Лекция №17. Классификации процессов плазменной металлургии

План:

1. Классификация процессов плазменной металлургии.

2. Схема процессов плазменной металлургии.

3. Аппаратурно-технологическая классификация плазменной металлургии.

4. Классификация плазменных процессов

В настоящее время одной из наиболее общепринятых классификаций процессов плазменной металлургии является классификация, предложенная Цветковым и Дейнека (рисунок 50).

Рисунок 50. Классификация процессов плазменной металлургии

К первой группе процессов относятся процессы восстановления хлоридов металлов водородом до хлоридов металлов меньшей валентности и до шлака, (TiCl₃, Ti, Al, Zn, B, TiN), а так же получение из хлоридов оксидов окислением кислородом.

Ко второй группе процессов относятся процессы термического разложения руд и минералов, гомогенизация (хлорирование) в паровой фазе, паротермическое восстановление в жидкой фазе.

В процессах третьей группы имеет место химической взаимодействие с основными плазмообразующим газом или в вводимым в плазму в плазму газообразным компонентом. Примером процессов третьей группы является синтез нитридов боридов, посредством взаимодействия металлов с азотом или бором, восстановление оксидов водородом в частности Mo, W, V.

К четвертой группе относятся плазменной напыление тугоплавких металлов, а так же процессов сероиодизации.

Процессы пятой группы выполняют плавку и переплав металлов и сплавов, подогрев газов, выращивание монокристаллов.

Все процессы плазменной металлургии описываются схемой: приведенной на рисунке 51.

Рисунок 51. Схема процессов плазменной металлургии

Сформулирована так же и аппаратурно – технологическая классификация плазменных процессов в металлургии и обработке материалов (рисунок 54).

Рисунок 52. Аппаратурное – технологическая классификация плазменных процессов в металлургии и при обработке материалов

Подобно плазменным металлургическим процессам, в родственных к ним плазмохимическим процессам принята следующая классификация:

Все плазмохимические процессы можно разделить на два класса (рис. 53)

- квазиравновесный процессы;

- неравновесные процессы.

газообразного (Г) сырья с получением жидких (Ж) или твердых (Т) продуктов;

жидкого (Ж) сырья с получением жидких (Ж), твердых (Т) или газообразных (Г) продуктов;

твердого (Т) сырья с получением продуктов в твердом (Т), жидком (Ж) или газообразном (Г) состояниях.

Отметим, что во всех гетерогенных плазмохимических процессах обязательно присутствует газовая фаза, состоящая из плазмообразующего газа и газообразных продуктов взаимодействия, если таковые образуются.

Рисунок 53. Классификация плазмохимических процессов

Контрольные вопросы

1. Основные элементы схемы процессов плазменной металлургии.

2. Классификация процессов плазменной металлургии.

3. Аппаратурная классификация ИМЕТ.

Литература

1. Низкотемпературная плазма в металлургии//Краснов А.Н., Шаривкер С.Ю., Зильберберг В.Г.//М.: Металлургия, 1970. — 216 с.: ил.

2. Плазменные процессы в металлургии и технологии неорганических материалов / Ю.В. Цветков, А.В. Николаев, А.В. Самохин // Автоматическая сварка. — 2013. — № 10-11 (726). — С. 112-118. Плазменные процессы и технологии// Каренгин А.Г.//
Учебное пособие. — Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. — 141 с.