等离子球化设备及原理
等离子体等离子体被称为物质的第四态,它是由电子和正离子组成的一种物质的聚集态。等离子体是电离的气态物质,是离子体。但就宏观讲,它的电性是中和的,
故称等离子体。此外,等离子体也不一定是高温的。就等离子体分类说,冶金用等离子体属低温等离子体中的热等离子体,其重粒子温度在3x103~3X104K。
电高频等离子体发生器它类似高频感应炉,但它的频率较高,常处于无线电波范围,例如20MHz。但这类装置功率小、效率低,功率常只有数十千瓦。多用于球化、超
细粉制备等。
等离子体发生器的电极-水冷铜电极(冷阴极),它常和管弧结合。由于去离子的冷却水在高压下高速流过狭窄通道,冷却效果良好。设计良好的水冷铜电极的寿命常可达
数百小时。
下面简单介绍一种等离子球化炉设备,SY129等离子体粉体球化系统。它具有以下几部分:
(1)TDU40KW射频电源:
振荡功率为40kW,可应用于380V三相交流电压,功率连续稳定输出,频率范围2~5MHz;同时配有封闭的高频屏蔽装置-法拉第箱,防止高频电磁泄露,同时内置内循环
水冷管路;
(2)等离子体反应器系统:
等离子体反应器系统由①等离子体发生器、②PN-35型等离子体体炬约束腔体、③气体分配器、④反应原料注入枪、⑤反应物输出喷嘴等组成。
3)真空腔体:
316 Ss不锈钢真空腔体,工作真空度可以达到20Pa,夹壁水冷,双臂水冷结构,可用于多种材料的球化。
(4)送粉系统:PFD-401
可送粉末常规粒径:10-300um,送粉率:1-10kg/h,送粉率可调,送粉器料斗容量:不小于4升。
5)气体配送:
用于气体输送的主要设备包括:气体分配器、流量控制器、粉末携带气体控制等。
6)控制部分:
①电器控制;②喂料和卸料控制;③供气控制。所有控制均通过控制台开关及调节旋钮进行控制操制作。
7)安全装置:
采用完善的安全设计,实现对于操作者,设备和环境的保护,完善的高频电磁屏蔽装置,水温,流量,报警,气体流量压力报警,电源工作状态监控和报警。
产生原理:当温度的升高达到几万度甚至几十万度,物质的聚集态中分子和原子之间难以相互束缚,原子中的电子会摆脱核的束缚而成为自由电子,气体变成一团由电子
和核离子组成的混合物,这种混合物就称为等离子体。
等离子体被称为物质的第四态,它是由电子和正离子组成的一种物质的聚集态,等离子体是电离的气态物质,是离子体。但就宏观讲,它的电性是中和的,故称等离子体,而也不一定是高温的。特点:等离子体是由电能转换出来的高温新能源。主要特性有:
(1)能量高度集中,形成高温。(2)氧位可调。可以是氧、氩直到氢的等离子体。(3)由于 是气体电弧,传热可以是辐射也可以有对流。(4)电系统可用交流或直流,但常用直流,故有高的功率因数。