Perfectionnements aux électrodes pour fours à plasma.
La présente invention concerne une électrode améliorée pour un four à plasma à arc.
Depuis quelques années, oh assiste à un développement incessant de la technique d'injection au haut fourneau de gaz réducteurs chauds produits, ou au moins portés à la température désirée,
au moyen d'un four à plasma à arc.
Dans cette technique, on fait jaillir un arc électrique entre deux électrodes entre lesquelles on fait circuler le fluide gazeux à réchauffer. Ce fluide gazeux contient une certaine quantité de gaz oxydant, par exemple de l'air.
A l'heure actuelle, les électrodes utilisées dans les fours à plasma à arc sont généralement constituées de cuivre, en raison de l'excellente conductibilité thermique et électrique de ce métal. Elles se présentent généralement sous la forme de deux tubes de même axe, placés dans le prolongement l'un de l'autre et séparés par un espace à travers lequel circule le gaz à chauffer.
Cependant, ces électrodes en cuivre présentent un inconvénient important lorsque le four à plasma est alimenté en courant continu. En effet, l'anode est attaquée par l'oxygène présent dans le fluide gazeux; il se produit une oxydation rapide dans la région où agit le pied anodique de l'arc, et l'anode subit de ce fait une érosion rapide qui limite fortement sa durée de vie.
Il est donc nécessaire de la remplacer fréquemment, ce qui perturbe de façon importante l'utilisation du four.
On a tenté de remédier à cet inconvénient en faisant tourner l' arc à grande vitesse à l'intérieur des électrodes. On a réussi de cette façon à prolonger dans une certaine mesure la vie des électrodes, mais cette amélioration reste limitée, car on n'a pas supprimé la cause de la dégradation, à savoir l'oxydation
de l'anode.
La présente invention a pour objet une électrode pour four à plasma à arc, qui ne présente par l'inconvénient rappelé cidessus.
En particulier, l'électrode qui fait l'objet de la présente invention est pratiquement insensible à l'oxydation, lorsqu'elle est utilisée comme anode dans un four à plasma alimenté en courant continu, ou en courant alternatif redressé.
A cet effet, l'électrode tubulaire pour four à plasma à arc, qui fait l'objet de la présente invention, est essentiellement caractérisée en ce qu'au moins la partie sur laquelle agit l'arc du
<EMI ID=1.1> Selon une première variante du dispositif de l'invention, l'électrode se présente sous la forme d'un tube composite, comportant un tube extérieur en un matériau permettant son refroidissement, par exemple en cuivre, et un élément tubulaire intérieur en argent, logé en position coaxiale dans ce tube extérieur.
Selon un mode de réalisation particulier de cette première variante, l'élément tubulaire intérieur en argent ne s'étend que sur une partie de la longueur de l'é lectrode. Dans ce cas, il est avantageusement logé dans un évidement annulaire pratiqué dans la paroi intérieure du tube extérieur.
Toujours selon l'invention, l'élément tubulaire intérieur est avantageusement serti dans le tube extérieur.
Les figures jointes illustrent, à titre d'exemple, les deux modes de réalisation qui viennent d'être décrits.
La figure 1 montre une électrode tubulaire constituée d'un tube de cuivre 1 dans lequel est serti un élément tubulaire en argent 2, s'étendant sur toute la longueur du tube 1. La figure 2 représente une électrode analogue à celle de la figure 1, dans laquelle l'élément tubulaire en argent 2 ne s'étend que sur une partie de la longueur de l'électrode et est logé dans un évidement 3 pratiqué dans la paroi intérieure du tube extérieur 1.
Selon une autre variante du dispositif de l'invention, l'électrode tubulaire se compose d'un tube extérieur en un matériau permettant son refroidissement, par exemple en cuivre, dont la surface intérieure est revêtue d'une couche d'argent déposée par une méthode appropriée, en particulier par électrolyse.
Il ne sortirait évidemment pas du cadre de l'invention que la dite couche d'argent soit déposée par une autre méthode, telle que par dépôt de vapeur sous vide ou par projection.
L'électrode en argent conforme à l'invention s'est avérée particulièrement intéressante, lorsqu'elle est employée comme anode d'un four à plasma à arc. Elle présente une durée de vie au moins dix fois supérieure à celle des électrodes en cuivre, ce qui compense largement la différence de prix qu'elle entraîne.
Revendications.
1. Electrode tubulaire pour four à plasma à arc, caractérisée en ce qu'au moins la partie sur laquelle agit l'arc du dit four à plasma est en argent.
Improvements to electrodes for plasma ovens.
The present invention relates to an improved electrode for an arc plasma oven.
For a few years now, oh has witnessed an incessant development of the technique of injecting blast furnaces with hot reducing gases produced, or at least brought to the desired temperature,
by means of an arc plasma oven.
In this technique, an electric arc is blown between two electrodes between which the gaseous fluid to be heated is circulated. This gaseous fluid contains a certain amount of oxidizing gas, for example air.
At present, the electrodes used in arc plasma ovens are generally made of copper, due to the excellent thermal and electrical conductivity of this metal. They generally take the form of two tubes of the same axis, placed in the extension of one another and separated by a space through which the gas to be heated circulates.
However, these copper electrodes have a significant drawback when the plasma furnace is supplied with direct current. Indeed, the anode is attacked by the oxygen present in the gaseous fluid; there is rapid oxidation in the region where the anode foot of the arc acts, and the anode undergoes rapid erosion thereby greatly limiting its life.
It is therefore necessary to replace it frequently, which significantly disrupts the use of the oven.
An attempt has been made to remedy this drawback by rotating the arc at high speed inside the electrodes. In this way, we have succeeded in extending the life of the electrodes to a certain extent, but this improvement remains limited, because the cause of the degradation, namely oxidation, has not been eliminated.
of the anode.
The present invention relates to an electrode for an arc plasma oven, which does not have the drawback mentioned above.
In particular, the electrode which is the subject of the present invention is practically insensitive to oxidation, when it is used as an anode in a plasma furnace supplied with direct current, or with rectified alternating current.
For this purpose, the tubular electrode for plasma arc furnace, which is the subject of the present invention, is essentially characterized in that at least the part on which the arc of the
<EMI ID = 1.1> According to a first variant of the device of the invention, the electrode is in the form of a composite tube, comprising an outer tube made of a material allowing its cooling, for example copper, and an element silver inner tube, housed in a coaxial position in this outer tube.
According to a particular embodiment of this first variant, the inner tubular element in silver extends only over a part of the length of the electrode. In this case, it is advantageously housed in an annular recess made in the inner wall of the outer tube.
Still according to the invention, the inner tubular element is advantageously crimped into the outer tube.
The attached figures illustrate, by way of example, the two embodiments which have just been described.
Figure 1 shows a tubular electrode consisting of a copper tube 1 in which is crimped a silver tubular element 2, extending over the entire length of the tube 1. Figure 2 shows an electrode similar to that of Figure 1 , in which the tubular silver element 2 extends only over part of the length of the electrode and is housed in a recess 3 formed in the inner wall of the outer tube 1.
According to another variant of the device of the invention, the tubular electrode consists of an outer tube made of a material allowing its cooling, for example copper, the inner surface of which is coated with a layer of silver deposited by a appropriate method, in particular by electrolysis.
It would obviously not go beyond the scope of the invention for said silver layer to be deposited by another method, such as by vapor deposition under vacuum or by projection.
The silver electrode according to the invention has proved to be particularly advantageous when it is used as an anode of an arc plasma oven. It has a lifespan at least ten times longer than that of copper electrodes, which more than makes up for the difference in price it entails.
Claims.
1. Tubular electrode for plasma arc furnace, characterized in that at least the part on which the arc of said plasma furnace acts is silver.