JPS61128500A - Shift type plasma torch - Google Patents

Shift type plasma torch

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Publication number
JPS61128500A
JPS61128500A JP24993284A JP24993284A JPS61128500A JP S61128500 A JPS61128500 A JP S61128500A JP 24993284 A JP24993284 A JP 24993284A JP 24993284 A JP24993284 A JP 24993284A JP S61128500 A JPS61128500 A JP S61128500A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cathode
plasma torch
ignition anode
anode
ignition
Prior art date
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Pending
Application number
JP24993284A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
新岡 正樹
篠田 強志
見月 信明
桑野 和弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP24993284A priority Critical patent/JPS61128500A/en
Publication of JPS61128500A publication Critical patent/JPS61128500A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Plasma Technology (AREA)
  • Discharge Heating (AREA)
  • Acyclic And Carbocyclic Compounds In Medicinal Compositions (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の分野〕 本発明は移行形プラズマトーチに関し、特にプラズマ発
生電極部の構造に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a transitional plasma torch, and more particularly to the structure of a plasma generating electrode section.

本発明が対象とする移行形プラズマトーチは、物体の加
熱に用いられ、例えば、転炉から連続鋳造のモールドに
供給する溶鋼をある段階で加熱するために用いられる。
The transitional plasma torch to which the present invention is directed is used to heat an object, for example, to heat molten steel supplied from a converter to a continuous casting mold at a certain stage.

〔従来技術〕[Prior art]

たとえば溶鋼の加熱には、誘導加熱やプラズマトーチに
よる加熱が用いられる。プラズマトーチには、プラズマ
移行形のものと非移行形のものがある。プラズマ移行形
のものは、加熱対象物を陽極として、プラズマトーチの
カソードと加熱対象物との間に放電を行なわせるもので
あり、非移行形のものは、プラズマトーチのカソードと
陽極の間に放電を行なわせ、電極間にプロセスガスを供
給し、カソード−陽極間を通った気体を加熱対象物に当
てるものである。
For example, induction heating or heating with a plasma torch is used to heat molten steel. There are two types of plasma torches: plasma transfer type and non-plasma transfer type. The plasma transfer type uses the object to be heated as an anode and generates a discharge between the cathode of the plasma torch and the object to be heated, while the non-transfer type uses the object to be heated as an anode to generate a discharge between the cathode and the anode of the plasma torch. A discharge is caused, a process gas is supplied between the electrodes, and the gas that has passed between the cathode and the anode is applied to the object to be heated.

移行形プラズマトーチにおいても、電極を雰囲気から遮
断するため、N2.Ar(不活性ガスが好ましい)等の
プロセスガスが用いられるが、非移行形のプラズマトー
チでのプロセスガスの消費の方がはるかに多く、このプ
ロセスガスの消費量により、非行形プラズマトーチは運
転コストが高い。
In transfer type plasma torches as well, N2. A process gas such as Ar (preferably an inert gas) is used, but the process gas consumption in non-transfer plasma torches is much higher; High cost.

移行形プラズマトーチとして例えば特公昭56−435
2号あるいは特開昭58−223300号のものが知ら
れている。
As a transition type plasma torch, for example, Japanese Patent Publication No. 56-435
No. 2 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-223300 is known.

特公昭56−4352号のものは第1図に示す如く、内
室部4に流入させる冷却された本体3内にねじ込まれた
電極(カソード)1をトーチの中心部に、その周囲には
冷却水通路5を有する円筒状のノズル2があり、電極1
とノズル2との間にはプロセスガス流路6が形成されて
いる。この装置の着火は電極1とノズル2との間でパイ
ロットアークを形成させて行う。然し、この形状のプラ
ズマトーチは電極1の先端が尖っているので、加熱アー
クが先端に集中し、先端の消耗が激しく、特にアーク電
流を大きくして加熱量を大きくする場合電極先端の寿命
が短い。また電極先端が尖っているこの種のトーチは加
熱アークが先端に集中するが着火時にはアークが不安定
であることがあり、メインアークが電極lの先端を外れ
たり、先端にあっても曲るという、所謂「迷走アーク」
が発生し、この迷走アークによりその中に発生する熱エ
ネルギーで燃焼してノズル2に孔を形成してノズル2が
損耗するという問題があった。この問題を解決する一つ
の方法が特開昭58−223300号である。特開昭5
8−223300号のものを第2図に示す。第1図と同
じ機能のものには同じ符号を付した。第2図のものは迷
走アークによる前記ノズル2の損耗を防ぐためにノズル
2の外表面にグラファイト等の高融点導電層7を設けた
ものである。即ちこの高融点導電層に迷走アークを引き
付けて、その中に発生した熱エネルギーを分散させてノ
ズル2を保護するものである。この導電層7は破線8で
示されるようにノズル2の外表面の先端を越えて、ある
いは先端まで延びて、ノズル2の先端も保護される。
As shown in Fig. 1, the torch of Japanese Patent Publication No. 56-4352 has an electrode (cathode) 1 screwed into a cooled main body 3 that flows into an inner chamber 4 at the center of the torch, and a cooled There is a cylindrical nozzle 2 with a water passage 5, and an electrode 1
A process gas flow path 6 is formed between the nozzle 2 and the nozzle 2 . Ignition of this device is performed by forming a pilot arc between the electrode 1 and the nozzle 2. However, since the tip of the electrode 1 in this shaped plasma torch is sharp, the heating arc concentrates on the tip, causing severe wear and tear on the tip. Especially when increasing the arc current to increase the amount of heating, the life of the electrode tip is shortened. short. In addition, with this type of torch that has a sharp electrode tip, the heating arc concentrates at the tip, but the arc may be unstable during ignition, and the main arc may come off the tip of the electrode l or bend even if it is at the tip. The so-called "Stray Arc"
There is a problem in that the stray arc causes combustion due to the thermal energy generated therein, forming a hole in the nozzle 2, and causing the nozzle 2 to wear out. One method for solving this problem is disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 58-223300. Japanese Patent Application Publication No. 5
8-223300 is shown in FIG. Components with the same functions as in FIG. 1 are given the same reference numerals. In the one shown in FIG. 2, a high melting point conductive layer 7 of graphite or the like is provided on the outer surface of the nozzle 2 in order to prevent the nozzle 2 from being worn out by stray arcs. That is, the nozzle 2 is protected by attracting stray arcs to this high melting point conductive layer and dispersing the thermal energy generated therein. This conductive layer 7 extends beyond or to the tip of the outer surface of the nozzle 2, as indicated by the dashed line 8, so that the tip of the nozzle 2 is also protected.

然し、前記いずれのトーチも電極1の周囲にノズル2が
あるので、加熱容量を大きくするために電極1を大きく
すると、必然的にノズル2の径も大きくすることになり
、従ってプラズマトーチ全体の大きさ1重量が増加し、
又取付けのためのスペースも大きくする必要があり不経
済となる。
However, since all of the torches mentioned above have the nozzle 2 around the electrode 1, if the electrode 1 is made larger in order to increase the heating capacity, the diameter of the nozzle 2 will also inevitably be made larger, and therefore the overall plasma torch size will be increased. Weight increases by 1 size,
Furthermore, it is necessary to increase the space for installation, which is uneconomical.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記従来の移行形プラズマトーチと根本釣に異
る構造とすることによってノズルの溶損をなくすことを
第1の目的とし、カソードを高電流容量とししかも寿命
を長くすることを第2の目的とし、にもかかわらずトー
チ全体の容積は可及的に小さくすることを第3の目的と
する。
The first purpose of the present invention is to eliminate nozzle erosion by having a structure that is fundamentally different from that of the conventional transition type plasma torch, and the second purpose is to make the cathode have a high current capacity and prolong its life. The third objective is to reduce the overall volume of the torch as much as possible.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

と記目的を達成するために本発明においては、カソード
の、処理対象物に対向する面と1着火用陽極との間に磁
界を発生する。磁石手段を備える。
In order to achieve the above object, in the present invention, a magnetic field is generated between the surface of the cathode facing the object to be treated and one ignition anode. A magnetic means is provided.

これによれば、この磁界により、メインアークに。According to this, this magnetic field causes the main arc.

トーチ軸心を中心とする回転力(フレミングの左手の法
則)が発生し、たとえば第1,2図に示す従来の構造を
利用している場合には、カソード1の先端を外れている
メインアークに先端(点)を中心とする回転力が加わり
、メインアークが旋回し、先端が旋回中心であって、そ
こにおいてメインアークは旋回はしないので、結局先端
を外れたメインアークは旋回し次いで先端に収束し安定
する。先端に発生したメインアーク又は先端に安定した
メインアークは、そこから外れようとすると旋回力が作
用するので、先端から外れにくい。したがって、先端へ
のメインアークの収集安定性が高く、ノズル溶損を生じ
にくくなる。
If a rotational force (Fleming's left-hand rule) is generated around the torch axis, and the conventional structure shown in Figs. A rotational force centered at the tip (point) is applied to the , the main arc turns, and the tip is the turning center, and the main arc does not turn there, so the main arc that is off the tip turns and then the tip It converges and becomes stable. The main arc generated at the tip or the main arc stabilized at the tip is difficult to detach from the tip because a turning force acts on the main arc when it tries to detach from the tip. Therefore, the collection stability of the main arc to the tip is high, and nozzle melting damage is less likely to occur.

このようにメインアークの安定性が高くなるので、更に
、メインアークを常時旋回させる構造にしてアーク電流
を高−くしかもカソードの消耗を遅くすることができる
。たとえば第1.2図に示す従来構造を例にとると、カ
ソード1の先端を平らにカットして、処理対象物に対向
する面積(放電面)を大きくし、その中心に、アークの
固定を防ぐために丸穴(非貫通)をあける。そして、カ
ソードの放電面を大きくした分、ノズル2の開口を大き
くする。これによれば、カソード1の放電面がリング状
となり、磁界によりメインアークに旋回力が作用し、カ
ソードの放電面(リング状)をメインアークが旋回する
。時系列で見ると、メインアークを発生するカソード面
が点からリング面に広がったことになり、カソードの放
電容量が格段に増大することになる。その分力ソードの
寿命が長くなると共に、アーク電流容量が大きくなる。
Since the stability of the main arc is improved in this way, it is also possible to create a structure in which the main arc is constantly rotating, thereby increasing the arc current and slowing down the consumption of the cathode. For example, taking the conventional structure shown in Figure 1.2, the tip of the cathode 1 is cut flat to increase the area (discharge surface) facing the object to be treated, and the arc is fixed at the center of the area (discharge surface) that faces the object to be treated. Drill a round hole (non-penetrating) to prevent this. Then, the opening of the nozzle 2 is made larger in proportion to the larger discharge surface of the cathode. According to this, the discharge surface of the cathode 1 has a ring shape, a turning force acts on the main arc due to the magnetic field, and the main arc turns around the discharge surface (ring shape) of the cathode. Viewed in chronological order, the cathode surface that generates the main arc has expanded from the point to the ring surface, and the discharge capacity of the cathode has increased significantly. As a result, the life of the force sword becomes longer and the arc current capacity becomes larger.

磁界は、カソード又は着火用陽極の極力先端に近い所に
永久磁石を設置して、あるいはカソード又は着火用陽極
に電気コイルを巻回して生成できる。
The magnetic field can be generated by placing a permanent magnet as close as possible to the tip of the cathode or ignition anode, or by winding an electric coil around the cathode or ignition anode.

本発明の好ましい実施例では、カソードを、少なくとも
底部を高融点金属とした筒状体とし、このカソードの中
空部に外観が棒状の着火用陽極を配置し、カソードの外
側、あるいはカソードと着火用陽極の間、の少なくとも
一方にプロセスガスを供給する構成とする。
In a preferred embodiment of the present invention, the cathode is a cylindrical body made of a high-melting point metal at least at the bottom, and an ignition anode having a rod-like appearance is disposed in the hollow part of the cathode. The process gas is supplied to at least one of the anodes and the anodes.

これによれば、着火用陽極は格別に大きくする必要がな
いのでその外径は小さく、トーチの外形を従来と同じに
しても、着火用陽極を取り囲むカソードの形状を、従来
よりも大きくでき、電流容量を大きくできる。また、カ
ソードが大きくなり。
According to this, since the ignition anode does not need to be particularly large, its outer diameter is small, and even if the external shape of the torch is the same as before, the shape of the cathode surrounding the ignition anode can be made larger than before. Current capacity can be increased. Also, the cathode becomes larger.

その中央に着火用陽極が位置する結果、メインアークが
着火用陽極を溶損することはなくなり、従来のようにノ
ズルを溶損することはなくなる。
As a result of the ignition anode being located in the center, the main arc will no longer erode the ignition anode, and will no longer erode the nozzle as in the past.

また本発明の好ましい実施例では更に、カソードは、略
リング状の高融点金属を底材としてそれに冷却媒体通流
空間を有する2重円筒を固着した。
Further, in a preferred embodiment of the present invention, the cathode has a substantially ring-shaped high melting point metal as a bottom material, and a double cylinder having a cooling medium flow space is fixed thereto.

底中心に穴を有する有底2型筒とし;着火用陽極は、略
カップ状の高融点金属に、冷却媒体通流空間を有する中
空円筒を固着した有底筒とし;カソードの、処理対象物
に対する放電面以外を、空間を介して外筒で覆い、この
外筒とカソードの間をプロセスガス通流路とし;しかも
、カソードとそれを貫通する着火用陽極の間の空間をプ
ロセスガス通流路とする。
A bottomed 2-type cylinder with a hole in the center of the bottom; the ignition anode is a bottomed cylinder in which a hollow cylinder with a coolant flow space is fixed to a substantially cup-shaped high melting point metal; The area other than the discharge surface is covered with an outer cylinder with a space provided between the outer cylinder and the cathode, and the space between the cathode and the ignition anode passing through it is used as a process gas flow path. road.

これによれば、カソードおよび着火用陽極がそれぞれ内
部で冷却され、しかもカソードの内、外をプロセスガス
が通ってカソードを内、外で遮断し、外筒と着火用陽極
が保護される。またプロセスガスによりメインアークの
外筒側が熱ピンチで内方(カソード側)へ絞られ、外筒
からメインアークが離れてカソードに収束し、外筒の保
護とメインアークの高安定性が確保される。カソードと
着火用陽極の間を通るプロセスガスによりメインアーク
の内側が熱ピンチで外方(カソード側)へ絞られ、着火
用陽極からメインアークが離れてカソードに収束し、着
火用陽極の保護とメインアークの高安定性が確保される
According to this, the cathode and the ignition anode are each cooled inside, and the process gas passes through the inside and outside of the cathode to isolate the cathode from the inside and outside, thereby protecting the outer cylinder and the ignition anode. In addition, the process gas causes the outer cylinder side of the main arc to be squeezed inward (to the cathode side) with a thermal pinch, and the main arc separates from the outer cylinder and converges on the cathode, ensuring protection of the outer cylinder and high stability of the main arc. Ru. The inside of the main arc is squeezed outward (toward the cathode) by the process gas passing between the cathode and the ignition anode, and the main arc separates from the ignition anode and converges on the cathode, protecting the ignition anode. High stability of the main arc is ensured.

第3図に本発明の一実施例の外観を、第4図に底面を、
第5図にVl−Vl線断面(縦断面)を示す。
Fig. 3 shows the appearance of an embodiment of the present invention, Fig. 4 shows the bottom surface,
FIG. 5 shows a cross section (vertical cross section) along the line Vl-Vl.

パイロットアークの発生時に陽極となるノズル(従来は
第1,2図の2)に相当する着火用陽極12を中心に設
け、逆に、カソード11をその周りに設けている。
An ignition anode 12 corresponding to a nozzle (conventionally 2 in FIGS. 1 and 2) which serves as an anode when a pilot arc is generated is provided at the center, and a cathode 11 is provided around it.

着火用陽極12は先端にカップ状の耐熱非磁性体金属を
固着した導電体有底円筒であり、その内部下端に永久磁
石16が収納され、冷却水13が通される。着火用陽極
12の外形は、略棒状である。
The ignition anode 12 is a bottomed conductive cylinder with a cup-shaped heat-resistant non-magnetic metal fixed to its tip, a permanent magnet 16 is housed in the lower end of the cylinder, and a cooling water 13 is passed through the cylinder. The outer shape of the ignition anode 12 is approximately rod-shaped.

この陽極12を取り囲むカソード1は、底面(第4図)
から見ればリング状、縦断面(第5図)では盲穴凸状の
高融点磁性体金属を先端に固着した導電体有底2重筒で
あり、このカソード11の中心穴に着火用陽極12が通
っている。カソード11の内部に冷却水13が通される
The cathode 1 surrounding this anode 12 has a bottom surface (Fig. 4).
When viewed from above, it has a ring shape, and when viewed from the vertical section (Fig. 5), it is a double cylinder with a conductive bottom, with a high melting point magnetic metal fixed to the tip of the convex blind hole, and an ignition anode 12 is placed in the center hole of this cathode 11. is passing through. Cooling water 13 is passed inside the cathode 11 .

カソード11は、第5図に示すように、底に開口を設け
た外筒15で取り囲まれている。この外筒15とカソー
ド11の間の空間、ならびに、カソード11と着火用陽
極12の間の空間には、プロセスガス14が通され、ト
ーチ下端より下方に向けて出る。
As shown in FIG. 5, the cathode 11 is surrounded by an outer cylinder 15 having an opening at the bottom. A process gas 14 is passed through the space between the outer cylinder 15 and the cathode 11 and the space between the cathode 11 and the ignition anode 12, and exits downward from the lower end of the torch.

着火時には、最初カソード11と陽極12の間に高周波
の高電圧を印加してこの間に放電を発生させ1次にカソ
ード11をマイナス極、陽極12をプラス極として直流
電圧を印加してパイロットアークを発生させその後高周
波高電圧の印加を停止する。
At the time of ignition, a high frequency high voltage is first applied between the cathode 11 and the anode 12 to generate a discharge between them, and then DC voltage is applied with the cathode 11 as the negative pole and the anode 12 as the positive pole to create a pilot arc. After that, the application of high frequency and high voltage is stopped.

次にカソード11をマイナス極、加熱対象物をプラス極
として直流電圧を印加し、これらの間にメインアークを
発生させその後カソード11.陽極12の間の直流電圧
印加を停止し、パイロットアークを消滅させる。
Next, a DC voltage is applied with the cathode 11 as the negative pole and the object to be heated as the positive pole, a main arc is generated between them, and then the cathode 11. The application of DC voltage between the anodes 12 is stopped, and the pilot arc is extinguished.

外筒15とカソード11の間の空間を通って下方に出る
プロセスガス14oは、カソード11−外筒15間をシ
ールドし、メインアークに外方から内方に向わせる熱ピ
ンチを生起させる6一方、カソード11と着火用陽極1
2の間の空間を通って下方に出るプロセスガス14iは
1着火用陽極12−カソード11間をシールドし、メイ
ンアークに内方から外方に向わせる熱ピンチを生起させ
る。これらのプロセスガスにより外筒15および着火用
陽極12が保護され、しかも上述の内外熱ピンチにより
、メインアークはカソード11の下端面に指向する。
The process gas 14o exiting downward through the space between the outer cylinder 15 and the cathode 11 shields the space between the cathode 11 and the outer cylinder 15 and causes a thermal pinch that directs the main arc from the outside to the inside. On the other hand, the cathode 11 and the ignition anode 1
The process gas 14i exiting downward through the space between the ignition anode 12 and the cathode 11 shields the ignition anode 12 and the cathode 11, causing a thermal pinch that directs the main arc from the inside to the outside. The outer cylinder 15 and the ignition anode 12 are protected by these process gases, and the main arc is directed toward the lower end surface of the cathode 11 due to the above-mentioned internal and external thermal pinch.

永久磁石16が着火用陽極12とカソード11の高融点
磁性体金属の間に磁界を与え、これにより第5図に示す
ように、着火用陽極12の下端とカソード11下端面の
間に磁束を生ずる。この磁束は、メインアークに直交す
る成分を有し、この成分がメインアークに、フレミング
の左手の法則に従かう力、つまりメインアークをカソー
ド11のリング状下面に沿って一方向に廻わす力を与え
る。
The permanent magnet 16 applies a magnetic field between the high-melting point magnetic metal of the ignition anode 12 and the cathode 11, thereby creating a magnetic flux between the lower end of the ignition anode 12 and the lower end surface of the cathode 11, as shown in FIG. arise. This magnetic flux has a component perpendicular to the main arc, and this component applies a force to the main arc according to Fleming's left hand rule, that is, a force that causes the main arc to rotate in one direction along the ring-shaped lower surface of the cathode 11. give.

この力によるメインアークの旋回により、カソード11
の下面の一点のみに常時メインアークが留まることがな
く、カソード11下面の全面が電子放射(アーク放電)
に寄与する。カソード11の下端面は面積が広いので熱
容量が太き(、高アーク電流での消耗が少ない。のみな
らず、メインア−りの旋回により、カソード11の一点
のみが消耗す°ることはなく、全体が次第に消耗するの
で、カソード11の寿命が格段に長くなる。
Due to the rotation of the main arc due to this force, the cathode 11
The main arc does not always stay at one point on the bottom surface of the cathode 11, and the entire bottom surface of the cathode 11 emits electrons (arc discharge).
Contribute to Since the lower end surface of the cathode 11 has a large area, it has a large heat capacity (and is less consumed by high arc currents. Not only that, but due to the rotation of the main arc, only one point of the cathode 11 is not consumed. Since the entire cathode 11 is gradually worn out, the life of the cathode 11 is significantly extended.

次に本発明の他の実施例を説明する。上述の実施例では
、磁石手段として永久磁石16を用いているが、これを
電気コイルに代えてもよい。たとえば、着火用陽極12
の筒部とそれに続く耐熱金属を磁性体として筒部に電気
コイルを巻回する。
Next, another embodiment of the present invention will be described. In the embodiment described above, the permanent magnet 16 is used as the magnet means, but this may be replaced by an electric coil. For example, the ignition anode 12
An electric coil is wound around the cylindrical part and the cylindrical part using a heat-resistant metal as a magnetic material.

この実施例では、電気コイルを比較的に上部に配置する
ことができ、電気コイルの冷却およびアーク熱よりの保
護を十分に行ない得る。この場合、カソード11の高融
点金属のみならず2重筒も磁性体とするのが好ましい。
This embodiment allows the electrical coil to be placed relatively high, providing sufficient cooling and arc heat protection for the electrical coil. In this case, it is preferable that not only the high melting point metal of the cathode 11 but also the double cylinder be made of a magnetic material.

本発明は第5図に示す電極構成のみならず、従来のたと
えば第1,2図に示す電極構成にも同様に実施できる。
The present invention can be applied not only to the electrode configuration shown in FIG. 5 but also to conventional electrode configurations such as those shown in FIGS. 1 and 2.

たとえば、第2図のカソード1の下部高融点金属を非磁
性体としてその内方に永久磁石を収納し、ノズル2の少
なくとも下端のブロックを磁性体としてもよい。必要な
ら、カソード1の下部高融点金属を先端を平らに切削し
中心に丸穴を開けたリング状平面端を有するものとし、
その分ノズル2の下端開口を広くする。また、カソード
1の少なくとも下部高融点金属を磁性体とし。
For example, the lower refractory metal of the cathode 1 in FIG. 2 may be made of a non-magnetic material and a permanent magnet may be housed inside thereof, and at least the block at the lower end of the nozzle 2 may be made of a magnetic material. If necessary, the lower refractory metal of the cathode 1 has a ring-shaped flat end with the tip cut flat and a round hole drilled in the center;
The lower end opening of the nozzle 2 is made wider accordingly. Further, at least the lower part of the cathode 1 has a high melting point metal made of a magnetic material.

ノズル2の下端のブロックを非磁性体としてその内方に
永久磁石を収納してもよい。更には、カソード1を磁性
体とし、ノズル2を磁性体としてカソード1および又は
ノズル2に電気コイルを巻回してもよい。ノズル2に電
気コイルを巻回した場合でも、電気コイルがノズル2に
磁束を発生し、この磁束がカソード1の先端に流れ、カ
ソード1を流れてトーチ上部でノズル2に戻る磁束ルー
プを生じ、この磁束がトーチ下端でメインアークを旋回
させる。
The block at the lower end of the nozzle 2 may be made of a non-magnetic material and a permanent magnet may be housed inside it. Furthermore, the cathode 1 may be made of a magnetic material, the nozzle 2 may be made of a magnetic material, and an electric coil may be wound around the cathode 1 and/or the nozzle 2. Even when an electric coil is wound around the nozzle 2, the electric coil generates a magnetic flux in the nozzle 2, this magnetic flux flows to the tip of the cathode 1, creates a magnetic flux loop that flows through the cathode 1 and returns to the nozzle 2 at the top of the torch, This magnetic flux causes the main arc to swirl at the lower end of the torch.

同様に第5図に示す電極構成でも、電気コイルをカソー
ド11に巻回してもよい。
Similarly, in the electrode configuration shown in FIG. 5, an electric coil may be wound around the cathode 11.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上の通り本発明によれば、メインアークがカソードに
集束し、これによりノズルなどの溶損が防止される。ま
た、トーチの外形を従来と同じにしても、カソードの形
状を従来よりも大きくし、アーク電流を大きくすること
ができる。
As described above, according to the present invention, the main arc is focused on the cathode, thereby preventing the nozzle and the like from being damaged by melting. Further, even if the outer shape of the torch is the same as the conventional one, the shape of the cathode can be made larger than the conventional one, and the arc current can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図および第2図は従来の移行形プラズマトーチの断
面図(縦断面図)である。 第3図は本発明の一実施例の要部外観を示す正面図5第
4図は底面図、第5図はVl−Vl線断面図(縦断面図
)である。 11:カソード      12:着火用陽極13:水
流   14,140.14i :プロセスガス流15
:外筒      16:永久磁石(磁石手段)第1 第2図 ] 第3図 Vlr 第4図 算5図
1 and 2 are cross-sectional views (longitudinal cross-sectional views) of a conventional transition type plasma torch. 3 is a front view showing the external appearance of essential parts of an embodiment of the present invention; FIG. 4 is a bottom view; and FIG. 5 is a sectional view (vertical sectional view) taken along the line Vl--Vl. 11: Cathode 12: Ignition anode 13: Water flow 14,140.14i: Process gas flow 15
: Outer cylinder 16: Permanent magnet (magnet means) 1 Fig. 2] Fig. 3 Vlr Fig. 4 Calculation 5

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)カソードと着火用陽極を備え、カソードと着火用
陽極の間にトリガ放電を生起した後に、処理対象物を陽
極としてカソードと処理対象物との間に放電を発生させ
る移行形プラズマトーチにおいて、 カソードの、処理対象物に対向する面と着火用陽極との
間に磁界を発生する磁石手段を備えたことを特徴とする
移行形プラズマトーチ。
(1) In a transitional plasma torch that is equipped with a cathode and an ignition anode, and after a trigger discharge is generated between the cathode and the ignition anode, a discharge is generated between the cathode and the object with the object to be treated as the anode. , A transitional plasma torch characterized by comprising magnetic means for generating a magnetic field between the surface of the cathode facing the object to be treated and the ignition anode.
(2)カソードを、少なくとも底部を高融点磁性金属と
した筒状体とし、このカソードの中空部に少なくとも先
端を中空磁性体としこの非磁性体部に磁石手段として永
久磁石を収納した外観が棒状の着火用陽極を配置し、カ
ソードの外側、あるいはカソードと着火用陽極の間、の
少なくとも一方にプロセスガスを供給する構成とした前
記特許請求の範囲第(1)項記載の移行形プラズマトー
チ。
(2) The cathode is a cylindrical body whose at least the bottom is made of a high-melting-point magnetic metal, the hollow part of the cathode has at least a hollow magnetic material at its tip, and the non-magnetic part houses a permanent magnet as a magnet means.It has a rod-like appearance. The transitional plasma torch according to claim 1, wherein an ignition anode is disposed, and a process gas is supplied to at least one of the outside of the cathode or between the cathode and the ignition anode.
(3)カソードの、少なくとも先端部を磁性体とし、磁
石手段として電気コイルをカソードに巻回した前記特許
請求の範囲第(1)項記載の移行形プラズマトーチ。
(3) The transfer type plasma torch according to claim 1, wherein at least the tip of the cathode is made of a magnetic material, and an electric coil is wound around the cathode as a magnet means.
(4)カソードを、少なくとも底部を高融点磁性金属と
した筒状体とし、このカソードの中空部に外観が棒状の
着火用陽極を配置し、カソードの外側、あるいはカソー
ドと着火用陽極の間、の少なくとも一方にプロセスガス
を供給する構成とした前記特許請求の範囲第(3)項記
載の移行形プラズマトーチ。
(4) The cathode is a cylindrical body with at least the bottom made of a high-melting point magnetic metal, and an ignition anode with a rod-like appearance is arranged in the hollow part of the cathode, and the ignition anode is placed outside the cathode or between the cathode and the ignition anode. A transitional plasma torch according to claim 3, wherein a process gas is supplied to at least one of the following.
(5)カソードは、略リング状の高融点金属を底材とし
てそれに冷却媒体通流空間を有する2重円筒を固着した
、底中心に穴を有する有底2重筒とした前記特許請求の
範囲第(2)項又は第(4)項記載の移行形プラズマト
ーチ。
(5) The cathode is a double cylinder with a bottom and a hole in the center of the bottom, with a substantially ring-shaped high melting point metal as the bottom material and a double cylinder with a coolant flow space fixed thereto. The transitional plasma torch according to item (2) or item (4).
(6)着火用陽極は、略カップ状の耐熱金属に、冷却媒
体通流空間を有する中空円筒を固着した有底筒とした前
記特許請求の範囲第(2)項又は第(4)項記載の移行
形プラズマトーチ。
(6) The ignition anode is a bottomed cylinder in which a hollow cylinder having a cooling medium flow space is fixed to a heat-resistant metal having a substantially cup shape. A transitional plasma torch.
(7)カソードの、処理対象物に対する放電面以外を空
間を介して外筒で覆い、この外筒とカソードの間をプロ
セスガス通流路とした前記特許請求の範囲第(2)項又
は第(4)項記載の移行形プラズマトーチ。
(7) A part of the cathode other than the discharge surface facing the object to be treated is covered with an outer cylinder with a space therebetween, and a process gas flow path is provided between the outer cylinder and the cathode. The transitional plasma torch described in (4).
(8)カソードとそれを貫通する着火用陽極の間の空間
をプロセスガス通流路とした前記特許請求の範囲第(2
)項又は第(4)項記載の移行形プラズマトーチ。
(8) The space between the cathode and the ignition anode passing through it is a process gas passageway.
) or (4).
(9)カソードおよび着火用陽極の両者を磁性体として
、着火用陽極に磁石手段として電気コイルを巻回した前
記特許請求の範囲第(1)項記載の移行形プラズマトー
チ。
(9) The transition type plasma torch according to claim (1), wherein both the cathode and the ignition anode are made of magnetic material, and an electric coil is wound around the ignition anode as a magnet means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011071081A (en) * 2009-08-28 2011-04-07 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp Plasma melting device

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JPS54136193A (en) * 1978-01-09 1979-10-23 Inst Elektroswarki Patona Method of and device for generating plasma in plasma arc torch
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