等离子熔炼

   西安实验室设备等离子炉熔炼是20世纪60年代发展起来的一种新技术。1962年美国联合碳化物公司，公布了第一台140Kg，120KW的等离子电弧炉的产生。之后世界上的工业发达国家先后研制成功了多种功率、多种用途的不同结构的等离子炉，并已在工业中广泛应用。

      等离子炉是利用温度高、速度快、纯净的等离子体能量来熔化金属。一般等离子弧芯的温度可达24000～26000K（而一般自由电弧的温度为5000～6000K），其速度可达100～500m/s。其特点是：可以在大气下或低压保护气氛中进行熔铸，而且能量密度高、能量集中、熔化速度快、合金元素损失少，适宜熔炼含易挥发元素的钨、钼、钽、铌、钛、锆等合金。还可以用来熔炼合金钢、高速工具钢及钛合金废屑回收等。目前这中炉子功率2000KW，容量已达90t，一支等离子枪功率可达500KW，还在向大型化和采用交流电方向发展。

    等离子枪的工作原理如下：

       气体分子在收到强磁场或受到高速电子的撞击作用后，会电离成自由电子和正离子。由电离后的自由电子、正离子、未电离的气体分子和原子组成的混合体称为等离子体。由于等离子体中存在着自由电子、正离子，所以它能够导电，并且能够受磁场的影响而改变其中自由电子和离子的运动方向。

      西安实验室设备等离子炉是用直流电加热钍钨电极或中空阴极以产生电子束，电子束将阴极附近的惰性气体电离形成等离子数束，再以高度稳定的等离子弧从枪口喷射到阳极炉料上使之加热熔化。

   西安实验室设备普通电弧炉中电弧也是等离子体，不过其电离程度较低。由于等离子电热是以电弧电热发展起来的，可以认为是电弧电热的改进和强化。两者都是等离子体，都是气体自激弧光放电效应，本质和基本规律相同，但是形成方式和结构有差异。主要的差异是等离子束是用空心电极输入工作气体产生的喷射流束，它的温度高、刚性好，并对合金有保护作用，可以大幅度改善合金熔炼效果。 等离子炉的结构它是由炉体、等离子枪、水冷结晶器、给料装置、电源及真空系统等构成。