專利名稱：一種惰性氣體保護(hù)電弧等離子體石墨電極抗氧化燒蝕損耗的技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱等離子體發(fā)生器。具體地說(shuō)是采用惰性氣體保護(hù)電弧等離子體石墨電極抗氧化燒蝕損耗的技術(shù)。
背景技術(shù)：
電弧等離子體是在兩電極之間產(chǎn)生溫度達(dá)幾千度到萬(wàn)度的熱等離子體，在工業(yè)應(yīng)用上較為普遍，如等離子體處置危險(xiǎn)廢物、等離子體冶煉及等離子體硅提純等行業(yè)。電弧等離子體通常采用熔點(diǎn)高的導(dǎo)電石墨材料做電極。由于電弧等離子體的溫度高達(dá)幾千度到上萬(wàn)度，電極的氧化燒蝕損耗的發(fā)生是不可避免的，只能在技術(shù)上采取一些措施減緩氧化燒蝕。2008年06月04日授權(quán)(專利號(hào)00121396)松下電工株式會(huì)社發(fā)明設(shè)計(jì)人中村康輔、 澤田康志、北村啟明和井上吉民的“用于產(chǎn)生等離子體的電極、使用該電極的等離子體處理設(shè)備以及利用該設(shè)備的等離子體處理”發(fā)明專利中，提出一種電極的保護(hù)措施，即“在電極之間施加脈沖或AC電壓，以便在大氣壓附近產(chǎn)生氣體的介質(zhì)阻擋層放電等離子體，從而利用等離子體處理放置在電極之間的物體。至少一個(gè)電極備有管狀結(jié)構(gòu)的電極基底和在曝露給電極基底的等離于體的至少一個(gè)表面上的通過(guò)熱熔涂覆玻璃基材料而形成的保護(hù)層?！?該專利電極保護(hù)的核心技術(shù)是電極基底表面熱熔涂覆電絕緣的玻璃基材料。其缺點(diǎn)是產(chǎn)生等離子體的電源只能是脈沖或?qū)︻l率大小有一定要求的交流電，不能使用直流電，否則，違背了電流連續(xù)性原理。這往往是產(chǎn)生低溫等離子體的方法，等離子體電流很小，屬于介質(zhì)阻擋放電(DBD)，原理類似“大氣壓介質(zhì)阻擋放電等離子體槍”的發(fā)明專利(專利號(hào)02159260) 和“介質(zhì)阻擋放電等離子體噴流裝置”的專利(專利號(hào)200810046794)。因?yàn)橛薪^緣介質(zhì)阻擋的放電必須要有較高的頻率和電壓，才能保證有較大的介質(zhì)電流。目前未見(jiàn)用介質(zhì)阻擋方法產(chǎn)生大電流熱等離子體的報(bào)道。2004年12月08日授權(quán)(專利號(hào)200320122028)王子元；趙傳軍；王為人等人的“廢物處理用等離子體爐”實(shí)用新型專利，介紹了一種用于處置廢物的熱等離子體爐，其等離子體技術(shù)是目前電弧冶煉、等離子體廢物處置等行業(yè)普遍采用的。2006年10月18日公開(kāi)(公開(kāi)號(hào)1849032)的“一種非平衡等離子體產(chǎn)生方法及產(chǎn)生裝置”介紹了一種三相交流電產(chǎn)生等離子體的方法。但都未涉及本發(fā)面專利的內(nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種降低電弧等離子體石墨電極氧化燒蝕損耗的技術(shù)，提高電弧熱等離子體石墨電極在有氧環(huán)境下工作的使用壽命。本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題采用如下技術(shù)方案。本發(fā)明惰性氣體保護(hù)電弧等離子體石墨電極抗氧化燒蝕損耗的技術(shù)特點(diǎn)是圓柱形導(dǎo)電石墨電極中心開(kāi)同心圓孔通道，用于輸送惰性氣體。圓孔通道的大小由所需惰性氣體流量決定。石墨電極的截面大小由所需要的工作電流決定。高壓惰性氣體儲(chǔ)氣站經(jīng)氣體節(jié)流閥控制，用輸氣管道與圓孔通道相連。構(gòu)成惰性氣體的輸送路線。惰性氣體沿著輸送路線從石墨電極放電端流出，包圍處于電弧等離子體區(qū)的電極放電端。惰性氣體不僅保護(hù)電極，減弱電極的氧化燒蝕損耗，而且作為等離子體的工作氣體，降低等離子體的啟動(dòng)電壓及工作電壓。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在1、惰性氣體保護(hù)電極，降低熱等離子體石墨電極的煙灰缸化燒蝕損耗。同時(shí)，可以降低等離子體的啟動(dòng)電壓和穩(wěn)定工作電壓。2、本發(fā)明屬于等離子體發(fā)生技術(shù)領(lǐng)域，可廣泛應(yīng)用于等離子體處置危險(xiǎn)廢物、等離子體冶煉及等離子體硅提純等行業(yè)。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖標(biāo)號(hào)中1石墨電極、2輸氣通道、3氣體儲(chǔ)氣站、4節(jié)流控制閥、5輸氣管道、6石墨電極放電端、7電弧等離子體區(qū)
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例中石墨等離子體電極1是圓柱形，中心具有同心的圓孔惰性氣體通道2，用輸氣管道5連接，經(jīng)節(jié)流控制閥4接到氣體儲(chǔ)氣站3。放電時(shí)，先打開(kāi)節(jié)流控制閥4，讓惰性氣體流進(jìn)石墨電極1的惰性氣體通道2，從石墨電極放電端6流出，進(jìn)入放電室。壓力達(dá)到平衡時(shí)，啟動(dòng)放電產(chǎn)生等離子體，形成等離子體區(qū)7。調(diào)節(jié)節(jié)流閥，控制惰性氣體流量，穩(wěn)定等離子體放電。連續(xù)流進(jìn)的惰性氣體不僅可以減少石墨的氧化燒蝕，起到保護(hù)電極的作用。而且可以作為等離子體的工作氣體，降低等離子體的啟動(dòng)電壓和工作電壓。停止工作時(shí)，先切斷等離子體電源，在停止惰性氣體共給。
權(quán)利要求
1.惰性氣體保護(hù)電弧等離子體石墨電極抗氧化燒蝕損耗的技術(shù)，其特征是石墨電極1 中心開(kāi)有同心的圓形惰性氣體通道2。惰性氣體通道2用輸氣管道5連接，經(jīng)節(jié)流控制閥4 接到氣體儲(chǔ)氣站3。惰性氣體從石墨電極放電端6流出，進(jìn)入放電室，充滿等離子體區(qū)7。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的惰性氣體保護(hù)電弧等離子體石墨電極抗氧化燒蝕損耗的技術(shù)，其特征是石墨電極1與圓形惰性氣體通道2同心。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的惰性氣體保護(hù)電弧等離子體石墨電極抗氧化燒蝕損耗的技術(shù)，其特征是惰性氣體由氣體儲(chǔ)氣站3經(jīng)節(jié)流控制閥4共給。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的惰性氣體保護(hù)電弧等離子體石墨電極抗氧化燒蝕損耗的技術(shù)，其特征是惰性氣體流經(jīng)石墨電極1中心的惰性氣體通道2，從石墨電極1的放電端流出。 保護(hù)放電端石墨電極。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種惰性氣體保護(hù)電弧等離子體石墨電極抗氧化燒蝕損耗的技術(shù)。如摘要附圖所示，圓柱形導(dǎo)電石墨電極(1)中心開(kāi)同心惰性氣體輸氣通道(2)，高壓惰性氣體儲(chǔ)氣站(3)經(jīng)氣體節(jié)流控制閥(4)控制氣體流量，由輸氣管道(5)輸入石墨電極(1)，流進(jìn)輸氣通道(2)，并從石墨電極放電端(6)流出，包圍處于電弧等離子體區(qū)(7)的電極放電端。惰性氣體不僅保護(hù)電極，減弱電極的氧化燒蝕損耗，而且作為等離子體的工作氣體，降低等離子體的啟動(dòng)電壓及工作電壓。本發(fā)明屬于等離子體發(fā)生技術(shù)領(lǐng)域，可廣泛應(yīng)用于等離子體處置危險(xiǎn)廢物、等離子體冶煉及等離子體硅提純等行業(yè)。
文檔編號(hào)H05H1/32GK102238795SQ20101015815
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者倪國(guó)華, 孟月東, 戴文成 申請(qǐng)人:鹽城豪瑞達(dá)實(shí)業(yè)有限公司