В67 |
Волков, В. О. Розробка високоресурсних плазмотронів для обробки дисперсних матеріалів [Текст] : автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. техн. наук : спец. 05.03.06 "Зварювання і споріднені технології" / Волков Вадим Олександрович ; Приазов. держ. техн. ун-т. – Маріуполь, 2006. – 20 с. – 16-17.
Волков Вадим Олександрович. Розробка високоресурcних плазмотронів для обробки дисперсних матеріалів. - Рукопис.
Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.03.06 - "Зварювання і споріднені технології". - Приазовський державний технічний університет.- Маріуполь, 2006.
Дисертація присвячена розробці високоресурсних плазмотронів для обробки дисперсних матеріалів. Плазмово-технологічні процеси з дисперсними речовинами набувають усе більшого значення. Напилення, сферондизація, отримання ультрадисперсних порошків мікронного і субмікронного розміру, вирощування монокристалів, формування конденсаційних плівок - ось далеко неповний перелік їх застосування. Проте використання в плазмотронах плазмоутворюючого газу повітря і суміші повітря з киснем і вуглеводневим газами привело, з одного боку, до збільшення їх потужності, а з іншого - до різкого зниження їх ресурсу роботи. Огляд відомих результатів теоретичних і експериментальних досліджень з використання плазмотронів для обробки дисперсних матеріалів показав, що загальними їх недоліками є: низькі ресурс роботи (до 50 год.); тепловий ККД нагріву речовини(30...40%), продуктивність (10... 15 кг/год.) і високі енерговитрати (25...27 кВтгод/кг). Виходячи з цих недоліків, були виявлені основні напрями підвищення ефективності плазмотронів для обробки дисперсних матеріалів. Пошук шляхів вирішення даних проблем дав можливість виявити конструктивні рішення і умови, що сприяють підвищенню ресурсу роботи і ефективності плазмотронів, і створити плазмотрони з порожнистим мідним циліндровим катодом потужністю 36 кВт, з торцевим термохимічним катодом і подовженою міжелектродною вставкою (МЕВ) 60 кВт і малоерозійним катодним вузлом потужністю 350 кВт. У розроблених конструкціях вперше застосовано способи підвищення ресурсу роботи і ефективності завдяки примусовому розподілу катодної і анодної прив'язок дуг, застосування подовженої МЕВ, а також малоеро-зійного секціонованого катодного вузла, що дозволило в плазмотроні з порожнистим циліндровим катодом при струмі дуги 300 А досягти ресурсу роботи понад 90 год., в плазмотроні з малоерозійним катодним вузлом при струмі дуги 600 А - понад 500 год. У плазмотронах потужністю 36 кВт і 60 кВт додатково підвищена ефективність обробки дисперсних матеріалів і ресурсу роботи завдяки накладенню на позитивний стовп дуги зовнішніх електричних обурень. На основі відомих теоретичних досліджень розроблено теоретичні основи розрахунку плазмотронів. Значна частина експериментальних досліджень узагальнена і представлена узагальненими графіками і критерійними залежностями, зручними для застосування в інженерній практиці. З метою практичного виявлення корисності розроблених плазмотронів було створено плазмові комплекси для обробки вогнетривких поверхонь хіміко-металургійного устаткування, зміцнення продувочних кисневих фурм і отримання кисневих і безкисневих порошків. Розроблено математичну модель і алгоритм розрахунку плазмового диспергування порошу, яка зі всіх відомих моделей стосовно нагріву частинок в активній зоні струменя є найбільш простою і досить добре описує процес нагріву частинки до температури плавлення матеріалу. Розроблені плазмотрони знайшли застосування при обробці вогнетривких матеріалів, відновленні зношених автотракторних вузлів і деталей, видаленні дефектів з поверхні шийок прокатних валків і в ряді інших виробництв.
Ключові слова: плазмотрон, порожнистий катод, торцевий катод, МЕВ, питома ерозія, секціонований катодний вузол, ресурс роботи, дисперсний матеріал.
|