ES2306536T3 - Procedimiento de tratamiento por arco de plasma usando un soplete de arco de plasma en modo dual. - Google Patents
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Abstract
Un procedimiento para operar un sistema (10) de arco de plasma que trata una pieza de trabajo (14), que se caracteriza porque el procedimiento comprende: proporcionar un dispositivo (16) de arco de plasma que incluye un electrodo (38), un anillo (46) de gas de plasma y una tobera (18); proporcionar al menos una fuente de energía (50; 34, 36) que tiene un primer borne (52) conectado al electrodo (38), un segundo borne (56) conectado a la tobera (18) y un tercer borne (54) conectado a tierra y a la pieza de trabajo (14); suministrar gas al anillo (46) de gas de plasma; aplicar un primer potencial eléctrico al electrodo (38) y aplicar un segundo potencial eléctrico menor que el primer potencial eléctrico a la tobera (18), de manera que se produzca una diferencia de potencial entre el electrodo (38) y la tobera (18); iniciar un arco (44) entre el electrodo (38) y la tobera (18) para formar un gas de plasma; calentar la pieza de trabajo (14) con el gas de plasma para elevar la temperatura de la pieza de trabajo de esta manera hasta alcanzar una temperatura de conducción; y formar automáticamente un arco (44A) entre el electrodo (38) y la pieza de trabajo (14) cuando la temperatura de la pieza de trabajo alcanza la temperatura de conducción, en el cual el arco (44A) se puede extender, más allá de la pieza de trabajo, a tierra.
Description
Procedimiento de tratamiento por arco de plasma
usando un soplete de arco de plasma en modo dual.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para iniciar un sistema de tratamiento por arco de
plasma, y más en particular, se refiere a un sistema de soplete de
plasma que funciona en un modo de arco no transferido (NTA) o en un
modo de arco transferido (TA) sin cambiar ningún elemento mecánico
del dispositivo de plasma.
Los reactores de plasma han sido el objeto de
numerosos proyectos de investigación y desarrollo, y a menudo de
patentes, en las últimas décadas. Por definición, tales reactores
hacen uso de un gas de plasma, que forma una columna de arco
generadora de calor entre dos o más electrodos para calentar a
tratar a elevada temperatura el material que se va, y de esta
manera permiten que se produzcan las reacciones deseadas que no
serían económicas o posibles de obtener de otra manera. El gas de
plasma que forma la columna de arco consiste en una mezcla de
moléculas energéticas y/o desasociadas, e iones cargados
positivamente y electrones libres obtenidos a partir del gas que
está sometido a una ionización parcial por medio de un arco
eléctrico (normalmente de CC) formado entre un ánodo y un cátodo.
Los sistemas de tratamiento por arco de plasma se utilizan en
aplicaciones tales como fusión de metales, producción de polvo, y
tratamiento de residuos peligrosos.
En la práctica, el gas de plasma se puede
utilizar a menudo como un reactivo. De esta manera, a título de
ejemplo, el oxígeno o aire pueden ser utilizados para realizar la
oxidación. El monóxido de carbono o hidrógeno pueden ser utilizados
para realizar la reducción. Los cloruros pueden ser utilizados para
realizar la cloración y el nitrógeno para la nitración.
En las cámaras de tratamiento por arco de
plasma, un dispositivo de plasma transfiere energía eléctrica a
través de una corriente de gas tan caliente que el gas se convierte
en conductor eléctrico. Por ejemplo, la patente norteamericana
4.912.296 del solicitante muestra una construcción ventajosa de un
sistema de tratamiento por soplete de plasma. La patente
norteamericana 4.770.109 y la patente norteamericana 5.136.137,
ambas del inventor de la invención que se ha mencionado más arriba
y también del solicitante, muestran y reivindican reactores para el
tratamiento y la fusión de todo tipo de materiales, en particular
residuos peligrosos, para los cuales la presente invención es
particularmente útil.
En general, hay dos tipos de dispositivos de
plasma: no transferido y transferido. En los dispositivos de arco
no transferido, ambos electrodos están contenidos completamente en
el interior del dispositivo, por ejemplo entre dos anillos
coaxiales de manera que el arco eléctrico se forma en el espacio
anular existente entre los anillos coaxiales. Un gas pasa a través
del anillo anular y se emite desde un extremo del soplete.
En los dispositivos de arco transferido, un
electrodo está contenido en el dispositivo y el otro electrodo es
exterior y separado del dispositivo. El otro electrodo también se
encuentra normalmente en la superficie del material que se va a
tratar y/o calentar. En muchas circunstancias, los dispositivos de
arco transferido son más eficientes que los dispositivos de arco no
transferido.
En el tratamiento de residuos peligrosos, los
equipos adecuados para tratar residuos como se ha descrito en las
patentes que se han mencionado más arriba, incluyen una cuba
generalmente cilíndrica abierta por la parte superior, que gira con
respecto a un eje vertical dentro de una cámara obturada, un sistema
para cargar material en el interior de la cuba, un dispositivo por
arco de plasma amovible montado encima de la cuba (que en adelante
será denominado como la centrífuga) y conexiones eléctricas desde la
fuente de alimentación del arco al dispositivo de plasma y a la
base conductora de la centrífuga.
Un elemento muy importante en el procedimiento
de tratamiento de residuos es fundir los componentes inorgánicos
(normalmente óxidos) de la alimentación en una escoria mientras se
evaporan el agua, los componentes orgánicos y la mayor parte de las
sales. Una escoria de este tipo es eléctricamente conductora a altas
temperaturas y no conductora a bajas temperaturas. Puesto que el
fondo conductor de la centrífuga puede estar cubierto por escoria
no conductora si la operación del procedimiento es interrumpida, es
necesaria una manera de transformar la capa no conductora a un
estado conductor. La presente invención es particularmente efectiva
para este propósito.
Cuando el sistema de tratamiento por arco de
plasma se desconecta, una cantidad de escoria, es decir, la cabeza
de la escoria, se queda en el tambor para formar la escoria para un
uso posterior. Durante el tiempo de parada, la escoria se enfría y
se puede solidificar. Cuando la temperatura de la escoria disminuye,
la conductividad eléctrica de la escoria también disminuye. Un
problema que se produce cuando se inicia el sistema de tratamiento
por arco de plasma es que la conductividad eléctrica de la escoria
puede haber bajado a un nivel tal que no mantendrá un arco entre el
soplete y la red de tierras. Con el fin de iniciar el sistema de
tratamiento y mantener un arco, la escoria se debe calentar para
incrementar a su conductividad.
\newpage
Un procedimiento convencional para calentar la
escoria es con un soplete de oxiacetileno o con un dispositivo de
arco de plasma no transferido. En un dispositivo de este tipo, la
columna de arco de plasma se extiende permanentemente entre los dos
electrodos "integrados" del dispositivo, incluso si esta
columna puede ser soplada por el gas de plasma inyectado y por lo
tanto formar un bucle alargado.
Se han desarrollado sistemas de tratamiento por
arco de plasma que incluyen un dispositivo de plasma que puede
funcionar, ya sea en un modo de arco no transferido o en un modo de
arco transferido. En los sistemas de este tipo, las piezas se deben
cambiar con el fin de realizar la conmutación entre los dos modos.
Esto ocupa tiempo y además puede permitir que la escoria se enfríe,
bajando de esta manera su conductividad. Estos sistemas también
requieren que un operador conmute entre los modos con algún tipo de
dispositivo físico y mecánico. Por lo tanto, esos sistemas están
sometidos al error del operador y a un error establecido.
Adicionalmente, a menudo operan de una manera preestablecida, es
decir, el tiempo para conmutar está predeterminado y por lo tanto,
si este tiempo predeterminado es erróneo, entonces se puede perder
un tiempo valioso conmutando entre modos en un momento inapropiado,
es decir, demasiado pronto y por lo tanto la escoria todavía no se
encontrará en el estado conductor, o alternativamente, demasiado
tarde y por lo tanto el modo de arco transferido más deseable y más
eficiente no se introducirá lo suficientemente pronto.
Un problema todavía mayor son los sistemas que
no operan en ambos modos. En un sistema de este tipo, los materiales
no conductores, tal como el vidrio, normalmente están
desportillados con el fin de conseguir un trayecto de tierras para
el arco transferido. Este procedimiento de desportillado utiliza
tiempo y daña los sistemas refractarios que encamisan las paredes
internas del sistema de tratamiento por arco de plasma. El grafito u
otras barras metálicas eléctricamente conductoras también es
utilizado con éxito, pero tienen una vida operativa corta en
ambientes oxidantes.
El documento US 5.017.754 muestra un
procedimiento para operar un sistema por arco de plasma que trata
una pieza de trabajo. Se proporciona un dispositivo de arco de
plasma que incluye dos electrodos en forma de tubo. Se aplica un
primer potencial eléctrico al primer electrodo en forma de tubo y se
aplica un segundo potencial eléctrico al segundo electrodo en forma
de tubo para iniciar un arco entre los dos electrodos. Además, un
electrodo está conectado a un crisol que soporta un baño de material
fundido. Otro arco de plasma puede ser generado entre uno de los
electrodos anteriores y el electrodo conectado al crisol.
El documento WO 97/49641 A2 describe un soplete
de plasma en la cual el arco es transferido desde un electrodo al
baño de fundido contenido en un hogar que está conectado a tierra.
Se proporciona un trayecto de inicio para el soplete de plasma que
comprende una barra que se inserta dentro de la cámara de plasma en
una altura justamente por encima del hogar.
El objetivo de la presente invención es
proporcionar un procedimiento para operar un sistema por arco de
plasma que solucione los inconvenientes de la técnica anterior.
Este objetivo se consigue con un procedimiento
para operar un sistema por arco de plasma que tiene las
características de la reivindicación 1. La reivindicación 2 se
refiere a una realización preferente.
De acuerdo con un aspecto de la presente
invención, un procedimiento para operar un sistema de tratamiento
por arco de plasma que trata una pieza de trabajo comprende
proporcionar un dispositivo de arco de plasma que incluye un
electrodo, un anillo de gas de plasma y una tobera, y proporcionar
al menos una fuente de energía con un primer borne conectado al
electrodo, un segundo borne conectado a la tobera y un tercer borne
conectado a la pieza de trabajo.
El gas es suministrado al anillo de gas de
plasma y se proporciona energía al electrodo y a la tobera, de
manera que se crea una diferencia de potencial entre el electrodo y
la tobera, creando de esta manera un arco en el interior del gas
para crear gas de plasma. La pieza de trabajo es calentada con gas
de plasma para elevar la temperatura de la pieza de trabajo de esta
manera, hasta alcanzar una temperatura de conducción y el arco es
transferido automáticamente desde entre el electrodo y la tobera a
entre el electrodo y la pieza de trabajo, una vez que la
temperatura de la pieza de trabajo alcance la temperatura de
conducción (de manera que el punto de tierra sea encontrado por el
arco).
De acuerdo con otro aspecto de la presente
invención, se proporcionan dos fuentes de energía, una primera de
las cuales tiene un borne positivo conectado al electrodo y un
terminal negativo conectado a la tierra eléctrica, y una segunda de
las cuales tiene un borne positivo conectado al electrodo y un borne
negativo conectado a la tobera.
De acuerdo con un aspecto adicional de la
presente invención, un procedimiento para operar un sistema de
tratamiento por arco de plasma que trata un baño de fundido
comprende proporcionar un dispositivo de arco de plasma que incluye
un electrodo, un anillo de gas de plasma y una tobera, y
proporcionar al menos una fuente de energía que tiene un borne
conectado al electrodo, un borne conectado a la tobera y un borne
conectado al material que se va a calentar. El gas se suministrado
al anillo de gas de plasma y se suministra energía al electrodo y a
la tobera, de manera que se crea una diferencia de potencial entre
el electrodo y la tobera, creando de esta manera un arco dentro del
gas para formar un gas de plasma. La pieza de trabajo es calentada
con el gas de plasma hasta alcanzar una temperatura en la que la
conductividad de la pieza de trabajo es tal que una corriente
adecuada (generalmente de aproximadamente 100 A) puede ser
transportada por la pieza de trabajo. A continuación, el arco es
transferido desde entre el electrodo y la tobera a entre el
electrodo y la pieza de trabajo.
Un sistema de tratamiento por arco de plasma que
se puede utilizar para ejecutar el método de la invención comprende
un alojamiento, un espacio interior definido dentro del alojamiento,
una tierra eléctrica por debajo del espacio interior, una pieza de
trabajo dentro del espacio interior, un dispositivo de arco de
plasma que incluye un electrodo, un anillo de gas de plasma y una
tobera, y al menos una fuente de energía que incluye un primer
borne, un segundo borne y un tercer borne. El primer borne está
conectado al electrodo, el segundo borne está conectado a la tobera
y el tercer borne está conectado a la pieza de trabajo.
El tratamiento por arco de plasma puede
comprender fuentes de energía primera y segunda, incluyendo cada una
de ellas un primer borne y un segundo borne. El primer borne de la
primera fuente de energía está conectado al electrodo, el segundo
borne de la primera fuente de energía está conectado a la tierra
eléctrica, el primer borne de la segunda fuente de energía está
conectado al electrodo y el segundo borne de la segunda fuente de
energía está conectado a la tobera.
Como consecuencia, el sistema de tratamiento por
arco de plasma que incluye un sistema de soplete puede realizar la
transición eléctrica entre un modo de arco no transferido y un modo
de arco transferido. Cada modo de transferencia de corriente
eléctrica opera simultáneamente, pero también independientemente del
otro. El plasma caliente generado por el arco no transferido se
utiliza para reducir el voltaje necesario para transportar corriente
entre la pieza de trabajo y el soplete. El arco se transfiere
cuando se encuentra un punto eléctrico de tierra, sin requerir
conmutación mecánica. De esta manera, la influencia del operador no
es requerida ni tampoco un cambio de piezas necesarias para la
transferencia entre el modo de arco no transferido y el modo de arco
transferido. Si no se encuentra las tierras eléctricas, entonces el
recalentamiento del arco no transferido se utiliza para llevar la
pieza de trabajo o baño de fundido a un estado eléctricamente
conductor.
El dispositivo de arco de plasma se encuentra en
una situación constante de arco conectado, mientras que los modos
no transferido y transferido se proporcionan de acuerdo con las
condiciones del procedimiento.
Otras características y ventajas de la presente
invención se podrán entender con la lectura y comprensión de la
descripción detallada de las realizaciones ejemplares preferentes,
que se encuentran aquí y más adelante, en conjunto con la
referencia a los dibujos en los cuales los mismos números
representan a los mismos elementos.
La figura 1 es una sección transversal de un
sistema de tratamiento por plasma que contiene un baño de
fundido;
la figura 2 es un esquema de una soplete de modo
doble con una configuración de dos fuentes de energía;
la figura 3 es un diagrama esquemático de una
soplete de modo doble con configuración de una única fuente de
energía; y
la figura 4 es un esquema de una fuente de
energía para utilizarse con la soplete de modo doble de la figura
3.
Un sistema 10 de tratamiento por arco de plasma
incluye un alojamiento 11 y un espacio interior 12 que contiene
escoria o una pieza de trabajo 14. El alojamiento contiene una
abertura 26 para introducir el material que se va a tratar y una
abertura 27 para que se elimine el gas. Se utiliza una abertura para
retirar el material en fase condensada pero no se muestra. Como se
ha tratado previamente, la pieza de trabajo 14 puede ser cualquiera
de distintas formas de residuos peligrosos y no peligrosos, materia
orgánica, materia inorgánica, metal, etc. El sistema de tratamiento
por arco de plasma también incluye un soplete 16 de arco de plasma
que incluye un electrodo en la misma (no mostrado), un anillo de
gas de plasma (no mostrado) y una tobera 18. El sistema además
puede incluir dos fuentes de energía (mostradas en la figura 2)
pero, como se describirá más adelante en la presente memoria
descriptiva, pueda ser una única fuente de energía.
Un tambor 20 de recepción de materiales está
montado dentro del espacio interior 12. El tambor 20 de recepción
de materiales preferiblemente es rotativo con respecto al
alojamiento 11, pero también puede ser fijo con respecto al
alojamiento. La parte inferior del tambor de recepción de materiales
preferiblemente está cubierta por un refractario apropiado 22, por
ejemplo, conductor. El refractario conductor preferiblemente esta
hecho, al menos parcialmente, de grafito, carbón y/o carburo de
silicio. El refractario conductor también puede incluir una matriz
de acero para incrementar la conductividad del refractario. Cuando
se trata metal, la capa refractaria conductora se puede omitir.
Preferiblemente, al menos el fondo del tambor se
mantiene a tierra. Esto se puede conseguir con una red 23 de
tierras eléctricas que puede incluir un miembro conductor 24.
Disposiciones conocidas se pueden utilizar para mantener la base 25
del tambor a potencial de tierra.
Con respecto a la figura 2, el primer borne 30,
32 de ambas fuentes de energía 34, 36 está fijado al electrodo 38.
La primera fuente de energía 34 tiene un segundo borne 40 conectado
a la tierra eléctrica y a la pieza de trabajo 14, mientras que el
segundo borne 42 de la segunda fuente de energía 36 está conectado a
la tobera 18.
Como consecuencia, durante la operación, las
fuentes energía 34, 36 producen un potencial eléctrico positivo en
el electrodo 38. El borne 42 de la fuente de energía 36 crea un
potencial eléctrico en la tobera 18 que es negativo con respecto al
del electrodo 38. De esta manera, se desarrolla un arco 44 entre el
electrodo y la tobera debido a la diferencia de potencial. El gas
es suministrado por el anillo de gas de plasma 46 de manera que
produce un remolino o movimiento del vértice en el interior del
dispositivo 16. El arco 44 convierte el gas en un gas de plasma.
Este gas de plasma produce calor y es utilizado para calentar la
pieza de trabajo 14 de una manera que se ha descrito anteriormente
con respecto al modo no transferido de operación de un soplete de
arco de plasma.
Cuando la pieza de trabajo 14 se ha calentado
suficientemente y alcanza un estado conductor, el arco 44 es
transferido automáticamente, como se indica por la línea discontinua
44a, a la pieza de trabajo 14 debido al potencial de tierra
eléctrica del tambor 20 y de la pieza de trabajo 14 cuando la
corriente busca un trayecto de retorno.
La tobera 18 preferiblemente es relativamente
corta, de manera que el arco 44 se proyecta hacia fuera desde la
misma con una forma sustancialmente de J. En una realización
preferida, la longitud de la tobera 18 sustancialmente es dos veces
el diámetro de la abertura de la tobera. Como se puede ver en la
figura 2, el arco 44 se extiende hacia fuera desde la tobera 18 y
termina en la cara delantera 45 de la tobera. Con toberas más
largas, el arco 44 termina dentro de la tobera 18 o de otra manera,
en la soplete 16.
Debido al calor creado por el arco 44 en la cara
delantera 45 de la tobera, la tobera 18 necesita ser refrigerada,
preferiblemente refrigerada por agua. Si no está adecuadamente
refrigerada, la tobera, que preferiblemente está fabricada de cobre
para promover la conductividad, se fundirá.
Con el fin de facilitar la transferencia
automática del arco, el potencial de la tobera 18 "flota"
durante el modo no transferido de operación. La tobera 18 se
encuentra, por ejemplo, inicialmente a un potencial negativo de 100
V, mientras que el electrodo 38 se mantiene a un potencial de 500 V.
Cuando la corriente en la tobera es menor de 1 A, el potencial en
la tobera 18 generalmente ha alcanzado, por ejemplo, 150 V, mientras
que el electrodo 38 se mantiene a, por ejemplo, 500 V. Mientras
tanto, la pieza de trabajo 14 ha sido calentada hasta un estado
conductor que transporta entre 50 A y 100 A o más. En este momento,
debido a la diferencia de potencial entre el electrodo 38 y la
tierra respecto a la diferencia de potencial entre el electrodo 38
y la tobera 18, el arco se habrá transferido, como se ha indicado
por 44a.
Durante la operación, el gas de plasma caliente
generado por el arco no transferido se utiliza para reducir la
resistencia eléctrica entre la pieza de trabajo y el dispositivo. La
energía para la porción transferida del arco es iniciada al mismo
tiempo que en el arco no transferido. Teniendo este potencial
eléctrico completo con una resistencia reducida, el arco se
transfiere cuando se encuentra con un punto de tierra eléctrica.
Como consecuencia, la conmutación entre el modo no transferido y el
modo transferido se realiza sin influencia del operador. Si el arco
no encuentra un punto de tierra apropiado, entonces el calor del
arco no transferido se utiliza para llevar la pieza de trabajo a un
estado eléctricamente conductor. Éste sistema eléctrico se
transfiere muy rápidamente debido a que aplica el voltaje completo a
circuito abierto de la fuente de energía a través de la separación
de transferencia.
De esta manera, el sistema de tratamiento por
arco de plasma opera simultáneamente en el modo de arco no
transferido y en el modo de arco transferido, transfiriendo
automáticamente el arco en el momento más adecuado. No hay
predisposición para la transferencia, no se necesita cambio de
piezas, y no es necesaria la conmutación física. De esta manera, el
tiempo requerido para el procedimiento se reduce y también la
posibilidad de error del operador también se reduce.
La figura 3 ilustra una realización alternativa
en la que solamente se utiliza una fuente de energía 50'. Un
ejemplo de una fuente de energía 50' para utilizarse con la
realización de la figura 3 se ilustra esquemáticamente en la figura
4. La fuente de energía 50' incluye un trasformador trifásico 60 y
dos rectificadores 61a, b controlados, teniendo cada uno de ellos
un primer borne 52'a, b y un segundo borne 54'a, b. Dos
amplificadores operacionales 62a, b están proporcionados para
controlar los rectificadores. Las salidas 63a, b de los
amplificadores operacionales se introducen como entrada a sus
rectificadores respectivos 61a, b mientras que las entradas 64a, b
son derivadas con sus respectivos segundos bornes 54'a, b del
rectificador. Las entradas 65a, b. son los puntos de consigna de
control para los amplificadores operacionales y por lo tanto para
los rectificadores.
El borne 52'a, b está conectado al electrodo 38.
El borne 54'a está conectado a la pieza de trabajo 14 mientras que
el borne 54'b esta conectado a la tobera 18. Dentro de la fuente de
energía 50', se utiliza el trasformador 60 para suministrar
corriente de CA a dos rectificadores independientes, que a
continuación suministran CC al electrodo, a la tobera y a la pieza
de trabajo.
Como con la realización que utiliza dos fuentes
de energía, el potencial en la tobera 18 flota. La tobera 18 de
nuevo es preferiblemente corta y de una longitud suficiente para
permitir que el arco se extienda fuera del orificio definido en el
interior de la tobera, terminando en la cara delantera 45 de la
tobera. Preferiblemente, la longitud de la tobera es
aproximadamente dos veces el diámetro del orificio. De nuevo, la
tobera 18 tiene que ser refrigerada, preferiblemente refrigerada por
agua.
Los amplificadores operacionales 62 de control
controlan los rectificadores de manera que los voltajes en la
tobera 18 y en la pieza de trabajo 14 están monitorizados
efectivamente para permitir la transferencia automática del arco
desde la tobera 18 a la pieza de trabajo 14. Los puntos de consigna
de control de los amplificadores operacionales accionan los
rectificadores de manera que el potencial en la tobera 18 se
incrementará cuando la corriente por la línea 66b disminuye y la
corriente a lo largo de la línea 66a se incrementa. Esto se produce
cuando la pieza de trabajo se calienta durante el modo no
transferido y de esta manera se incrementa su conductividad hasta
el momento en el que el arco se transfiere automáticamente desde la
tobera 18 a la pieza de trabajo 14. Generalmente, esto se produce
una vez que la pieza de trabajo 14 transporte aproximadamente 1
A.
De nuevo, un ejemplo de un rango de voltajes
incluye al electrodo 38 que tiene inicialmente un potencial de 500
V positivos, teniendo la tobera 18 inicialmente un potencial de 100
V negativos, y teniendo la pieza de trabajo un potencial de 0 V, o
estando a tierra. Durante la operación y conducente a la
transferencia del arco, el potencial en la tobera 18 flota y
eventualmente termina, por ejemplo, en 150 V positivos mientras que
el electrodo 38 se mantiene a, por ejemplo, 500 V positivos y la
pieza de trabajo 14 permanece a tierra.
Una ventaja de la realización con una única
fuente de energía que tiene un único transformador primario y dos
circuitos rectificadores es que la clasificación de KVA del
transformador primario, que determina la cantidad de hierro y de
cobre necesario, no tiene que ser más alta que la necesaria para el
puente que suministra la corriente de arco transferido entre el
electrodo y la pieza de trabajo.
Preferiblemente, las polaridades de los bornees
52'a, b (electrodo) son positivas y el borne 54'a está conectado a
tierra (pieza de trabajo). Sin embargo, la polaridad puede cambiarse
para disponer el electrodo negativo con cambios apropiados en el
material de electrodo. De manera similar, las polaridades también
pueden ser cambiadas en la realización de dos fuentes de
energía.
Aunque la invención se ha descrito con
referencia a realizaciones ejemplares específicas, se apreciará que
se pretende cubrir todas las modificaciones y equivalentes que se
encuentran en el alcance de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (2)
1. Un procedimiento para operar un sistema (10)
de arco de plasma que trata una pieza de trabajo (14), que se
caracteriza porque el procedimiento comprende:
- proporcionar un dispositivo (16) de arco de plasma que incluye un electrodo (38), un anillo (46) de gas de plasma y una tobera (18);
- proporcionar al menos una fuente de energía (50; 34, 36) que tiene un primer borne (52) conectado al electrodo (38), un segundo borne (56) conectado a la tobera (18) y un tercer borne (54) conectado a tierra y a la pieza de trabajo (14);
- suministrar gas al anillo (46) de gas de plasma;
- aplicar un primer potencial eléctrico al electrodo (38) y aplicar un segundo potencial eléctrico menor que el primer potencial eléctrico a la tobera (18), de manera que se produzca una diferencia de potencial entre el electrodo (38) y la tobera (18);
- iniciar un arco (44) entre el electrodo (38) y la tobera (18) para formar un gas de plasma;
- calentar la pieza de trabajo (14) con el gas de plasma para elevar la temperatura de la pieza de trabajo de esta manera hasta alcanzar una temperatura de conducción; y
- formar automáticamente un arco (44A) entre el electrodo (38) y la pieza de trabajo (14) cuando la temperatura de la pieza de trabajo alcanza la temperatura de conducción, en el cual el arco (44A) se puede extender, más allá de la pieza de trabajo, a tierra.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, que
comprende proporcionar dos fuentes de energía (34, 36), una primera
de las cuales tiene un primer borne (30) conectado al electrodo (38)
y un segundo borne (40) conectado a la tierra eléctrica, y una
segunda de las cuales tiene un primer borne (32) conectado al
electrodo (38) y un segundo borne (42) conectado a la tobera
(18).
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