-

Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН

-

ЛАБОРАТОРИЯ ПЛАЗМЕННЫХ ПРОЦЕССОВ В МЕТАЛЛУРГИИ

|  Информация  | |  Осн.разработки  | |  Сотрудники  | |  Публикации  | |  Контакты  |


Лаборатория плазменных процессов в металлургии

Профилирующим научным направлением лаборатории является разработка теории взаимодействия термической плазмы с веществом в различных агрегатных состояниях, нацеленным в перспективе на создание на её базе высокоэффективных ресурсосберегающих экологически чистых процессов и аппаратов для получения конструкционных и функциональных материалов с особыми свойствами, включая нанодисперсные порошки элементов и соединений.

Лабораторией активно развивается концепция энергетики, металлургии и химической технологии будущего, основанной на создании по модульному принципу экологически чистого металлургического комплекса, объединяющего на базе плазменной техники производство энергии и химико-металлургическое производство энергии и химико-металлургическое производство металлов, сплавов и соединений из природного и техногенного сырья. При этом обеспечивается значительное снижение энергозатрат по сравнению с традиционными и альтернативными способами производства металлов.

Традиционным направлением лаборатории, обеспеченным фундаментальными разработками и продвинутым в отношении практической реализации являются струйно-плазменные процессы в потоках плазмы, несущих диспергированное вещество, или плазменная порошковая металлургия, обеспечивающая производство порошков элементов и химических соединений с определяемым дисперсным и фазовым составом, в том числе ультрадисперсных. Применительно к процессам плазменного восстановления и синтеза создана методология исследования с широким использованием математического моделирования, выявлены возможности управления составом и дисперсностью получаемых порошков, создан ряд технологий получения порошков металлов и соединений (оксидов, нитридов, карбидов, карбонитридов), как правило, наноразмеров.

Убедительным подтверждением этого направления является успешная промышленная реализация процесса плазменно-водородного восстановления оксидов вольфрама на Узбекском комбинате тугоплавких и жаростойких материалов.

Среди новых поисковых работ, нацеленных на создание эффективного применения термической плазмы в химической технологии являются разрабатываемые процессы получения водорода путём каталитического риформинга углеводородов, технология очистки природных и сточных вод при воздействии термической плазмы и ряд других разработок в целом хорошо вписывающихся в общую нацеленность на решение экологических проблем, как составной части металлургии будущего.

Лаборатория активно работает над созданием и совершенствованием экспериментального оборудования, самостоятельно его проектируя, с использованием компьютерной техники. Создана и опробована для ряда объектов универсальная компактная плазменная установка для синтеза высокодисперсных порошков при управлении такими важнейшими свойствами получаемого продукта, как химсостав и дисперсность; разработан макетный восстановительный модуль для энергометаллургического комплекса; особое внимание уделено созданию методов контроля газовой фазы.

В лаборатории работает филиал кафедры тугоплавких материалов и алмазов МИСиС.

Ключевые слова, характеризующие исследования лаборатории: термическая плазма, металлургия будущего, энергоресурсосбережение, экология, материалы с особыми свойствами, наноматериалы.