1、等離子冶金理論與進(jìn)展李正邦摘要綜述了等離子冶金的理論與進(jìn)展，著重等離子溫度、射流速度及穿透深度計(jì)算，分析等離子在金屬制備過(guò)程中的新應(yīng)用，并展望其未來(lái)。關(guān)鍵詞等離子冶金射流速度穿透深度Theory and Progress of Plasma MetallurgyLi Zhengbang(Central iron & Steel Research Institute, Beijing 100081)AbstractAn overview is presented on theory and progress of plasma metallurgy, including the esti

2、mating and calculating of plasma temperature, jet velocity and depth of penetration, the analysis on the recent application of plasma in metal processing and the prospect of the future of plasma metallurgy.Material Index Plasma Metallurgy, Jet Velocity, Depth of Penetration等離子弧可將電能轉(zhuǎn)換成熱能，形成高溫?zé)嵩础Ｈ缬枰栽?/p>

3、和分子足夠能量，電子可脫離原子核形成自由電子，而原子則成為正離子，電離達(dá)到一定程度，呈現(xiàn)明顯的電磁特性，它就成為區(qū)別于物質(zhì)固體、液體和氣體的物質(zhì)第四態(tài)等離子體。由于等離子體的自由電子負(fù)電荷與正離子正電荷總量相等，電特性呈中性，雖然1928年美國(guó)人愛(ài)安格紐爾(J.Iangmuir)用希臘單詞Plasma定名，而譯成中文時(shí)，仍按物理意義定名為“等離子”。等離子技術(shù)已成功地應(yīng)用于焊接、切割及噴涂，目前正應(yīng)用于磁流體發(fā)電、核聚變及半導(dǎo)體蝕刻等尖端技術(shù)的開(kāi)發(fā)。斯?jié)煽死?J.Szekely)1認(rèn)為等離子作為冶金熱源的主要特點(diǎn)為：(1) 高溫(5 00030 000 K)；(2) 能量高度集中；(3) 離子

4、化狀態(tài)；(4) 離子流速度快(100500 m/s)。1等離子的理論研究要進(jìn)一步降低電耗，提高槍及爐體壽命，必須進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，研究等離子體中電磁學(xué)、熱傳遞、能量轉(zhuǎn)換及流體流動(dòng)等現(xiàn)象。因?yàn)橹挥型笍氐亓私鈧鬏斶^(guò)程及氣固反應(yīng)系統(tǒng)，系統(tǒng)研究等離子條件下熱力學(xué)性質(zhì)，測(cè)得準(zhǔn)確的傳輸系數(shù)，才能設(shè)計(jì)最佳的槍和爐體，合理擴(kuò)大爐容量，提高冶金質(zhì)量。1.1等離子體特性的理論研究方法描述和表示等離子特性的方法有3種：等離子物理、磁流體力學(xué)及經(jīng)驗(yàn)漸進(jìn)線關(guān)系：(1) 等離子物理。以物質(zhì)的動(dòng)力學(xué)理論為基礎(chǔ)，用分布函數(shù)描述等離子系統(tǒng)中電磁現(xiàn)象，熱現(xiàn)象以及流體流動(dòng)現(xiàn)象。通常分別對(duì)電子和離子寫(xiě)?yīng)毩⒌姆匠獭Ｔ诮虒W(xué)用書(shū)中24對(duì)此基本

5、方法有詳細(xì)的討論。這些分布方程的復(fù)雜妨礙了它們對(duì)處理工程類(lèi)問(wèn)題的應(yīng)用。(2) 磁流體力學(xué)。采用MHD近似將等離子區(qū)域作為導(dǎo) 電介質(zhì)對(duì)待，其傳導(dǎo)性取決于溫度。將問(wèn)題通過(guò)麥克斯韋(Maxwell)方程(計(jì)算電磁場(chǎng))、歐姆定律(計(jì)算電流分布和發(fā)熱模式)、紊流的內(nèi)維爾-斯托克斯(Navier-Storcs)方程(計(jì)算速度場(chǎng))以及不同的熱能平衡方程(計(jì)算溫度分布)表示，采用迭代的方法對(duì)不同方程進(jìn)行數(shù)值求解58。這一方法雖然也復(fù)雜，但在許多情況下可以認(rèn)為是合理的折衷方法。(3) 經(jīng)驗(yàn)漸進(jìn)線關(guān)系。包括在MHD近似的應(yīng)用中的近似計(jì)算方法需要使用計(jì)算機(jī)。在類(lèi)似IBM 370系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)上需要運(yùn)算50200s.為

6、了評(píng)價(jià)等離子體系統(tǒng)的一些特殊性質(zhì)，可以使用稍微簡(jiǎn)單一些漸進(jìn)線表達(dá)，借助簡(jiǎn)單的代數(shù)式表達(dá)描述等離子體行為的一些情況，但不能得出用MHD方法所獲得更精確的理解。1.2等離子體電弧的一些特性1.2.1最大等離子速度非粘滯性等離子體中最大速度可由曼歐克(Meaecker)方程9求出：(1)式中rc陰極半徑；J0所施加的電弧電流密度；等離子體電弧的電流密度；u0離子流速度。施伊克(Schoeck)10和埃克(Ecker)11采用了更精確的方法，他們假定一拋物線電流密度分布，即：(2)式中r0電流傳導(dǎo)帶的外半徑。對(duì)于這些條件，可給出umax：(3)1.2.2最大等離子體溫度若假定來(lái)自陰極的全部熱損失主要是

7、輻射、自由電子輻射等，冷卻的影響忽略不計(jì)，把給予陰極的能量用于產(chǎn)生總電流I和陰極電壓降U0，有以下近似方程11：IU0=AT4(4)式中斯蒂芬-玻爾茲曼常數(shù)；A陰極面積T溫度整理4式得到：(5)于是，只要知道總電流I、陰極壓降和陰極面積A，就可計(jì)算出最高等離子體溫度。1.2.3電弧反壓力和等離子噴射流沖擊區(qū)總反壓力P即沖量強(qiáng)度或陰極上的反向力，由曼歐克(Maecker)9給出：(6)式中r由陽(yáng)極測(cè)量的電弧半徑。在許多情況下，主要興趣在于研究沖擊在固體或熔化表面上的等離子射流帶。對(duì)于固體陽(yáng)極軸對(duì)稱(chēng)的非粘滯性等離子射流的速度分量近似為：(7)uz=-az(8)式中a常數(shù)；z,r軸向和徑向坐標(biāo)；uz

8、，ur軸向和徑向速度分量。對(duì)于液體陽(yáng)極，借助于空腔底部能量平衡，能夠?qū)⒃谝后w熔池中的穿透深度與射流動(dòng)量聯(lián)系起來(lái)(圖1)12。若已知液體表面附近的射流速度uc，可直接由下式得出穿透深度H0：圖1射落到金屬熔池上的等離子體射流Fig.1Schematic of plasma of a jet impinging into molten metal pool(9)式中液體密度；g氣體密度。ut=Cu0/2式中u0陰極附近速度；C對(duì)于動(dòng)量轉(zhuǎn)換是一純系數(shù)。2等離子技術(shù)的發(fā)展等離子技術(shù)處于現(xiàn)代科技前沿，等離子技術(shù)在冶金中應(yīng)用正處于發(fā)展階段，從80年代技術(shù)推進(jìn)來(lái)看，有以下值得重視的新動(dòng)向。2.1等離子熔融還

9、原2.1.1瑞典SKF公司Plasmared工藝12用等離子焰裂解自然氣體或LPG產(chǎn)生還原氣體，將細(xì)粉末礦還原成海綿鐵，最近該公司用Plasmared工藝生產(chǎn)海綿鐵的產(chǎn)量由原3萬(wàn)t/a，上升到7萬(wàn)t/a。2.1.2Plasmamelt(等離子熔煉)法等離子豎爐熔煉法如圖2所示。圖2等離子熔融還原示意圖Fig.2Schematic of plasma smelting reduction它是由高爐式的煤氣化爐、還原粉礦的熔化爐和利用產(chǎn)生氣體的流化床還原裝置所組成，由瑞典SKF公司開(kāi)發(fā)成功。其特點(diǎn)是使用的煤無(wú)需選擇。本法于1972年在SKF霍夫斯(Hofors)廠著手研究，1981年以來(lái)對(duì)1.5

10、MW燃燒器和0.51.0 t/h的半工業(yè)性試驗(yàn)裝置進(jìn)行了試驗(yàn)。該法先在爐內(nèi)裝滿2060 mm焦炭塊，然后由風(fēng)口將高溫還原鐵(還原率80%)、還原劑煤、等離子化了的循環(huán)氣(占全氣化量的20%)吹入，實(shí)現(xiàn)還原鐵的熔化和煤氣化。2.1.3比利時(shí)研究協(xié)會(huì)鼓風(fēng)加熱工藝13使用鼓風(fēng)加熱，隨著高爐能量的增加，生產(chǎn)率也提高。但常規(guī)加熱空氣已達(dá)到極限，在每個(gè)風(fēng)口處用等離子噴嘴吹煤粉及還原氣體，能提高高爐生產(chǎn)率。2.1.4美國(guó)賓西法尼亞州伯利恒(Bethlehem)鋼鐵公司煉釩鐵14伯利恒(Bethlehem)公司麥克李(D.R.McRee)等用功率1000 kW轉(zhuǎn)移式等離子電弧爐還原氧化鐵生產(chǎn)粗鋼，還原精選釩礦

11、生產(chǎn)釩鐵。2.1.5日本北原的等離子熔融還原工藝15北原宜泰等為了使流態(tài)化所得到的預(yù)還原礦粉能最終還原，采用H2+Ar氣等離子弧使預(yù) 還原礦粉迅速熔化和熔融還原。還在鉻礦未還原及半還原球團(tuán)中添加焦炭作還原劑，用Ar氣等離子熔融還原，初步試驗(yàn)得到含鉻18%的粗鋼。2.2活性金屬等離子熔煉2.2.1鉻的熔煉16，17鉻是難以采用真空熔煉的金屬，采用等離子熔煉鉻，以脫氧脫硫。以電解鉻為原料，用圖3所示等離子渣殼熔鑄爐進(jìn)行渣殼熔煉。為了提高堿度脫硫，以CaO為基本熔劑，另加入鋁以脫氧，而CaO對(duì)鋁脫氧產(chǎn)物Al2O3有共晶點(diǎn)，具有造渣條件。按鉻的質(zhì)量大小加入3%CaO，1%Al的混合劑，獲得渣成分接近于

12、70%CaO-30%Al2O3。對(duì)加熔劑精煉鉻和不加熔劑只熔化的鉻，熔煉條件見(jiàn)表1，產(chǎn)品化學(xué)成分見(jiàn)表2。由表2可見(jiàn)，等離子渣殼熔鑄爐加熔劑精煉鉻，脫硫率達(dá)65.2%，脫氧率達(dá)87.2%，冶金質(zhì)量良好。圖3等離子渣殼熔鑄爐Fig.3Plasma slag shell furnace表1鉻的等離子熔煉條件Table 1Condition for plasma melting Cr熔劑使用等離子輸出功率/kW原料裝入量/kg熔煉時(shí)間/s一次出鋼量/kg不加熔劑加熔劑280252252784084011.410.7表2等離子熔煉鉻的化學(xué)成分/%Table 2Chemical compositions

13、of Cr melting by plasma/%熔煉條件SOCAlFe原料鉻0.0170.0040.13煉鉻加熔劑0.0050.0110.0380.0770.0130.0210.160.360.130.16煉鉻不加熔劑0.0230.310.410.0170.00鈦的熔煉16，17鈦是活性金屬，通常用真空熔煉法制成鈦錠。將海綿鈦壓成電極，經(jīng)一次真空電弧重熔(VAR)得到粗鈦錠，再將粗錠經(jīng)二次真空電弧重熔。在等離子電弧重熔爐PAR內(nèi)連續(xù)抽錠，可直接用海綿鈦和廢鈦屑作原料連續(xù)熔煉鑄造，一次熔煉成鈦錠，對(duì)優(yōu)質(zhì)鈦錠最好采取一次真空電弧重熔(VAR)。表3系PA

14、R、PAR+VAR及VAR+VAR熔煉鈦錠微量元素測(cè)定結(jié)果。 表3不同方法熔煉鈦錠微量元素測(cè)定結(jié)果/×10-6Table 3Analysis of micro elements in Ti ingot melting by different method/×10-6熔煉工藝WCuCaMnZnFeAsSnSbPbPARPAR+VARVAR+VAR2226311082855314018281233101743833876294790988590901105909506009004707002.04.67.216033019049016225.1145.816

15、164.11.0鋯的熔煉16，17鋯的熔煉方法與鈦大致相同(表4)。 表4等離子渣殼熔鑄爐和真空電弧熔煉鋯分析結(jié)果/%Table 4Analysis of residual elements in Zr ingot by plasma slag shell furnace and vacuum arc melting/%研究金屬CrFeCNMgAlOHB550 ASTMG-702海綿鋯PPC錠C2105PPPC錠C2106PVAM錠底部VAM錠底部0.0140.0140.020.020.020.020.200.040.120.050

16、.0090.0090.0080.0140.0130.0250.00340.0040.0050.0060.0030.0030.0030.0050.0070.0080.0080.0050.0050.1990.1640.1620.1880.0050.00510.00440.00280.0017圖3所示等離子渣殼熔鑄爐對(duì)活性金屬進(jìn)行過(guò)渣殼冶煉，然后在熔煉室內(nèi)傾動(dòng)渣殼坩堝，澆入熔煉室內(nèi)配置的鑄模中便可得到鑄錠。2.2.4新型特種合金的熔煉16新型特種合金包括：Ti系、Zr系儲(chǔ)氫合金，NiTi形狀記憶合金，Ni-Ti系超導(dǎo)合金等。采用等離子弧熔煉，不僅溫度高，能量集中，無(wú)污染，而且重熔可以精確控制成分。日

17、本科學(xué)技術(shù)廳正在推行的“風(fēng)力-熱能利用計(jì)劃”，變風(fēng)力為熱能試驗(yàn)采用Fe-Ti-O系儲(chǔ)氫合金，表5是利用等離子渣殼熔鑄爐配加海綿鈦、電解鐵以及氧化鐵(氧來(lái)源)煉制合金的結(jié)果。在此基礎(chǔ)上連續(xù)熔煉23爐Fe-Ti-O合金，合金特性列于表6。由表可見(jiàn)，化學(xué)成分及儲(chǔ)氫與吸氫特性全面滿足要求。Ti-Mn系合金(例如TiMn1.5)也得到同樣的結(jié)果。在真空熔煉中難于控制的錳含量，而在接近0.1 MPa氣氛下等離子熔煉很容易控制”。熔煉TiMn1.5合金，采用等離子渣殼熔煉，用海綿鈦和電解錳作原料，所得到的成分分析和目標(biāo)值相差很小。除二元系外，同樣可以熔煉Ti-Mn-X三元系或Ti-Mn-X-Y四元系。由于N

18、i-Ti形狀記憶合金要求嚴(yán)格控制成分，采用等離子渣殼爐最合適。配入不定形料或返回料，在等離子渣殼爐熔煉和鑄錠，為了真空精煉及改善鑄錠結(jié)晶，往往采用真空電弧重熔(VAR)，再次重熔。 表5等離子渣殼熔鑄爐熔煉Fe-Ti-O合金Table 5Fe-Ti-O alloy melting by plasma slag shell furnace熔煉號(hào)結(jié)果FeTiO原料配比海綿鈦電解鐵三氧化二鐵C4709目標(biāo)值鑄錠分析48.6448.9551.1550.920.1240.22051.3648.610.034C4711目標(biāo)值鑄錠分析48.0450.4251.2949.290.5870.48751.4946

19、.841.66表6批量生產(chǎn)的Fe-Ti-O合金的特性Table 6Characteristics of Fe-Ti-O alloy batch-produced化學(xué)成分/%吸氫特性元素規(guī)格平均值項(xiàng)目規(guī)格平均值FeTiO48.750.860.4249.5550.330.330.340.350.016吸氫量/m3初期氫化時(shí)間/min水浸后氫化時(shí)間/min170×10-6621.6188×10-62.763.98×10-61.021.52.3等離子弧制取超細(xì)粉末18，19日本金屬材料技術(shù)研究所宇田雅廣等研究利用等離子氣體作為富有反應(yīng)活性的氣體來(lái)處理

20、金屬使之超細(xì)化。金屬超細(xì)粉末，如鉑黑是重要的觸媒，到目前為止采取各種物理及化學(xué)方法制取尚未找到一種效率高、成本低、能大量生產(chǎn)金屬超細(xì)粉末技術(shù)。宇田雅廣等制取超細(xì)粉末的原理是，在含氫的惰性氣體中用電弧將金屬熔化，熔化金屬和原子氫及分子氫更容易溶解，即有大量溶入形成過(guò)飽和狀態(tài)，過(guò)飽和溶解氫成分子狀態(tài)，釋放到非弧相氣氛中，由于強(qiáng)烈的蒸發(fā)作用，得到金屬超細(xì)粉末。在等離子熔煉爐上安裝一個(gè)超細(xì)粉末捕集器收集超細(xì)粉末。這一工藝在密封熔煉室內(nèi)進(jìn)行，不消耗氫氣，氫起觸媒作用。2.4連鑄中間包加熱鋼水技術(shù)12，2022隨世界連鑄比不斷增大，連鑄技術(shù)不斷完善，為補(bǔ)償連鑄過(guò)程熱損失，防止水口凍結(jié)及中間包結(jié)殼，不得不提

21、高出鋼溫度，然而轉(zhuǎn)爐每提高出鋼溫度10 ，爐襯壽命降低100爐左右。為確保連鑄質(zhì)量，要求準(zhǔn)確控制中間包溫度。溫度過(guò)高，鑄坯中心偏析嚴(yán)重，柱狀晶發(fā)達(dá)，中間等軸晶區(qū)減少，拉漏危險(xiǎn)增大，不得不降低拉速，勢(shì)必降低生產(chǎn)率。溫度過(guò)低，鋼水流動(dòng)差，夾雜物上浮困難，易發(fā)生凝鋼，嚴(yán)重時(shí)鋼水報(bào)廢。80年代中期，冶金工作者對(duì)中間包采用感應(yīng)加熱、電渣加熱、直流電磁加熱及等離子加熱等手段。其中，以等離子加熱最成熟，目前在美國(guó)、日本、英國(guó)、德國(guó)已得到應(yīng)用，國(guó)內(nèi)武漢鋼鐵(集團(tuán))公司、馬鞍山鋼鐵(集團(tuán))公司、唐山鋼鐵(集團(tuán))公司、衡陽(yáng)鋼管廠均引進(jìn)設(shè)備投入生產(chǎn)。其加熱原理是，氣體通過(guò)電弧時(shí)吸收能量，同時(shí)由分子或原子變成導(dǎo)電離子

22、流。離子流復(fù)原時(shí)，即放出能量，形成高溫流體，等離子爐下端溫度可達(dá)8 000 ，用以對(duì)中間包加熱。按所使用的電流及 電極設(shè)計(jì)的不同，可分為直流型、交流型、轉(zhuǎn)移型及非轉(zhuǎn)移型等離子加熱。在直流電弧中，陽(yáng)極和陰極的性能是穩(wěn)定的。在交流電弧中，陽(yáng)極和陰極隨電流交變無(wú)陽(yáng)極保護(hù)問(wèn)題。轉(zhuǎn)移式只有一根電極，另一根在熔池底部與鋼相連。非轉(zhuǎn)移式等離子兩根電極均在等離子槍內(nèi)，對(duì)槍壽命不利，目前絕大多數(shù)廠家使用轉(zhuǎn)移型等離子加熱。查普曼(C.Chapman)等人報(bào)道12，采用等離子加熱后，中間包鋼液可在±5 以內(nèi)，使出鋼溫度降低1020 ，節(jié)能4 kWh/t。伊瑞它里(H.Iritani)等人20研究表明，采用

23、氬氣作為等離子介質(zhì)，鋼中增氮僅0.0005%，同樣可煉出低氮鋼。新日鐵廣岫廠在生產(chǎn)中采用直流轉(zhuǎn)移等離子加熱裝置23，使鋼水溫度波動(dòng)控制在±2 以內(nèi)，減少了氧鋁夾雜物，熱效率達(dá)80%。日本東京NKK京濱一臺(tái)中間包等離子加熱器22，功率1.4 MW的直流等離子系統(tǒng)，通過(guò)PID控制，使鋼水溫度控制在±1 以內(nèi)，使鑄坯中心偏析大大減輕。PID系統(tǒng)見(jiàn)圖4。日本神戶加古川廠采用交流轉(zhuǎn)移等離子加熱裝置，可將鋼水溫度控制在±5 以內(nèi)，熱效率65%21，中間包熱狀態(tài)下重復(fù)使用200次。降低了耐火材料的消耗。圖4日本NKK公司中間包等離子加熱PID系統(tǒng)Fig.4PID system

24、with plasma heating tundish at NKK中間包等離子加熱的特點(diǎn)如下：(1) 采用惰性氣體作工作氣體，不會(huì)污染鋼液；(2) 用于鋼水的加熱保溫，過(guò)程簡(jiǎn)單，操作靈活，溫度控制準(zhǔn)確，升溫速度快；(3) 促進(jìn)夾雜物上浮，改善鑄坯質(zhì)量；(4) 熱效率降低，等離子槍壽命待提高，鋼水溫度分布不夠均勻及噪音問(wèn)題有待解決。3等離子冶金未來(lái)的展望等離子弧作為熱源在冶金領(lǐng)域已獲得局部應(yīng)用，顯示了它在技術(shù)上的潛在優(yōu)勢(shì)。只有當(dāng)?shù)入x子冶金成本低于傳統(tǒng)工藝成本時(shí)，等離子冶金才能在工業(yè)上形成生產(chǎn)力，無(wú)疑等離子冶金用于大規(guī)模生產(chǎn)只是時(shí)間問(wèn)題，預(yù)計(jì)在21世紀(jì)初將有重大突破。最近，世界各先進(jìn)工業(yè)國(guó)都致力

25、于研究等離子冶金，一些國(guó)外第一流學(xué)者的注意力都轉(zhuǎn)向研究等離子冶金，如美國(guó)斯?jié)煽死?J.Szekely)教授、巴特(G.K.Bhat)博士、烏克蘭巴頓()院士、日本的宇田雅廣博士等。作者認(rèn)為發(fā)展等離子冶金的關(guān)鍵是充分發(fā)揮等離子弧作為冶金熱源的潛在優(yōu)勢(shì)，具體為：(1) 能量集中，溫度高，熔化速度快，可以提高生產(chǎn)率。(2) 在高溫下，高速等離子流對(duì)氣-固-液相反應(yīng)熱力學(xué)條件有利。(3) 可根據(jù)工作需要選擇氣體，如用還原性氣體(H2、CO、烴、烷)，可脫氧使鑄錠不留脫氧產(chǎn)物。用氮?dú)庾鞴ぷ鳉怏w合金可增氮，用氬氣作工作氣體合金可脫氧、脫氣。(4) 工作時(shí)電弧穩(wěn)定，噪音小，電流及電壓波動(dòng)小，功率調(diào)節(jié)方便，范

26、圍廣。(5) 在惰性氣體保護(hù)下合金燒損相當(dāng)小，合金收得高，適合于熔煉活性金屬。(6) 在高溫等離子弧作用下S、P、Pb、Sb、Be、Sn、As等雜質(zhì)易揮發(fā)。(7) 等離子弧溫度高，適應(yīng)于熔煉W、Mo、Re、Ta、Zr及其合金。(8) 等離子弧溫度高，有利于脫碳反應(yīng)，不用石墨電極可防止增碳。(9) 由于等離子弧調(diào)整范圍廣，輸入功率和金屬熔速無(wú)直接關(guān)系，重熔可以控制金屬凝固，制取單晶體。(10) 等離子槍的工作氣體可兼作噴粉運(yùn)載氣體進(jìn)行噴粉，強(qiáng)化冶煉過(guò)程。作者簡(jiǎn)介：李正邦，北京鋼鐵研究總院教授，博士生導(dǎo)師，中國(guó)電渣冶金協(xié)會(huì)主席。1958年哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)，主要研究成果和領(lǐng)域：工業(yè)電渣爐設(shè)計(jì)，電渣

27、重熔機(jī)理和技術(shù)，模具鋼和高速鋼，獲國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)3項(xiàng)。專(zhuān)著：電渣熔鑄(1981)。作者單位：鋼鐵研究總院，北京100081參考文獻(xiàn)1Chang C W.Szekely,J.Journal of Metals 1982,(2):572Chen P F.Introduction to Plasma Physics,Plenum Press,New York,19743Boyd T J.Sanderson J.Plasma Dynamc,Barnes and Noble,New York,19704Shoet J L.The Plasma States,Academic Press,New York 19715Ushio M.Szekely T.Chang C W.Ironmaking and Steelmaking,1981,(8):2796Szekely J