Введение
1. Обзор оборудования высокочастотных плазменных установок для обработки мелких дисперсных порошков 11
1.1. Плазменные установки и плазмотроны 11
1.2. Порошковые питатели 23
1.3. Источники питания 27
1.4. Промышленные ВЧИ плазменные установки 31
1.5. Варианты высокочастотных индукционных плазменных установок для получения сфероидизированных порошков различных материалов 40
1.5.1. Высокочастотная плазменная установка для получения дисперсного плавленного кварца (горизонтальная плазменная струя) 40
1.5.2. Высокочастотная плазменная установка для получения плавленных дисперсных порошков электротехнического периклаза (вертикальная плазменная струя) 43
1.5.3. ВЧИ-установка для получения плавленных сфероидных ультрадисперсных порошков диоксида кремния 46
2. Описание экспериментальных плазменных установок и проведенных экспериментов 49
2.1. Применение высокочастотной индукционной плазмы 49
2.2. Особенности технологического процесса сфероидизации порошкового материала 66
2.3. Описание экспериментальных установок для обработки дисперсных материалов в ВЧИ-плазмотроне 70
3. Расчет параметров ВЧИ~плазмы 87
3.1. Система уравнений, описывающих поведение плазмы 87
3.1.1. Электромагнитные уравнения 8 8
3.1.2. Уравнение баланса энергии 92
3.1.3. Уравнение неразрывности 94
3.1.4. Уравнение движения 94
3.2. Граничные условия 96
3.3. Основные положения метода контрольного объема 100
3.4. Расчетная сетка 102
3.5. Дискретные аналоги уравнений, описывающих поведение плазмы 105
3.6. Алгоритм решения 117
3.7. Исходные данные для расчета. Результаты расчета 121
4. Расчет динамики движения и нагревания мелкодисперсных тугоплавких частиц в плазменной струе 136
4.1. Методика расчета движения частицы в плазме 140
4.2. Методика расчета нагревания частицы в плазме 144
4.2.1. Стадии нагрева частицы в плазме и механизмы передачи энергии 144
4.2.2. Физические процессы, связанные с потерями массы 149
4.3. Результаты расчета движения и нагревания частицы дисперсного материала в плазменной струе 153
4.4. Плазменная струя, загруженная большим количеством мелкодисперсных частиц 168
5. Анализ критериальных формул теплообмена сферических тел в высокотемпературных и плазменных потоках 179
6. Экспериментальная часть 207
6.1. Определение скорости движения мелкодисперсных тугоплавких частиц в факеле плазменной струи 209
6.2. Исследование энергетических характеристик плазменных установок 212
6.3. Измерение температуры плазмы 217
6.4. Определение максимальной степени загрузки плазмы мелкодисперсными частицами 222
Заключение 225
Список литературы 228
