等離子技術(shù)是德國人于上世紀(jì)40年代早期發(fā)明的,后來被瑞典人在1954年用于煉鋼。其原理是利用通電電流在電極(銅合金)上產(chǎn)生的高溫(3000℃)將通入的燃料氣體分子離解成原子或粒子,氣體原子或粒子在燃燒室內(nèi)燃燒,釋放出高達(dá)20000℃的火焰中心溫度。加入的不銹鋼粉塵與還原劑的混合物,在如此高的溫度下被迅速地還原,并生成金屬蒸氣。金屬混合物蒸氣因?yàn)榉悬c(diǎn)不同,在冷凝器中逐漸分離。
該工藝的突出優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備占地面積小、效率高;整個工藝過程清潔、無二次污染;粉塵與還原劑混合干燥后直接加入等離子爐,不需造球;還原徹底、鉻的回收率較高;可實(shí)現(xiàn)較低沸點(diǎn)不同金屬的分離;能量適應(yīng)范圍廣(1~10MW);流程短、可回收利用大量的熱量資源等。但它也有明顯的缺點(diǎn):電能消耗大;還原劑要求高(需要高質(zhì)量焦炭)、噪聲較大、電極消耗大(100~1500h更換一次);耐火材料消耗較大,且設(shè)備需增加冷凝裝置;其產(chǎn)品一般還需另外冶煉,增加了后序處理工藝。
經(jīng)過幾十年發(fā)展,該工藝已經(jīng)比較成熟完善。在瑞典已大量應(yīng)用于鋼鐵生產(chǎn)領(lǐng)域處理不銹鋼粉塵和其他電弧爐粉塵。