等離子爐是利用氣體電離所產(chǎn)生的等離子體的能量進(jìn)行加熱的一種電爐。等離子爐是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的,此后得到較快的發(fā)展。
等離子爐可用來熔煉鎢、鉬、鈮、鈦、鋯等難熔金屬和活潑金屬,也可用來熔煉工具鋼,耐熱鋼,耐蝕鋼、高強(qiáng)度鋼等優(yōu)質(zhì)鋼。
基本原理
氣體電離產(chǎn)生等離子體,是物質(zhì)第四態(tài)。等離子體由正離子、負(fù)離子和自由電子以及中性分子組成。其中正離子所帶正電荷的總量,與自由電子及負(fù)離子所帶負(fù)電荷的總量相等。產(chǎn)生等離子體的方法,就是使氣體電離的方法,在電弧爐中已作了敘述。就氣體電離來說,普通電弧爐中電弧也是等離子體,不過其電離程度較低而已。
等離子爐中的等離子體一般是細(xì)長(zhǎng)的噴流,稱為等離子束。
等離子電熱和電弧電熱類似,原理上大同小異。等離子電熱是以電弧電熱為基礎(chǔ)發(fā)展起來的,可以認(rèn)為是電弧電熱的改進(jìn)和強(qiáng)化。兩者都是等離子體,都是氣體自激弧光放電效應(yīng),本質(zhì)和基本規(guī)律相同。但是形成方式和結(jié)構(gòu)有差異,主要差異是等離子束是用空心電極強(qiáng)制供人工作氣體產(chǎn)生的噴流流束,它的溫度較高,剛性較好,并且對(duì)物料有保護(hù)作用,可以大幅度改善物料熔煉效果。
工業(yè)上用等離子槍產(chǎn)生等離子束。等離子槍的作用相當(dāng)于空心電極,用它供電和強(qiáng)制供人工作氣體,形成有剛性的等離子體噴流的流束。