Automatic Welding, 2013, №11



2013 №11 (16)

2013 №11 (18)

---

«Автоматическая сварка», 2013, № 10-11, с. 112-118

ПЛАЗМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ В МЕТАЛЛУРГИИ И ТЕХНОЛОГИИ НЕОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

Ю. В. ЦВЕТКОВ, А. В. НИКОЛАЕВ, А. В. САМОХИН

Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН. РФ. 119991, Москва, Ленинский просп., 49. E-mail: tsvetkov@imet.ac.ru
 
Реферат
Сформулирована аппаратурно-технологическая классификация плазменных процессов в металлургии и при обработке материалов, позволившая оценить перспективы их практического применения и пути оптимизации конструктивно-технологического оформления. Оборудование для шахтных печей с плазменным нагревом и процессы воздействия плазмы на металлургические расплавы имеют близкие прототипы в классической металлургии. Струйно-плазменные роцессы, ориентированные на получение веществ в дисперсном состоянии, требуют создания оригинального оборудования. Авторами реализованы процессы плазменно-водородного восстановления оксидов тугоплавких металлов, плазменной восстановительной плавки оксидов группы железа, получения соединений металлов (карбиды, нитриды, оксиды и др.), позволяющие производить продукты в виде дисперсных порошков. Они отличаются возможностью энерго- и ресурсосбережения, получения продуктов с особыми эксплуатационными свойствами и совместимости с окружающей средой. Предложена концепция модульного энерготехнологического комплекса, объединяющего на базе плазменной техники производство энергии и химико-металлургическое изготовление металлов, сталей и сплавов из природного и техногенного сырья. Такой экологически чистый комплекс позволит снизить энерго- и ресурсозатраты. Библиогр. 15, рис. 10.
 
Ключевые слова: струйно-плазменные процессы, дисперсные порошки, плазмохимическая установка, вольфрам, энерго- и ресурсосбережение, энерготехнологический комплекс, плазменно-дуговое жидкофазное восстановление железа
 
Поступила в редакцию 11.07.2013
Опубликовано 10.07.2013
 
1. Рыкалин Н. Н. Тепловые основы сварки. — М.: Изд-во АН СССР, 1947. — 271 с.
2. Рыкалин Н. Н. Расчеты тепловых процессов при сварке. — М.: Машгиз, 1951. — 296 с.
3. Цветков Ю. В., Панфилов С. А. Низкотемпературная плазма в процессах восстановления. — М.: Наука, 1980. — 360 с.
4. Цветков Ю. В. Пути интенсификации процессов восстановления в свете адсорбционно каталитических представлений. Физическая химия окислов металлов. — М.: Наука, 1981. — С. 9–15.
5. Цветков Ю. В. Особенности термодинамики и кинетики плазменно-металлургических процессов // Физика и химия плазменных металлургических процессов. — М.: Наука, 1985. — С. 9–15.
6. Tsvetkov Yu. V. Plasma metallurgy. Current state, problems and prospects // Pure and Applied Chemistry. — 1999. — 71, № 10. — P. 1853–1862.
7. Цветков Ю. В., Николаев А. В., Панфилов С. А. Плазменная металлургия. — Новосибирск: Наука, 1992. — 265 с.
8. Цветков Ю. В. Физикохимия плазменной металлургии // Технология металлов. — 2006. — № 4. — С. 7–14.
9. Каламазов Р. У., Цветков Ю. В. Высокодисперсные порошки вольфрама и молибдена. — М.: Металлургия, 1988. — 193 с.
10. Цветков Ю. В. Термическая плазма в нанотехнологиях // Наука в России. — 2006. — № 2. — С. 4–9.
11. Самохин А. В., Алексеев Н. В., Цветков Ю. В. Плазмохимические процессы создания нанодисперсных порошковых материалов // Химия высоких энергий. — 2006. — 40, № 2. — С. 120–126.
12. Цветков Ю. В., Самохин А. В. Плазменная нанопорошковая металлургия // Автомат. сварка. — 2008. — Hоябрь. — С. 171–175.
13. Тепломассоперенос в плазменном реакторе с ограниченным струйным течением в процессах получения нанопорошков / А. Г. Асташов, А. В. Самохин, Ю. В. Цветков, Н. В. Алексеев // Химия высоких энергий. — 2012. — 46, № 4. — С. 327–330.
14. Цветков Ю. В., Николаев А. В. Плазменные процессы в составе энергометаллургического комплекса (некоторые проблемы металлургии будущего) // Ресурсы. Технология. Экономика. — 2006. — № 2. — С. 20–26; №3. — С. 38–42.
15. Энергоэффективное применение плазменной печи при восстановлении титаномагнетитового концентрата / А. В. Николаев, Д. Е. Кирпичев, А. А. Николаев, Ю. В. Цветков // Главный энергетик. — 2012. — № 3. — С. 26–36.