Cтраница 4
![]() |
Схемы промышленных струйных плазмотронов. [46] |
Дуга горит в гладком канале, куда тангенциально подается плазмообразующий газ. Образующийся газовый вихрь сносит опорное пятно дуги ( в плазмотронах постоянного тока - анодное) вниз по потоку. При определенной длине дуги, когда она превышает длину начального участка, происходит пробой пристеночного холодного слоя газа - крупномасштабное шунтирование и длина дуги как бы сокращается. [47]
![]() |
Обобщенная вольт-амперная характеристика дуги. О - плазмотрон Звезда. V - плазмотрон Тандем. V - плазмотрон с. [48] |
На рис. 5.9 даны результаты обработки экспериментальных данных, полученных на плазмотроне Звезда и на модельных однофазных плазмотронах. Кроме того, сюда же помещены точки, полученные на двух плазмотронах постоянного тока, отвечающих следующим условиям: а) приблизительно постоянная длина пути; б) стабилизация дуги на оси канала; в) наличие конфузорного канала. Сюда относятся плазмотрон типа Тандем и плазмотрон с дугой в сверхзвуковом канале. [49]
Известно, что при создании мощных плазмотронов постоянного тока основной трудностью является обеспечение длительной работоспособности катода. В плазмотронах переменного тока анод и катод меняются местами каждые 0 01 с, поэтому простое перенесение схем плазмотронов постоянного тока на плазмотроны переменного тока возможно далеко не во всех случаях. [50]
Для карботермического восстановления урана из оксидного сырья пригодны оба рассмотренных выше способа: восстановление в плазменной шахтной печи и восстановление в индукционной печи прямого нагрева, работающей по технологии холодный тигель. Восстановление в плазменной шахтной печи практически освоено на уровне полупромышленных испытаний, для электропитания используют серийные источники электропитания плазмотронов постоянного тока с САР, применяют серийные плазмотроны и серийное коммутационное оборудование. Для частотного индукционного восстановления урана по технологии холодный тигель требуется разработать оборудование, которое пока стандартизовано только на уровне источника электропитания, параметры самого холодного тигля зависят от электрофизических и химических свойств нагрузки и должны быть установлены экспериментально. Поэтому на данной стадии в качестве основного промышленного оборудования для получения слитков чернового урана из оксидного сырья рекомендуется шахтная плазменная печь ( рис. 6.9), снабженная горном, по меньшей мере с четырьмя электродуговыми плазмотронами. [51]
Известно, что в плазмотронах постоянного тока ресурс катода обычно в несколько раз ниже ресурса анода. В плазмотронах переменного тока катод и анод меняются местами с частотой сети, поэтому минимальный ресурс электрода, по крайней мере, вдвое выше, чем в плазмотронах постоянного тока. [52]
Исследования нацелены главным образом на снижение предела обнаружения и достижение правильности определений. Очень существенно повышение коэффициента использования атомов определяемого элемента в зоне разряда; один из путей состоит в увеличении длительности пребывания атомов в этой зоне. Проводится изучение новых источников возбуждения: помимо дугового и искрового разряда - главных используемых источников - применяют плазмотрон постоянного тока, высокочастотный плазмотрон. Для снижения предела обнаружения пробуют разнообразные новые приемы: накладывают магнитное поле на область, где происходит возбуждение спектра вещества, проводят сжигание пробы не в обычной воздушной атмосфере, а в атмосфере инертного газа, отрабатывают способ анализа растворов и различных жидкостей с их упариванием на торце угольного электрода. [53]