Bibliographie & annexes
Présentation
Auteur(s)
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Pierre FAUCHAIS : Professeur - SPCTS (Science des procédés céramiques et des traitements de surface) - CNRS UMR 6638 - Université de Limoges-Faculté des sciences
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les plasmas thermiques (cf. dossier Plasmas thermiques : aspects fondamentaux), à la pression atmosphérique ou à son voisinage (c’est-à-dire de 10 à 500 kPa), peuvent être produits à des puissances comprises entre quelques centaines de watts, par exemple pour le micro-découpage, et un peu plus d’une centaine de megawatts pour les fours métallurgiques à courant continu. Ils couvrent donc un très large domaine d’applications : découpage ou soudage des pièces métalliques, traitements de surface et dépôts, métallurgie extractive, refusion-purification des métaux, sphéroïdisation et purification des particules, analyse chimique, chauffage des répartiteurs de coulée, chimie, synthèse de poudres nanométriques ou ultrafines, fabrication des pièces de forme, traitement des déchets.
Dans cette présentation nous vous proposons de décrire les différents types de torches utilisées industriellement dans les applications citées.
Pour de plus amples renseignements sur les plasmas thermiques, et en particulier sur la théorie des plasmas, le lecteur est invité à consulter dans cette base de données, et du même auteur, la référence de la bibliographie : Plasmas thermiques : aspects fondamentauxPlasmas thermiques : aspects fondamentaux.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de mars 1990 par Pierre FAUCHAIS
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Contrôle des nuisances6. Équipements auxiliaires
Pour fonctionner, les torches à plasma ont besoin de cinq équipements auxiliaires.
6.1 Générateurs
Pour stabiliser l’arc dont la caractéristique tension (U ) – courant (I) est généralement décroissante (dU/dI < 0) et ce d’autant plus que le courant est faible, les torches sont alimentées en courant continu par une source de courant maintenant celui-ci constant quelles que soient la tension et ses variations. Deux grands types de sources sont utilisés :
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les sources à thyristors ne rejetant théoriquement pas d’harmoniques de rang 5 et 7 sur le réseau ;
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les sources à transistors plus stables et induisant moins de perturbation sur le réseau, mais pour des puissances inférieures à 100 kW.
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Pour les torches à cathode chaude où I peut atteindre 7 000 à 8 000 A, mais où la tension est inférieure à 400 V, on utilise des ponts à 6 alternances dits « de Graetz » alimentés en triphasé, soit mixte (3 thyristors, 3 diodes), soit « tout thyristors ». Les courants importants peuvent nécessiter la mise en parallèle de plusieurs semi-conducteurs dans chaque bras du pont.
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - FAUCHAIS (P.) - Plasmas thermiques : aspects fondamentaux. - Plasmas thermiques : aspects fondamentaux. Base documentaire « Convertisseurs et machines électriques » (2005).
-
(2) - PATEYRON (B.) - * - Software of thermodynamic and transport properties (ADEP data). http://ttwinner.free.fr
-
(3) - ECKERT(H.U.) - The induction arc: a state of the art review. - High Temp., 6, p. 99 à 134 (1974).
-
(4) - BOULOS (M.I.) - The inductively coupled R.F. plasma. - Pure and Appl. Chem. 57, p. 1321-1352 (1985).
-
(5) - BOULOS (M.I.) - Radio-frequency plasma developments, scale-up and industrial applications. - J. High Temp. Chem. Proc., 1, p. 401-411 (1992).
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(6) - BOULOS (M.I.) - The inductively coupled radio frequency plasma. - J. High Temp. Mat. Proc., 1, p. 17-39 (1997).
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