等離子爐是利用氣體電離所產生的等離子體的能量進行加熱的一種電爐。等離子爐是20世紀60年代發展起來的,此后得到較快的發展。
等離子爐可用來熔煉鎢、鉬、鈮、鈦、鋯等難熔金屬和活潑金屬,也可用來熔煉工具鋼,耐熱鋼,耐蝕鋼、高強度鋼等優質鋼。
基本原理
氣體電離產生等離子體,是物質第四態。等離子體由正離子、負離子和自由電子以及中性分子組成。其中正離子所帶正電荷的總量,與自由電子及負離子所帶負電荷的總量相等。產生等離子體的方法,就是使氣體電離的方法,在電弧爐中已作了敘述。就氣體電離來說,普通電弧爐中電弧也是等離子體,不過其電離程度較低而已。
等離子爐中的等離子體一般是細長的噴流,稱為等離子束。
等離子電熱和電弧電熱類似,原理上大同小異。等離子電熱是以電弧電熱為基礎發展起來的,可以認為是電弧電熱的改進和強化。兩者都是等離子體,都是氣體自激弧光放電效應,本質和基本規律相同。但是形成方式和結構有差異,主要差異是等離子束是用空心電制供人工作氣體產生的噴流流束,它的溫度較高,剛性較好,并且對物料有保護作用,可以大幅度改善物料熔煉效果。
工業上用等離子槍產生等離子束。等離子槍的作用相當于空心電極,用它供電和強制供人工作氣體,形成有剛性的等離子體噴流的流束。