[發明專利]等離子體焰炬噴嘴

在審

• 申請號: 201310712846.3
• 申請日: 2013-12-20
• 公開（公告）號: CN104582226A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 趙賢濟;金千雨;金榮一;李商雨;樸勝喆;樸宗吉;黃泰元
• 申請（專利權）人: 韓國水力原子力株式會社
• 主分類號: H05H1/34
• 分類號: H05H1/34
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 楊黎峰;李欣

技術領域

本發明涉及一種等離子體焰炬噴嘴，特別是涉及一種在等離子體焰炬前電極設置石墨材料的焰炬噴嘴的等離子體焰炬噴嘴。

背景技術

通常，在廢物的應用處理、新材料開發、有害氣體去除等中利用熱等離子體（thermal?plasma）。

這種熱等離子體中的核心與產生超高溫的等離子體的等離子體焰炬（plasma?torch）相關聯，在上述等離子體焰炬中，最為廣泛應用的是中空型（hollow?type）直流電弧等離子體焰炬。

其中，所述中空型等離子體焰炬的內部具有產生直流電弧的電極，在該電極的內部，對前電極（front?electrode）及后電極（rear?electrode）的內部空間進行了特殊的設計，以對作為超高溫的導電性流體的等離子體進行約束的同時賦予所需的特性，且所述中空型等離子體焰炬與焰炬噴嘴（nozzle）的前電極連接以使流動的電弧點集中于內部，同時執行最終將等離子體排出到外部的導向作用。

特別是，為了容易地進行電弧的點火（ignition），所述等離子體焰炬使用無氧銅（oxygen?free?cupper，OPC）材料的電極及電極噴嘴。

然而，所述無氧銅材料的前電極及電極噴嘴作為在產生等離子體時直流電弧點（arc?spot）集中的地方，在高溫電弧熱下腐蝕的很快。

此外，在反極性（reverse?polarity）焰炬的情況下，陰極點（cathode?spot）中的腐蝕比陽極點（anode?spot）中的腐蝕大。

此外，在利用等離子體焰炬的熔融爐系統中，無氧銅材料的焰炬前電極部分插入熔融爐中而運作，因此，外部暴露在高溫的等離子體氛圍中。

因此，為了減小焰炬前部的消耗速度，必須伴隨水冷卻（water?cooling），從而降低等離子體焰炬的熱效率。

此外，在熔融爐內，等離子體行為的再現性少，總是具有大的不確定性，暴露在這種情況下的焰炬噴嘴即使受到小的異常放電（side?arcing）冷卻通道也容易受到損壞。

在此情況下，發生需要中斷工作并更換噴嘴的情況，因此工作效率降低。

而且，無氧銅的生產成本昂貴，且加工成噴嘴的過程困難，因此，部件的價格高從而整體經濟性也降低。

現有的等離子體焰炬的無氧銅材料的電極噴嘴的價格昂貴，并且異常放電導致較難使用至所意圖的壽命期間，因此，存在有降低設備的運行效率及經濟性的問題。

發明內容

技術課題

為此，本發明為了解決如上所述的諸多問題而提出，本發明的目的在于提供一種通過螺栓將石墨材料的焰炬噴嘴結合在等離子體焰炬前電極，以促進更換焰炬噴嘴的等離子體焰炬噴嘴。

技術方案

為了達到所述目的，根據本發明的等離子體焰炬噴嘴的特征在于，以螺栓為媒介將焰炬噴嘴固定設置在等離子體焰炬前電極。

有益效果

如上所述，根據本發明的等離子體焰炬噴嘴具有如下的效果。

第一，在本發明中，內部不設置冷卻通道，而是能夠在使用一段時間后周期性地進行更換，因此，在根本上改善等離子體焰炬的熱效率的同時，也能夠創新性地改善等離子體焰炬的運行安全性、設備利用率、運行經濟性等。

第二，在本發明中，作為廉價的消耗性材料的石墨材料的噴嘴可以在使用一小段時間后周期性地進行更換，而無需另外的冷卻，從而能夠以低成本的等離子體焰炬確保技術的全球競爭力。

附圖說明

圖1是示出根據本發明的等離子體焰炬噴嘴的示意圖；

圖2是示出采用根據本發明的等離子體焰炬噴嘴的等離子體焰炬的示意圖；

圖3是示出圖2的等離子體焰炬前電極的結構圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發明進行詳細的說明。

圖1是示出根據本發明的等離子體焰炬噴嘴的示意圖。

如圖所示，根據本發明的等離子體焰炬噴嘴8以螺栓11為媒介固定設置在等離子體焰炬前電極1。

其中，所述焰炬噴嘴8由石墨構成。

即，根據本發明的等離子體焰炬噴嘴8作為等離子體焰炬前電極1的延伸部分，是在產生等離子體時內部集中有電弧點的構件。

其中，所述等離子體前電極1及焰炬噴嘴8的作用是對作為高溫流體的等離子體進行約束并賦予所需的特性。

特別是，所述等離子體焰炬噴嘴8是通過螺栓11與等離子體焰炬前電極1連接結合的結構。