Isıl Plazma ile Küresel Toz Metalurjisi Malzemelerinin Üretiminin Teorik Olarak İncelenmesi

Öz

İndüktif bağlaşımlı plazma sistemleri; geniş hacimleri, yüksek saflıkları, eksenel toz besleme özellikleri ve tozların reaktördeki plazma jeti içerisinde daha uzun süre kalmaları açısından tozların küreselleştirilmesi işlemi için uygundurlar. Plazma jeti içerisinde tozların ergitilmesi ve reaktör içerisindeki serbest düşüşleri, indüktif bağlaşımlı ısıl plazma sistemi ile küresel seramik tozlarının üretiminin temelini oluşturur. Bu çalışma gelecekte indüktif bağlaşımlı ısıl plazma sistemi ile yapılması düşünülen deneysel çalışmalara ön hazırlık olarak gerçekleştirilmiştir. Tozların ısıl plazma sisteminde küreselleştirilmesi konusunda teorik çalışma yapılmıştır. Çalışmada, doğrusal olmayan momentum ve enerji denklemleri sayısal olarak FORTRAN dilinde hazırlanan bilgisayar programı ile çözülmüştür. Analizde, plazma gazının sıcaklık ile hızının, lüle çapının, taneciğin boyutunun, parçacığın başlangıç sıcaklığı ile hızının ve plazma gazının hacimsel debisinin tanecik sıcaklığı ve hızı üzerine etkisi incelenmiştir. Beşinci dereceden Runge-Kutta yöntemi kullanılarak elde edilen sonuçlar grafikler halinde verilmiştir

Anahtar Kelimeler

• İçi boş seramik, Küresel toz, ICTP

Theoretical Investigation of Production of Spherical Material Powders Via Thermal Plasma

Öz

Inductively coupled plasma systems are appropriate equipments for the spheroidization processes of powder materials because they have large volumes, high purities, and axial powder injection properties. Especially the long residence times of powders inside the plasma in the reactor are another advantage of ICTPs. The fundamentals of the production of spherical ceramic powders via inductively coupled thermal plasma systems include melting process of powders in the plasma jet and free falling of them through the reactor. This theoretical study was made as groundwork of the planned study by an inductively coupled thermal plasma system. A theoretical study was made on spheroidization of powders via thermal plasma systems. In the study, nonlinear momentum and energy equations were numerically solved through a computer code written in FORTRAN. The effects of plasma gas temperature and velocity, nozzle and particle diameter, initial particle temperature and velocity, and the volume flow rate of plasma gas on particle temperature and velocity were investigated in the analysis. The results obtained via the fifth order Runge-Kutta method were given as diagrams

Anahtar Kelimeler

• Hollow ceramic, Spherical powder, ICTP