Плазмалық-доғалы пештер

Балқ ыту ПДП (2-сурет) бастапқ ы шихталы материалдан жоғ ары қ оспалы болат пен қ орытпаны балқ ыту ү шін отқ а тө зімді шегендеумен ДБП-ке ү қ сас жэне шығ ындалатын дайындаманы қ айта балқ ыту ү шін крисстализаторы бар (3-сурет) ЭҚ Қ -га ү қ сас (электрондык пушкалардың орнына плазматрондар қ олданылады; 0, 1 МПа қ ысым кезіндегі инертті атмосфера, бү л химиялық вакуум деп аталатын) болуы мү мкін. Бү л ретте «шыгындалатын» плазматронды да қ олдануга болады, мү нда плазма тү суші газды қ ү бырлы дайындама арқ ылы тікелей береді; газды фазада азотгы пайдалану кезінде қ ү рамында азоттың мө лшері коп болатты алуга болады.

Тікелей ә рекеттегі тұ рақ ты токтың плазматрондары бар ПДП-ның шегенінде табанды электрод ваннасы болады (12.6-сурет), ол сү йық металды ваннага оң потенциал туралы хабар береді. Табанды электродта осындай конструкциялы ПДП-ның жарылу қ ауіптілігін тө мендету ү шін тиісті сигнал беруі бар сенімді суыту жү йесі болу керек.

Плазматрондар мен плазмалы доғ алардың жұ мыс кең істігінде орналасуы электр разрядты, электр магнитті, жылу алмастырушы жэне технологиялық жағ дайлармен анық талады.

Тү рақ ты токтың догалы плазматрондарын қ оректендіру ү шін ПДП қ ондыргылары тік қ ұ лайтын сыртқ ы сипаттасымен (плазмалы доғ аның вольт амперлі сипаттамасымен сэйкес келу ү шін) жэне ТГІВ тү ріндегі тиристорлы тү зеткіш агрегатгар базасында ток кү шін автоматгы тү рде тұ рақ тандырумен басқ арылатын қ оректендіру кө зін жинақ тайды, олардың номинал ток кү ші 6, 3 жэне 10 кА, аса барынша тү зетілген кернеуі (бос жү ріс кернеуі) 460 жэне 825 В, ал плазматрондагы номинал кернеу сә йкесінше 320 жэне 600 В болады.

1 - металлургиялык плазматрон; 2 -тыгыздау; 3 - кү мбездің каптамасы;

4 - лабирингп кұ мды бекітпе; 5 - табанды электрод-анод; 6 - жұ мыс терезесін тыгыздау

2-сурет -Отқ а тө зімді шегені бар жэне бір (а), бірнеше тік (б) немесе

кө лденең (в) догалы плазматрондары бар балқ ыту ПДП-ның сызбасы

Тү рлендіргіштің кү штік сызбасы екі ү ш фазалы кө пірлі сызбаларды - тиристорлы жэне диодты сызбаларды бірізділікті біріктірілуі тү рінде орындалғ ан. Тү зетілген токтың лү пілін азайту СРОС немесе PC типтегі тү зеткіш реактордың плазматронымен бірізділікті қ осылуымен қ ол жеткізілуі мү мкін. Электрлі ПЭК (номинал режимде) 0, 96 қ ү райды; қ уат коэффициенті (тиристорларды реттеу бү рыш кезінде, нө лге тен) 0, 96-дан кем емес.

1 - металлургиялық плазматрондар; 2 - жұ мыс камерасы; 3 -D, r диаметрлі шығ ындалатын

дайындама; 4 - кұ йма кесекті тартып алатьш кристаллизатор; 5 - тартып алушы жү йе

3-сурет - Крисстализаторы бар жә не тік (а) немесе радиал (б) доғ алы

плазматрондары бар қ айта балқ ыту ПДП сұ лбасы

Кө мекші доғ а кө зі ү ш фазалы кө пірлі сызба бойынша орындалғ ан басқ арылмайтын тү зеткіш болып табылады, ол барынша тү зету кернеуіне (бос жү ріс кернеуі) 500 В, тү зетілген токтың 200 А номинал кү шіне ие.

Осциллятор жоғ арылататын трансформатордан, дроссельден, конденсатордан жэне разрядниктен тұ рады, олар 3 кВ-қ а дейінгі кернеу кезінде 250 кГц жиілікпен ауытқ ы контурын қ алыптастырады. ПДП-ның қ арастырылғ ан тү рлерінен баска, ИТП доғ алы плазматрондарды ө німділікті арттыру ү шін жэне олардың технологиялык мү мкіндіктерін кең ейту ү шін қ олданады.

Қ алыпты ИТП-те металдың жеке кесектерін тигельде ретсіз салынган конгломератты білдіретін шихтаның жоғ ары электрлі кедергісінің салдарынан балқ ыту кезең інің бірінші жартысы ү шін индукторды қ оректендіретін кө здің қ уатын толық пайдаланылмау тә н.

Индукциялық -плазмалы пеште (ИПП) плазматронның плазмалық догасы бұ л кезең де «қ ұ дық» шихтасында тез балқ ытады, ал пештің табанында сү йық металл пайда болады. «Қ ұ дыктың» ішкі қ абырғ асында пайда болатын шихтаның жеке кесектері қ орытылады жэне электрлік тұ йық талады, соның нэтижесінде шихтаның жалпы электрлі кедергісі тө мендейді, ал индуктордан шихтағ а берілетін қ уат кү рт жоғ арылайды.

Осылайша, плазматронды пайдалану ИПИ-да балқ ыту кезең ін қ ысқ артуғ а, оның ө німділігін арттыруғ а жэне электр энергиясының меншікті шыгынын азайтуга мү мкіндік береді. Металды тазалау кезең інде плазматронды енгізу қ ождың реакциялық қ абілеттілігін арттыра отырып, оны қ ыздыруга мү мкіндік береді, ал бү л ИТП-те мү мкін емес. Плазма тү зуші газ (аргон) қ ү рамына молекулалық тотық сыздандырушы немесе тотық тырушы газды (сутегі, азот, оттегі) енгізу ИПП-дагы металды балқ ыту процесі оны тазалау жэне қ осымша ө ндеу процесімен біріктіруге мү мкіндік береді. Плазма химиялық технологиялар процестеріне арналғ ан қ ондыргыларда реакциялық газдар жанама ә рекеттегі жоғ ары вольтті (доғ аның кернеуі 1, 2-8, 5 кВ) доғ алы плазматрондардың (агынды плазматрондардың) немесе жогары жиілікті плазматрондардың кө мегімен қ ыздырылады (3-сурет).