Sphéroïdisation des particules
Plasmas thermiques aux puissances inférieures à 400 kW : applications

D'une manière générale les besoins de l'industrie pour des particules sphériques relèvent des points suivants :

• une meilleure coulabilité pour un écoulement régulier sans bouchage ou sans fonctionnement irrégulier des dispositifs d'alimentation en poudre ;

• l'accroissement de la densité du cru pour le frittage ;

• l'élimination des particules creuses ou fracturées ;

• un état de surface plus lisse des particules pour limiter l'usure des canalisations de transport et donc la pollution du dépôt ou du matériau fritte ;

• une meilleure pureté par le biais d'une vaporisation/réaction sélective.

Cela a donc amené la société Tekna^® Canada  à développer le procédé de sphéroïdisation schématisé sur la figure 17. Celui-ci est réalisé avec une torche RF (cf. [, figure 4]) fonctionnant à l'argon à des puissances de 100 à 400 kW selon la quantité traitée (jusqu'à 60 kg/h suivant la poudre). La taille des particules réfractaires (T > 3 000 K) doit être inférieure à 250 μm. Les particules fondues prennent une forme sphérique (sous l'effet des forces de tensions superficielles) et leur temps de vol est contrôlé pour obtenir une complète solidification avant qu'elles ne touchent le fond du premier dispositif de refroidissement où elles sont collectées. Les particules les plus petites, entraînées par le gaz plasma, sont collectées dans le premier cyclone puis dans le filtre. Le coût du traitement peut varier dans un rapport de 10 suivant la taille et la nature des particules, le degré de sphéroïdisation souhaité et la quantité de poudre à traiter. Les poudres sphéroïdiques sont des poudres à forte valeur ajoutée comme les métaux réfractaires (Re, Ta, Mo, W), les céramiques (SiO₂, ZrO₂, CaF₂, TiN, WC…), les cermets WC-Co, les alliages (Ca/Fe/C, Re/Mo, Re/W...).