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Keywords:

  • modeling of plasma reactor;
  • transferred arc plasma reactor;
  • Plasmacan furnace

Abstract

The Plasmacan cyclone transferred arc plasma furnace seems ideally suited for the treatment of fine refractory powders to produce a consolidated liquid product. In this furnace, particles are pneumatically injected tangentially near the wall of a cylindrical sleeve while an arc is struck along the central axis of the sleeve. A simple model has been developed to examine the behaviour of the injected particles in the entrance region of the furnace up to the point where the particles reach their melting point and form the molten film. Three-dimensional equations of particle motion are solved to compute particle trajectories, given gas temperature and velocity fields in the furnace. The location of the first appearance of the molten film is computed under a variety of operating conditions for a laboratory scale furnace.

Le four à plasma à arc transféré en cyclone, Plasmacan, semble idéalement adapté au traitement de poudres réfractaires fines pour la production d'un produit consolidé par voie liquide. Dans ce four, les particules sont injectées pneumatiquement tangentiellement à la paroi d'un manchon cylindrique, pendant qu'un arc est formé dans l'axe central du manchon. On a développé un modèle simple pour examiner le comportement des particules injectées à l'entrée du four jusqu'à l'endroit où elles atteignent leur point de fusion et forment un film fondu. On a résolu les équations tridimensionnelles de mouvement des particules pour calculer leurs trajectoires, connaissant la température du gaz et les champs de vitesse dans le four. Le point d'apparition du film fondu a été calculé sous des conditions de fonctionnement très diverses pour un four à l'échelle du laboratoire.