SU479583A2

SU479583A2 - Способ стабилизации плазменной дуги

Info

Publication number: SU479583A2
Application number: SU731974267A
Authority: SU
Inventors: М.Г. Фридлянд
Original assignee: Проектный И Научно-Исследовательский Институт "Гипроникель"
Priority date: 1973-12-03
Filing date: 1973-12-03
Publication date: 1982-11-15

Description

(54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ ПЛАЗМЕННОЙ ДУГИ

1

По основному авт. св. й 4U8646 известен способ стабилизации плазменной дуги в активной плаэмообразующей среде , содержащей углеводороды и контактирующей с эмитпфующей поверхностью катода, при котором в составе плазмооб- разующей среды поддерживают-определенное соотношение между углевод сводами и окислителем, устанавливаемое после выхода дуги на режим стабильного горени . Применение этого способа обеспечивает практически неограниченную работу плазмотрона без разрушени катода и засаживани сопла.

С целью исключени разрушени эмнггтирующей поверхности катода введен е окислител в плазмообразующую среду начинают осуществл ть в интервале времени , соответствующем снижению на 1О% теплового потока в катод от величины, предшествовавщей данному снижению максимального значени теплового потока в катод, до установившейс величины, гфе- имущественно в начале интервала.

Тепловой поток в катод определ ют экспериментально по разности температур на входе и выходе охлаждающей воды в катод и расходу воды. Разность температур , пропорциональную разности термо-ЭДС дифференциальной тер мопары, либо определ ют визуально по показани м милливольтметра , либо записывают на диаграммной бумаге самопишущего милливольтметра, в случае наобходимости усилива сигнал от т мопары.

Исследовани показали, что тепловой поток в катод мен етс совершенно различно в зависимости от наличи в плаз- мообразующей среде пиролизуюшихс сое5 динений, например, углеводородов.

При их отсутствии тепловой поток в катод, достигнув охфеделенной величшпл пЬспе зажигани дуги, при горении в инертных по отношению к катоду газах остает0 с .неизменным, а в активных - медлен ,но щфастает.

В присутствии углеводородов тепловой поток в катод, достигнув после зажигани дуги максимальной величины, далее вновь начинает снижатьс , достига установившейс величины, при дальнейшем горении дуги остающейс неизменной.

Анализ результатов исследований свидетельствует о .том, что характер изменени теплового потока в катод во времени обусловлен взаимодействием углерода, вьщел ющегос при пиролизе углеводсродов с рабочей поверхностью катода, и фср мированием эмиттирующего графитового сло . Эмиттирующа поверхность из графита формируетс после пзрохождени теплового потока в катод через максимум. При снижении величины теплового потока а катод на 10% от максимального значени вс рабоча поверхность катода уже покрыта тонким эмиттирующим слоем. Дальнейшее снижение теплового потока в катод соответствует увеличению размеров эмитпфующего сло , в первую очередь его толщины, а заканчиваетс при достижении установившейс величины.

Именно в этом временном интервале возможна подача окислител в плазмообразующую среду без опасности разрушени катода, так как уже сфбрмировалась графитова эммитирующа поверхность, посто нно возобновл ема из газовой фазы. Подачу окислител начинают осуществл ть в начале- указанного интервала времени, когда размеры эмиттирующего сло ,еще не настолько велики, чтобы ухудшить стабильность горени дуги, .

Аналогична картина справедлива и дл всех плазмообразующих сред, содержащих не только углеводороды, но и, иные пиролизующиес соединени .

Примен предлагаемый способ, можно легко автоматизировать изменение состава плазмообразующей среды, св зав термопа:ры через систему автоматики с исполнительными механизмами в газовых .магистрал х .

Пример.

Плазменную дугу зажигают в плазмотроне между стержневым катсздом и медным анодом соплом. Сила тока дуги 250 А, в составе плазмообразующей среды пропанобутанова смесь с расходом 200 мл.

Термо-ЭДС записывают на диаграммной бумаге самопишущего милливольтметра Н-37 с усилителем И-37 при скорости перемеще. нн бумаги 5400 мм/ч. Расход воды через катод, охфедел емый по ротам етру PC-5, составл ет 37,0 г/с. .

Тепловой поток в катод после зажигани дуги измен етс по вышеуказанному закону . Максимальной величины 1190 Вт тепловой поток в катод достигает через Ю с. Окислитель ввод т в плазмообразующую среду после сншкени теплового jioTOKa и катод на 16%, т.е. на 19О Вт, через 27 с после зажигани дуги. Дуга при этом горит стабильно без разруше- s ни катода.

Claims

Формула изобретени

Способ стабилизации плазменной дуги .по авт. св. № 428646, отличаю:щ и и с -тем, что, с целью исключени разрушени эмиттирующей поверхности катода, окислитель в ллазмообразуюгщую среду начинают вводить в интервале времени от момента снижени теплового потока в катод на 1О% от величины максимального значени до момента установлени посто нной величины теплового потока в катод, преимущественно в интервала.