартуком 13 и трубой 9. Затем увеличивают СВЧ-мощность до штатного значения, при использовании в качестве источника магнитного поля соленоида включают его и устанавливают трубу 9 на заданном расстоянии от днища 3 камеры 1, увеличивают до заданной величины электрический ток и вводят шихту через сопла 15. Движущийся тангенциально к стенке 4 камеры 1 первый поток восстановительного газа смешивается со вторым потоком, созданным формирователями 24 и имеющим вид плазменного вихря. Частицы сырья прогреваются как под действием горячего плазменного газа, так и непосредственно СВЧ электромагнитным полем и, будучи выброшенными центробежными силами на стенку 4 камеры 1, прилипают к ней, накапливаются и образуют пленку расплава шихты. Так как частицы шихты уже частично восстановлены газом, пленка электропроводна, поэтому между этой пленкой и трубой 9 протекает электрический ток, который поддерживает плазменное состояние СВЧ-разряда по всей длине зазора между трубой 9 и стенкой 4 камеры 1, прогревая пленку. Носители этого электрического тока, протекающего поперек осевого магнитного поля, необязательно строго перпендикулярно оси устройства, вовлекаются во вращение вокруг оси камеры 1 под действием сил Лоренца и поддерживают вращение газа во всем объеме камеры 1. Благодаря этому все частицы шихты под действием центробежных сил выбрасываются в пленку на стенке камеры 1, что исключает пролет частиц в выходное отверстие 5 без восстановления плазмой восстановительного газа. В результате непрерывного воздействия на частицы шихты и на пленку достигается полное восстановление железа из шихты.The device operates as follows. The first flow of reducing gas is blown through nozzles 15 into the chamber 1, and through the former 24 tangentially to the wall of the outer pipe 8, a second flow of reducing gas is introduced into the space between pipes 8 and 9, which turns around this axis in this space, then a microwave energy source is turned on and initiate an arc discharge by one of the known methods, for example, by briefly touching the pipe 9 with a metal strip pre-installed on the bottom of the chamber or using a specially set fire to it th electrode. The arc discharge, in turn, initiates a microwave discharge in the space under the conical body 10 between the apron 13 and the pipe 9. Then, the microwave power is increased to the standard value, when using a solenoid as a magnetic field source, turn it on and set the pipe 9 at a given distance from the bottom 3 of the chamber 1, the electric current is increased to a predetermined value and the charge is introduced through the nozzles 15. The first flow of reducing gas moving tangentially to the wall 4 of the chamber 1 is mixed with the second stream created by the formers 24 and have they kind of plasma vortex. Particles of raw materials are heated both by the action of hot plasma gas and directly by the microwave electromagnetic field and, being ejected by centrifugal forces onto the wall 4 of the chamber 1, adhere to it, accumulate and form a charge melt film. Since the charge particles have already been partially reduced by gas, the film is electrically conductive; therefore, an electric current flows between this film and the pipe 9, which maintains the plasma state of the microwave discharge along the entire length of the gap between the pipe 9 and the wall 4 of the chamber 1, heating the film. Carriers of this electric current flowing across the axial magnetic field, not necessarily strictly perpendicular to the axis of the device, are involved in rotation around the axis of chamber 1 under the action of Lorentz forces and support the rotation of gas in the entire volume of chamber 1. Due to this, all particles of the charge are ejected into the film under the action of centrifugal forces on the wall of the chamber 1, which eliminates the passage of particles into the outlet 5 without plasma recovery gas reduction. As a result of continuous exposure to the charge particles and the film, a complete reduction of iron from the charge is achieved.

Пленка расплава через отверстие 5 поступает в сборник 18, где накапливается и разделяется на шлак и железо. С помощью обычных методов продукт в сборнике 18 подвергают рафинированию и легированию с получением стали заданной марки.The melt film through the hole 5 enters the collector 18, where it accumulates and is divided into slag and iron. Using conventional methods, the product in the collection 18 is subjected to refining and alloying to obtain steel of a given grade.

Отходящий газ из сборника 18 направляют в систему очистки и добавляют к газу, подводимому от источника восстановительного газа 16.The waste gas from the collector 18 is sent to the purification system and added to the gas supplied from the source of the reducing gas 16.

В соответствии со вторым предпочтительным вариантом изобретения внутренняя труба 9 выполнена из графита, ее нижний конец выступает в камеру за пределы фартука 13 и она с обеспечением электрического контакта и возможности перемещения вставлена в металлическую трубу 28, на которой размещено металлическое конусное тело 10 (фиг.2). При этом СВЧ-дроссели 25 и 26 установлены между трубой 28 и узлом 7. Между кожухом 11 и конусным телом 10 установлено герметизирующее диэлектрическое окно 29 в виде цилиндра. Устройство работает так же, как и в первом варианте. Использование соленоида в качестве источника 14 магнитного поля гарантированно обеспечивает перенос частично восстановленных частиц шихты на стенку 4 камеры 1 и полное ее восстановление, так как по мере движения пленки вниз растет степень ее восстановления, электропроводность и плотность поступающего на нее тока, что полностью предотвращает вероятность поступления в сборник 18 нерасплавленных и невосстановленных фракций. Известно, что при создании вблизи цилиндрической стенки магнитного поля в виде поперечных по отношению к оси входящих и выходящих из стенки 4 силовых линий пятна дуги располагаются между этими поперечными участками силовых линий магнитного поля (RU №№1641179, 1218909, 1503673). Поэтому, перемещая вдоль стенки камеры 1 внешний источник 14 магнитного поля, можно перемещать по ней пятно электрической дуги и зону максимальной плотности электрического тока. Управляемое энерговыделение по ходу движения пленки позволяет за счет управления ее вязкостью оптимизировать толщину пленки для получения заданной степени восстановления на всем пути ее движения, управлять температурой пленки, ее вязкостью и регулировать время ее пребывания в различных зонах по высоте камеры 1. Тот же эффект может быть обеспечен при использовании в качестве источника 14 перемещающегося магнитного поля секционированного соленоида при различном включении секций или статора асинхронного двигателя линейной конфигурации. Конструкция СВЧ плазмохимического реактора с секционированным соленоидом представлена в третьем предпочтительном варианте изобретения.In accordance with a second preferred embodiment of the invention, the inner pipe 9 is made of graphite, its lower end protrudes into the chamber outside the apron 13 and is inserted into the metal pipe 28, on which the metal cone body 10 is placed, providing electrical contact and the possibility of movement ) When this microwave chokes 25 and 26 are installed between the pipe 28 and the node 7. Between the casing 11 and the conical body 10 is installed a sealing dielectric window 29 in the form of a cylinder. The device works in the same way as in the first embodiment. The use of a solenoid as a source of magnetic field 14 ensures that the partially restored charge particles are transferred to the wall 4 of the chamber 1 and completely restored, since as the film moves downward, the degree of its recovery, electrical conductivity, and the density of the current supplied to it increase, which completely prevents the probability of arrival in the collection of 18 unmelted and unreduced fractions. It is known that when creating near the cylindrical wall of the magnetic field in the form of force lines transverse with respect to the axis of the incoming and leaving the wall 4, the arc spots are located between these transverse sections of the magnetic field lines (RU No. 1641179, 1218909, 1503673). Therefore, moving along the wall of the chamber 1 an external source 14 of the magnetic field, it is possible to move along it a spot of an electric arc and a zone of maximum electric current density. The controlled energy release along the direction of the film allows, by controlling its viscosity, to optimize the thickness of the film to obtain a given degree of recovery along the entire path of its movement, to control the temperature of the film, its viscosity and adjust its residence time in different zones along the height of chamber 1. The same effect can be provided when a partitioned solenoid is used as a source 14 of a moving magnetic field with various switching of sections of a linear configuration of an induction motor . The design of a microwave plasma-chemical reactor with a partitioned solenoid is presented in a third preferred embodiment of the invention.

На фиг.2 схематически в продольном сечении представлено устройство СВЧ плазмохимического реактора в целом в соответствии с четвертым предпочтительным вариантом изобретения.Figure 2 schematically in longitudinal section shows the device of the microwave plasma-chemical reactor as a whole in accordance with the fourth preferred embodiment of the invention.

Рабочую температуру металлической стенки 4 камеры 1, выполненной в соответствии с первым предпочтительным вариантом изобретения, поддерживают с помощью одного из методов интенсивного охлаждения, например в режиме парообразования или жидким металлом. Если же использование этих методов затруднительно, применяют покрытие внутренней поверхности камеры 1 диэлектрической футеровкой. В отличие от обычных конструкций футеровка в предлагаемом изобретении выполнена в виде колец 30, разделенных металлическими кольцами 31, причем последние электрически соединены со стенкой 4 камеры 1. Тогда ставшая электропроводной частично восстановленная пленка течет по кольцам 30, 31 и служит вторым электродом для протекающего через плазму постоянного тока, как и в случае чисто металлической стенки 4. Трехсекционный соленоид 32 содержит минимальное число секций, допускающее перемещение магнитного поля вдоль оси реактора без перемещения самого соленоида.The operating temperature of the metal wall 4 of the chamber 1, made in accordance with the first preferred embodiment of the invention, is supported by one of the methods of intensive cooling, for example, in the mode of vaporization or liquid metal. If the use of these methods is difficult, apply a coating of the inner surface of the chamber 1 by dielectric lining. In contrast to conventional designs, the lining in the present invention is made in the form of rings 30 separated by metal rings 31, the latter being electrically connected to the wall 4 of the chamber 1. Then the partially restored film that has become electrically conductive flows through the rings 30, 31 and serves as the second electrode for the plasma flowing through direct current, as in the case of a purely metal wall 4. The three-section solenoid 32 contains a minimum number of sections allowing the magnetic field to move along the axis of the reactor without moving ca my solenoid.

Для увеличения срока службы графитовой трубы 9 за счет предотвращения разрушения ее кислородом, являющимся одним из продуктов технологического процесса, через нее вводят третий поток восстановительного газа, например природного газа, который в приосевой зоне циклонной камеры 1 вовлекается в восходящий поток газа и изолирует наружную поверхность трубы 9 от кислорода. Одновременно природный газ под действием кислорода преобразуется в синтез - газ (CO+H₂), который является хорошим восстановителем.To increase the service life of the graphite pipe 9 by preventing its destruction by oxygen, which is one of the products of the technological process, a third stream of reducing gas is introduced through it, for example natural gas, which is drawn into the upward flow of gas in the axial zone of the cyclone chamber 1 and isolates the outer surface of the pipe 9 from oxygen. At the same time, natural gas under the influence of oxygen is converted into synthesis gas (CO + H ₂ ), which is a good reducing agent.

Соотношение диаметров камеры 1 и фартука 13 в пределах 2-3 определено экспериментально из условия максимальной передачи энергии в камеру 1. Глубина погружения фартука 13 в камеру 1, выбранная из условия примерного равенства n·^λ/₂ (λ - длина электромагнитной волны, n=1, 2…), диктуется тем же условием.The ratio of the diameters of the chamber 1 and the apron 13 within 2-3 is determined experimentally from the condition of maximum energy transfer to the chamber 1. The immersion depth of the apron 13 into the chamber 1, selected from the condition of approximate equality n · ^λ / ₂ (λ is the electromagnetic wave length, n = 1, 2 ...), is dictated by the same condition.

Вводимый через сопла 15 восстановительный газ при необходимости переводят в плазменное состояние с помощью плазмотронов (не показаны).The reducing gas introduced through the nozzles 15 is, if necessary, transferred to the plasma state using plasmatrons (not shown).

Модуляция СВЧ-мощности в ультразвуковом диапазоне приводит к возникновению ультразвуковых колебаний в плазме, способствующих интенсификации технологического процесса (ВЧ и СВЧ-плазмотроны. Низкотемпературная плазма, т.6, с.168).Modulation of microwave power in the ultrasonic range leads to the appearance of ultrasonic oscillations in the plasma, which contribute to the intensification of the process (RF and microwave plasmatrons. Low-temperature plasma, v.6, p.168).

При необходимости увеличить СВЧ составляющую вводимой энергии предусмотрена возможность введения в устройство коаксиально-волноводного перехода (КВП), подключаемого к дополнительному источнику СВЧ-энергии. В этом случае внешний проводник - корпус КВП размещен на переходном узле 7, а его центральный проводник установлен на верхнем торце внутренней трубы 9, с которой соединен плавным переходом, аналогично прототипу.If it is necessary to increase the microwave component of the input energy, it is possible to introduce into the device a coaxial waveguide transition (CWP) connected to an additional source of microwave energy. In this case, the outer conductor - the housing of the CVP is placed on the transition node 7, and its central conductor is installed on the upper end of the inner pipe 9, which is connected by a smooth transition, similar to the prototype.

Так как плазма СВЧ-разряда гарантированно заполняет весь объем камеры, включая приосевую зону, процессы плавления и восстановления охватывают всю массу поступающей шихты, независимо от размера ее частиц, с получением железа необходимого качества. Благодаря пропусканию электрического тока в поперечном к оси направлении между стенкой 4 камеры 1 и осевым электродом, в данном случае трубой 9, исчезает дуговой канал и связанная с ним нестабильность скорости течения расплава и степени восстановления пленки. В предложенном устройстве и режиме работы плотность тока существенно снижена за счет распределения тока по всему объему, созданному СВЧ-разрядом. Это позволяет значительно повысить уровень вводимой в разряд энергии, что наряду с отсутствием существенных ограничений на количество подаваемой через сопла 15 шихты обеспечивает повышение производительности.Since microwave discharge plasma is guaranteed to fill the entire chamber volume, including the axial zone, the melting and reduction processes cover the entire mass of the incoming charge, regardless of its particle size, to produce iron of the required quality. Due to the transmission of electric current in the direction transverse to the axis between the wall 4 of the chamber 1 and the axial electrode, in this case, the pipe 9, the arc channel and the associated instability of the melt flow rate and the degree of film recovery disappear. In the proposed device and operating mode, the current density is significantly reduced due to the distribution of current throughout the volume created by the microwave discharge. This can significantly increase the level of energy introduced into the discharge, which, along with the absence of significant restrictions on the amount of charge fed through nozzles 15, provides an increase in productivity.

Оптимизация энергозатрат обеспечена благодаря тому, что увеличение плотности тока автоматически привязано к степени восстановления и к толщине пленки, т.е. ток возрастает в тех сечениях разрядной камеры, в которых это необходимо, «холостые» каналы разряда отсутствуют. Использование перемещаемого магнитного поля дает дополнительно возможность управления процессом энерговклада в зависимости от состава и скорости подачи шихты. Сочетание в одном процессе двух типов разряда позволяет, с одной стороны, вводить в плазму дешевую энергию постоянного тока в требуемых объемах, с другой стороны, вследствие присущих СВЧ-разряду особенностей образовать и поддерживать разряд во всем объеме камеры, а также более эффективно, чем в обычном дуговом разряде нагревать частицы шихты. Фактически изобретение реализует новый способ генерации технологической плазмы.The optimization of energy consumption is ensured due to the fact that the increase in current density is automatically tied to the degree of recovery and to the film thickness, i.e. the current increases in those sections of the discharge chamber in which it is necessary; there are no “empty” discharge channels. The use of a movable magnetic field makes it possible to further control the energy input process depending on the composition and feed rate of the charge. The combination of two types of discharge in one process allows, on the one hand, to introduce cheap direct current energy into the plasma in the required volumes, on the other hand, due to the inherent features of the microwave discharge, it is possible to form and maintain a discharge in the entire chamber volume, and also more efficiently than a conventional arc discharge to heat the particles of the mixture. In fact, the invention implements a new method for generating technological plasma.

Claims

1. The method of direct reduction of iron from dispersed oxide raw materials, including the excitation of an arc plasma in a reducing gas, blowing the mixture tangentially to the wall of the melting chamber of a plasma furnace, its melting, the formation of a film on the chamber wall, recovery of the charge, collecting and separate release of metal and slag, characterized in that the arc plasma in the chamber volume is excited by a microwave plasma discharge and the charge is blown into it in the first flow of reducing gas, a swirling second flow of reducing gas is formed through prism of microwave discharge is further perpendicular to the wall of said chamber an electric current, thus creating inside the chamber an axial magnetic field.

2. The method according to claim 1, characterized in that the reducing gas is preheated using an arc plasmatron.

3. The method according to claim 1, characterized in that a third stream of reducing gas is introduced through the cavity of the axial graphite electrode.

4. The method according to claim 1, characterized in that the magnetic field is periodically moved along the axis of the camera.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the microwave power is modulated in magnitude with the frequency of the ultrasonic range.

6. Microwave plasma-chemical reactor for direct reduction of iron from dispersed oxide raw materials, connected to a source of reducing gas and a charge feeder and containing a metal discharge melting chamber in the form of a pipe with a lid, a bottom, a side wall and with a product collector under the outlet in the bottom, input unit Microwave energy with a coaxial part in the form of two coaxial pipes, a metal external and an electrically conductive inner one, the inner tube being connected to one of the poles of an electric source on a tension, located around the inner tube, a transition assembly consisting of a metal body in the form of a truncated cone, the larger base of which is facing the said chamber, and a conical metal casing placed coaxially to the conical metal body and connected to the outer tube, a magnetic field source installed around the chamber, shaper of additional vortex gas flow and placed on the side wall of said chamber tangentially to the wall of the nozzle of the input of the reducing gas characterized in that the conical casing from the bottom is provided with an apron protruding into the said chamber and isolated from it, the diameter of the apron exceeds the diameter of the outer pipe, the inner pipe protrudes into the said chamber beyond the apron, the gas inlet nozzles are located under the cover of the chamber and are additionally connected to the dispenser charge, the chamber wall is connected to the second pole of the voltage source, an additional eddy gas flow former is installed inside the outer pipe on its wall.

7. The reactor according to claim 6, characterized in that the inner pipe is made of graphite.

8. The reactor according to claim 6, characterized in that the diameter of said chamber is 2-3 apron diameters.

9. The reactor according to claim 6, characterized in that the apron protrudes into the said chamber to a depth approximately equal to n · ^λ / ₂ , (λ is the electromagnetic wavelength, n = 1, 2 ...).

10. The reactor according to claim 6, characterized in that the magnetic field source is movable.

11. The reactor according to claim 6, characterized in that the magnetic field source is made in the form of three sections of a solenoid.

12. The reactor according to claim 6, characterized in that the upper end of the inner pipe is connected to a source of reducing gas.

13. A reactor according to any one of claims 6 to 12, characterized in that the wall of said chamber is internally coated with heat-shielding lining rings separated by electrically conductive gaps.

14. Microwave plasma chemical reactor for direct reduction of iron from dispersed oxide raw materials, connected to a source of reducing gas and a charge feeder and containing a metal discharge melting chamber in the form of a pipe with a lid, a bottom, a side wall and with a product collector under the outlet in the bottom, input unit Microwave energy with a coaxial part in the form of two coaxial pipes, a metal external and an electrically conductive inner one, the inner tube being connected to one of the poles of the electric of tension, located around the inner tube, a transition assembly consisting of a metal body in the form of a truncated cone, the larger base of which is facing the said chamber, and a conical metal casing placed coaxially to the metal body and connected to the outer pipe, a solenoid mounted around the chamber, an additional vortex shaper the gas stream and placed on the side wall of the said chamber tangentially to the wall of the nozzle of the input of the reducing gas, characterized in that the bottom casing is provided with an apron protruding into the said chamber and isolated from it, the apron diameter exceeds the diameter of the outer pipe, the inner tube is made of graphite, its lower end protrudes into the said chamber beyond the apron and is inserted into the metal with electrical contact and the possibility of movement a pipe on which a metal conical body is placed, gas injection nozzles are placed under the cover of the chamber and are additionally connected to the charge meter, to the second pole of the electric source The chamber wall is connected under voltage, the additional eddy gas flow former is installed inside the external pipe on its wall, and the solenoid is mounted with the possibility of movement along the axis of the device.

15. The reactor according to 14, characterized in that the upper end of the metal pipe is connected to a source of reducing gas.

16. The reactor according to p. 14, characterized in that the diameter of the said chamber is 2-3 diameters of the apron.

17. The reactor according to 14, characterized in that the apron protrudes into the said chamber to a depth of approximately n · ^λ / ₂ , (λ is the electromagnetic wavelength, n = 1, 2 ...).

18. The reactor according to any one of paragraphs.14-17, characterized in that the wall of the said chamber is coated on the inside with rings of heat-shielding lining, separated by electrically conductive gaps.

19. Microwave plasma-chemical reactor for direct reduction of iron from dispersed oxide raw materials, connected to a source of reducing gas and a charge feeder and containing a metal discharge melting chamber in the form of a pipe with a cover, a bottom, a side wall and with a product collector under the outlet in the bottom, an input unit Microwave energy with a coaxial part in the form of two coaxial pipes, a metal external and an electrically conductive inner one, the inner tube being connected to one of the poles of the electric of tension, located around the inner tube, a transition assembly consisting of a metal body in the form of a truncated cone, the larger base of which is facing the said chamber, and a conical metal casing placed coaxially to the metal body and connected to the outer pipe, a solenoid mounted around the chamber, an additional vortex shaper the gas stream and placed on the side wall of the said chamber tangentially to the wall of the nozzle of the input of the reducing gas, characterized in that the bottom casing is equipped with a cylindrical apron protruding into the chamber and isolated from it, the apron is larger than the diameter of the outer pipe, the inner tube is made of graphite, its lower end protrudes into the chamber outside the apron and is inserted into the metal pipe on which the metal conical body is placed, the gas inlet nozzles are placed under the cover of the chamber and are additionally connected to the charge dispenser, to the second pole In addition to the voltage source, a chamber wall is connected, an additional eddy gas flow former is installed inside the outer pipe on its wall, and the solenoid is partitioned.

20. The reactor according to claim 19, characterized in that the upper end of the metal pipe is connected to a source of reducing gas.

21. The reactor according to claim 19, characterized in that the diameter of said chamber is 2-3 apron diameters.

22. The reactor according to claim 19, characterized in that the apron protrudes into the said chamber to a depth approximately equal to n · ^λ / ₂ , (λ is the electromagnetic wavelength, n = 1, 2 ...).

23. The reactor according to any one of paragraphs.19-22, characterized in that the wall of the said chamber is coated from the inside with rings of heat-shielding lining, separated by electrically conductive gaps.

24. A microwave plasma-chemical reactor for direct reduction of iron from dispersed oxide raw materials, connected to a reducing gas source and a charge feeder and containing a metal discharge melting chamber in the form of a pipe with a lid, a bottom, a side wall and with a product collector under the outlet in the bottom, an input unit Microwave energy with a coaxial part in the form of two coaxial pipes, a metal external and an electrically conductive inner one, the inner tube being connected to one of the poles of the electric tension, located around the inner pipe, a transition assembly consisting of a metal body in the form of a truncated cone, the larger base of which is facing the said chamber, and a metal conical casing, placed coaxially to the metal body and connected to the external pipe, an additional eddy gas flow former and placed on the side the wall of said chamber tangentially to the wall of the reducing gas inlet nozzle and a solenoid mounted around said chamber, characterized in that the lower case is equipped with a metal apron protruding into the chamber and isolated from it, the apron is larger than the diameter of the outer pipe, the inner tube is made of graphite, its lower end protrudes into the chamber outside the apron and is inserted into the metal pipe on which the metal conical body is placed, the chamber wall is coated from the inside with heat-shielding lining rings separated by electrically conductive gaps, the injection nozzles g The basics are placed under the cover of the said chamber and are additionally connected to the charge dispenser, the wall of the said chamber is connected to the second pole of the voltage source, the additional eddy gas flow former is installed inside the outer pipe on its wall, and the solenoid is made three-section.

25. The reactor according to paragraph 24, wherein the diameter of said chamber is 2-3 diameters of the apron.

26. The reactor according to any one of paragraphs 24 and 25, characterized in that the apron protrudes into the said chamber to a depth of approximately equal to n · ^λ / ₂ , (λ is the electromagnetic wavelength, n = 1, 2 ...).