Влияние подачи обрабатываемого материала в ванну плазменной печи на энергетические параметры восстановительной плавки кварц-лейкоксенового концентрата

摘要

Исследованы энергетические параметры плазменно-дуговой восстановительной плавки кварц-лейкоксенового концентрата, являющегося перспективным сырьём российской титановой промышленности. Плавка предназначена для рафинирования концентрата от кремния с получением синтетического рутила. Рафинирование основано на восстановлении SiO_2 до SiOс испарением последнего из расплава. Плавку производили при атмосферном давлении в лабораторной плазменно-дуговой печи постоянного тока с графитовыми электродом и тиглем. На основе вольтамперных параметров определено электрическое сопротивление ванны. Показано, что подача концентрата в ванну приводит к увеличению выделяющейся в ванне мощности. Увеличение мощности происходит в результате ленц-джоулева нагрева, обусловленного возрастанием сопротивления панны вследствие наличия в ней твёрдой фазы. Мощность ленц-джоулева тепловыделения достигала 70% от мощности дугового нагрева и компенсировала энергозатраты на плавление и термохимическую обработку концентрата.