DE102004006636B4

DE102004006636B4 - Plasma generator and method for the reduction and purification of oxide-containing metal compounds

Info

Publication number: DE102004006636B4
Application number: DE102004006636A
Authority: DE
Inventors: Dr. Laure Stefan
Original assignee: Dr Laure Plasmatechnologie GmnH
Current assignee: Dr Laure Plasmatechnologie GmnH
Priority date: 2004-02-10
Filing date: 2004-02-10
Publication date: 2013-10-17
Anticipated expiration: 2024-02-11
Also published as: DE102004006636A1

Abstract

Plasmagenerator zur Reduktion und Reinigung von oxidhaltigen Metallverbindungen, mit einer Kathode (1) und einer koaxial zur Kathode angeordneten rohrförmigen Anode (2) zur Ausbildung eines Lichtbogens, wobei an der Anode (2) in Richtung des Plasmastrahls unmittelbar nach der Spitze (3) der Kathode (1) an der Plasmazone mit der höchsten Temperatur eine Precursorzuführung (14) zum Zuführen der zu reduzierenden oder zu reinigenden Metallverbindung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kathode (1) zumindest an der Spitze (3) eine konische Form aufweist, dass der Plasmagenerator mit einer schlitzförmigen Düse (11) an der Anode (2) oder zwischen Anode (2) und Kathode (1) zum Zuführen eines in dem Lichtbogen zu ionisierenden Gases ausgestattet ist, wobei die schlitzförmige Düse am Fuß der Anode ist, dass eine Anodenhalterung (6) für die Anode vorgesehen ist, und dass die Anodenhalterung zwei scheibenförmige Anschlußteile (7, 8) mit elektrischen Anschlüssen und einer Kühlvorrichtung aufweist, wobei in Richtung des Plasmastrahls vor dem ersten scheibenförmigen Anschlussteil (7) der Anodenhalterung (6) eine als Scheibe ausgebildete Vorrichtung zur Gaszuführung (10) vorgesehen ist, welche das zu ionisierende Gas der schlitzförmigen Düse (11) zuführt.Plasma generator for the reduction and purification of oxide-containing metal compounds, comprising a cathode (1) and a tubular anode (2) arranged coaxially with the cathode for forming an arc, wherein at the anode (2) in the direction of the plasma jet immediately after the tip (3) Cathode (1) is provided at the plasma zone with the highest temperature, a Precursorzuführung (14) for supplying the metal compound to be reduced or purified, characterized in that the cathode (1) at least at the tip (3) has a conical shape that the plasma generator is provided with a slit-shaped nozzle (11) at the anode (2) or between anode (2) and cathode (1) for supplying a gas to be ionized in the arc, the slit-shaped nozzle being at the bottom of the anode Anodenhalterung (6) is provided for the anode, and that the anode holder has two disc-shaped connecting parts (7, 8) with electrical connections and a Cooling device, wherein in the direction of the plasma jet in front of the first disc-shaped connection part (7) of the anode holder (6) designed as a disk device for gas supply (10) is provided, which supplies the gas to be ionized the slot-shaped nozzle (11).

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Plasmagenerator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention is based on a plasma generator according to the preamble of claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind Plasmageneratoren zur Erzeugung eines heißen Plasmastrahls bekannt. Bei einem Lichtbogen-Plasmagenerator wird einströmendes Gas, beispielsweise Argon oder Stickstoff, durch einen Lichtbogen ionisiert und auf hohe Temperaturen aufgeheizt. Der Lichtbogen bildet sich zwischen einer Anode und einer Kathode aus. Der durch das strömende ionisierte Gas entstehende gerichtete Plasmastrahl wird auf ein zu bearbeitendes Substrat oder Werkstück gerichtet. Hierzu ist die Anode häufig als Austrittsdüse für den Plasmastrahl ausgebildet.Plasma generators for producing a hot plasma jet are known from the prior art. In an arc plasma generator, incoming gas, such as argon or nitrogen, is ionized by arc and heated to high temperatures. The arc is formed between an anode and a cathode. The directed plasma jet produced by the flowing ionized gas is directed onto a substrate or workpiece to be processed. For this purpose, the anode is often designed as an outlet nozzle for the plasma jet.

Als nachteilig erweist sich bei den bekannten Plasmageneratoren, dass die im Bereich des Substrats oder im Bereich der Zuführung des Substrats erzeugten Energiedichten nicht ausreichen, um Metalloxide zu reduzieren oder zu reinigen. Die Schmelztemperaturen zahlreicher Metalloxide sind höher, als die Energiedichten des Plasmastrahls beim Auftreffen auf das Substrat.It is disadvantageous in the known plasma generators that the energy densities generated in the region of the substrate or in the region of the feed of the substrate are insufficient to reduce or purify metal oxides. The melting temperatures of many metal oxides are higher than the energy densities of the plasma jet when it strikes the substrate.

Die DE 196 25 539 A1 offenbart ein Verfahren zur thermischen Behandlung von Stoffen in einem Plasmaofen. Hierzu wird zwischen einem rohrförmigen Ofengefäß und einer Elektrode ein Lichtbogen erzeugt, in welchen über eine Zuführung Stoffe eingeleitet werden. Die Form des Lichtbogens wird durch elektrische, geometrische und magnetische Parameter beeinflusst um die Fragmentierung der eingeleiteten Stoffe zu begünstigen. Als nachteilig erweist sich, dass die eingeleiteten Stoffe zu der Kathode gelangen und diese beschädigen können. The DE 196 25 539 A1 discloses a process for the thermal treatment of substances in a plasma furnace. For this purpose, an arc is generated between a tubular furnace vessel and an electrode, in which substances are introduced via a feed. The shape of the arc is influenced by electrical, geometric and magnetic parameters to favor the fragmentation of the introduced materials. A disadvantage proves that the substances introduced can get to the cathode and damage them.

Aus US 5,273,957 A , US 2002/0151604 A1 , US 4,902,870 A und DE 30 00 802 A1 sind Plasmageneratoren mit einer Anode und einer Kathode bekannt, bei denen in das Plasma Stoffe eingeleitet werden. Bei der US 5,273,957 A und der US 4,902,870 A werden diese Stoffe in einigem Anstand zu der heißen Kathodenspitze eingeleitet. Zwar wird dadurch die Gefahr einer Beschädigung der Kathode reduziert, jedoch ist dies mit dem Nachteil verbunden, dass die Stoffe nicht in den Plasmabereich mit der höchsten Temperatur gelangen. Eine Zerlegung von Metalloxiden ist daher mit derartigen Plasmageneratoren nicht möglich. Bei den Plasmageneratoren gemäß US 2002/0151604 A1 und gemäß DE 30 00 802 A1 ist die Zufuhr für die Stoffe nahe der Kathodenspitze vorgesehen, so dass die Stoffe an den Lichtbodenansatz an der Kathodenspitze gelangen können und die Gefahr einer Beschädigung der Kathode latent gegeben ist.Out US 5,273,957 A . US 2002/0151604 A1 . US 4,902,870 A and DE 30 00 802 A1 Plasma generator with an anode and a cathode are known in which substances are introduced into the plasma. In the US 5,273,957 A and the US 4,902,870 A These substances are introduced in some decency to the hot cathode tip. Although this reduces the risk of damage to the cathode, but this is associated with the disadvantage that the substances do not enter the plasma region with the highest temperature. A decomposition of metal oxides is therefore not possible with such plasma generators. In the plasma generators according to US 2002/0151604 A1 and according to DE 30 00 802 A1 the supply for the substances is provided near the cathode tip, so that the substances can get to the light bottom approach to the cathode tip and the risk of damage to the cathode is given latent.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Plasmagenerator zur Verfügung zu stellen, der es ermöglicht, im kontinuierlichen Betrieb Metalloxide in ihre Bestandteile zu zerlegen und den freigesetzten Sauerstoff zu binden, so dass reine Metalle entstehen.It is therefore an object of the present invention to provide a plasma generator which makes it possible, in continuous operation, to decompose metal oxides into their constituents and to bind the released oxygen, so that pure metals are formed.

Die Erfindung und ihre VorteileThe invention and its advantages

Gegenüber dem Stand der Technik hat der erfindungsgemäße Plasmagenerator mit den Merkmalen des Anspruchs 1 den Vorteil, dass aufgrund der konischen Form der Kathode oder zumindest der Spitze der Kathode ein gerichteter Plasmastrahl ausgebildet wird, der unmittelbar nach der Spitze der konischen Kathode eine sehr hohe Energiedichte erreicht. In diesen Bereich hoher Energiedichte wird über eine Precursorzuführung die zu reduzierende oder zu reinigende Metallverbindung zugeführt. Unter Precursor ist das Substrat zu verstehen, das in den Plasmastrahl eingebracht wird. Die Precursorzuführung hat dabei die Form eines Rohres, welches in die rohrförmige Anode mündet. Die Metallverbindung kann über die Precursorzuführung in fester, flüssiger oder Gasform zugeführt werden. Zur Bearbeitung eines festen Metalloxids in Pulverform wird die Precursorzuführung mit einem Pulverförderer verbunden. Zum Einbringen einer flüssigen Metallverbindung ist an der Precursorzufürhung eine Dosierpumpe vorgesehen. Bei gasförmigen Metallverbindungen ist die Precursorzuführung mit einem Dosierventil ausgestattet. Pulverförderer, Dosierpumpe und Dosierventil ermöglichen das Einbringen einer kontrollierten Menge des zu bearbeitenden Metalloxids über einen durch den Benutzer vorgegebenen Zeitraum. Damit können durch den erfindungsgemäßen Plasmagenerator im kontinuierlichen Betrieb Metalloxide in ihre Bestandteile zerlegt werden.Compared to the prior art plasma generator according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that due to the conical shape of the cathode or at least the tip of the cathode, a directed plasma jet is formed, which reaches a very high energy density immediately after the tip of the conical cathode , In this area of high energy density, the metal compound to be reduced or purified is fed via a precursor feed. By precursor is meant the substrate which is introduced into the plasma jet. The Precursorzuführung in this case has the shape of a tube which opens into the tubular anode. The metal compound can be supplied via the Precursorzuführung in solid, liquid or gas form. For processing a solid metal oxide in powder form, the precursor feed is connected to a powder conveyor. For introducing a liquid metal compound, a metering pump is provided on the precursor feed. In the case of gaseous metal compounds, the precursor feed is equipped with a metering valve. Powder conveyor, metering pump and metering valve allow the introduction of a controlled amount of the metal oxide to be processed over a period of time specified by the user. Thus, metal oxides can be broken down into their constituents by the plasma generator according to the invention in continuous operation.

Das zu ionisierende Gas wird über eine schlitzförmige Düse am Fuß der Anode zugeführt. Der Schlitz ist kreisrund und verläuft koaxial zu Anode und Kathode. Die Form des Schlitzes beeinflusst die Strömungsgeschwindigkeit des Gases im Plasmastrahl.The gas to be ionized is supplied via a slot-shaped nozzle at the bottom of the anode. The slot is circular and coaxial with the anode and cathode. The shape of the slot influences the flow velocity of the gas in the plasma jet.

Die Reduktion von sauerstoffhaltigen Metallverbindungen ist für die Erzeugung von Ausgangsstoffen wie Roheisen oder Rohsilizium entscheidend. Diese durch die Reduktion von Metallverbindungen gewonnenen Metalle werden der weiteren Verarbeitung zugeführt. Besondere Bedeutung kommt dabei der Behandlung von Sand zur Gewinnung von Silizium zu.The reduction of oxygen-containing metal compounds is crucial for the production of raw materials such as pig iron or raw silicon. These metals obtained by the reduction of metal compounds are sent for further processing. Of particular importance is the treatment of sand for the production of silicon.

In dem Bereich vor der Spitze der Kathode werden Temperaturen von mehreren zehntausend Grad erreicht. Um die hohen Plasmatemperaturen über eine möglichst lange Strecke aufrecht zu halten, erstreckt sich nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung die Anode in Richtung des Plasmastrahls weiter als die Kathode. Auf diese Weise wird der Lichtbogen verlängert und damit auch die Aufenthaltsdauer der in der heißen Plasmazone verweilenden Teilchen des zu bearbeitenden Metalloxids. Die Reduktion des Metalloxids kann daher stattfinden, auch wenn die für die Reaktion benötigte Zeit etwas länger ist.Temperatures of tens of thousands of degrees are reached in the area in front of the cathode tip. In order to maintain the high plasma temperatures over as long a distance as possible, extends according to an advantageous embodiment of the invention, the anode in the direction of the plasma jet further than the cathode. In this way, the arc is extended and thus also the residence time of the lingering in the hot plasma zone particles of the metal oxide to be processed. The reduction of the metal oxide can therefore take place even if the time required for the reaction is slightly longer.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Position der Spitze der Kathode in oder entgegen der Richtung des Plasmastrahls veränderbar. Dadurch kann der Abstand zwischen der Precursozuführung und der Spitze der Kathode verändert werden, Dies fuhrt dazu, dass die Temperatur in der Anode unmittelbar an der Precurzuführung variiert werden kann. Eine Anpassung an die zu bearbeitende Metallverbindung ist dadurch möglich.According to an advantageous embodiment of the invention, the position of the tip of the cathode in or against the direction of the plasma jet is variable. Thereby, the distance between the Precursozuführung and the tip of the cathode can be changed, this leads to the fact that the temperature in the anode can be varied directly on the Precurzuführung. An adaptation to the metal compound to be processed is possible.

Um die Position der Spitze der Kathode zu verändern, können entweder verschiedene Kathoden mit unterschiedlicher Länge in den Plasmagenerator eingesetzt werden oder die Kathode kann in einer Kathodenhalterung des Plasmagenerators verschiebbar gelagert werden. Zur Änderung der Länge der Kathode können zusätzliche Abschnitte in die Kathode eingesetzt werden.To change the position of the tip of the cathode, either different cathodes of different lengths can be inserted into the plasma generator, or the cathode can be slidably mounted in a cathode holder of the plasma generator. To change the length of the cathode, additional sections can be inserted into the cathode.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Abschnitt der Anode, welcher sich in Richtung des Plasmastrahls an den die Kathode umgebenden Abschnitt anschließt, konusförmig ausgebildet. Der Querschnitt der Anode vergrößert sich damit in Richtung des Plasmastrahls nach der Zufuhr der Metallverbindung durch die Precursorzuführung. Diese Form der Anode führt zu einer weiteren Beschleunigung des Gases im Plasmastrahl. Lichtbogenansätze in diesem Bereich der Anode werden dadurch verhindert. Ein Magnetfeld in axialer Richtung des Plasmastrahls, welches durch eine Spule erzeugt wird, sorgt zusätzlich dafür, dass derartige Lichtbogenansätze in diesem Bereich der Anode vermieden werden.According to a further advantageous embodiment of the invention, the portion of the anode, which adjoins in the direction of the plasma jet at the portion surrounding the cathode, is formed conical. The cross section of the anode thus increases in the direction of the plasma jet after the supply of the metal compound by the Precursorzuführung. This shape of the anode leads to a further acceleration of the gas in the plasma jet. Arc approaches in this area of the anode are thereby prevented. A magnetic field in the axial direction of the plasma jet, which is generated by a coil, additionally ensures that such arc approaches are avoided in this area of the anode.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Sekundäranode vorgesehen, welche sich in Richtung des Plasmastrahls an die Anode anschließt. Diese sorgt für eine zusätzliche Energiezufuhr. Dadurch wird die Temperatur des Plasmastrahls über eine zusätzliche Strecke auf einem für die Reduktion von Metalloxiden notwendigen Niveau gehalten. Die Verweildauer der Teilchen der zu bearbeitenden Metallverbindung in der besonders heißen Zone des Plasmastrahls wird weiter verlängert. Die Sekundäranode kann zylindrisch oder planar ausgebildet sein.According to a further advantageous embodiment of the invention, a secondary anode is provided which connects in the direction of the plasma jet to the anode. This provides for an additional energy supply. As a result, the temperature of the plasma jet is maintained over an additional distance on a level necessary for the reduction of metal oxides. The residence time of the particles of the metal compound to be processed in the particularly hot zone of the plasma jet is further extended. The secondary anode can be cylindrical or planar.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in Richtung des Plasmastrahls nach der Anode oder nach der Sekundäranode ein ungekühltes rohrförmiges Bauteil vorgesehen. Dieses verhindert das Eindringen kalten Gases aus der Umgebung in den Bereich des Plasmastrahls.According to a further advantageous embodiment of the invention, an uncooled tubular component is provided in the direction of the plasma jet to the anode or after the secondary anode. This prevents the penetration of cold gas from the environment in the area of the plasma jet.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen zu entnehmen.Further advantages and advantageous embodiments of the invention will become apparent from the following description, the drawings and the claims.

Zeichnungdrawing

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Plasmagenerators dargestellt. Es zeigen:In the drawing, an embodiment of a plasma generator according to the invention is shown. Show it:

1 Plasmagenerator im Längsschnitt, 1 Plasma generator in longitudinal section,

2 Plasmagenerator gemäß 1 in perspektivischer Ansicht, 2 Plasma generator according to 1 in perspective view,

3 Anode und Anodenhalterung des Plasmagenerators gemäß 1 im Längsschnitt, 3 Anode and anode holder of the plasma generator according to 1 in longitudinal section,

4 Anodenhalterung gemäß 3 in perspektivischer Ansicht. 4 Anode holder according to 3 in perspective view.

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

In 1 ist ein Plasmagenerator mit einer Kathode 1 und einer Anode 2 dargestellt. Die Kathode besteht aus einer konisch ausgebildeten Spitze 3, einem zylindrischen Abschnitt 4 und einem Anschlussteil 5, welches mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Stromquelle verbunden ist. Die Anode 2 ist rohrförmig ausgebildet und umschließt einen Teil des zylindrischen Abschnitts der Kathode und die konusförmige Spitze 3 der Kathode. Die Anodenhalterung 6 umgibt die Anode 2 und besteht aus zwei scheibenförmigen Anschlussteilen 7 und 8 und einem rohrförmigen Teil 9. Die beiden Anschlussteile 7 und 8 enthalten elektrische Anschlüsse, welche die Anode mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Spannungsquelle verbinden. Darüber hinaus ist in den Anschlussteilen und dem rohrförmigen Teil eine Kühlvorrichtung vorgesehen. An das Anschlussteil 7 schließt sich auf der linken Seite eine als Scheibe ausgebildete Vorrichtung zur Gaszuführung 10 an. Das zu ionisierende Gas wird über die schlitzförmige Düse 11, welche zwischen der Anode und der Kathode vorgesehen ist, zugeführt. An die Vorrichtung zur Gaszuführung 10 schließt sich auf der linken Seite ein Isolator 12 an. Daneben ist die Kathodenhalterung 13 vorgesehen. Diese befestigt die Kathode derart, dass sie koaxial zur Anode 2 verläuft. In der Mitte der Anode ist eine Precursorzufürhung 14 vorgesehen. Über die Precursorzufürhung kann die zu reduzierende oder zu reinigende Metallverbindung in den Bereich unmittelbar vor der konusförmigen Spitze 3 eingeführt werden. In diesem Bereich ist das Plasma besonders heiß. Die Precursorzuführung besteht aus einer senkrecht zur Achse der Anode verlaufenden zylindrischen Ausnehmung 15 und einem Abschnitt 16 mit größerem Durchmesser. An den Abschnitt 16 kann ein Rohr mit einem Pulverförderer, einer Dosierpumpe oder einem Dosierventil angeschlossen werden. Dies ist in der Zeichnung jedoch nicht dargestellt. Die Precursorzuführung 14 ist Teil der Anode 2 und einstückig mit dieser ausgeführt.In 1 is a plasma generator with a cathode 1 and an anode 2 shown. The cathode consists of a conical tip 3 a cylindrical section 4 and a connector 5 , which is connected to a power source, not shown in the drawing. The anode 2 is tubular and encloses a portion of the cylindrical portion of the cathode and the cone-shaped tip 3 the cathode. The anode holder 6 surrounds the anode 2 and consists of two disc-shaped connecting parts 7 and 8th and a tubular part 9 , The two connecting parts 7 and 8th contain electrical connections that connect the anode to a voltage source not shown in the drawing. In addition, a cooling device is provided in the connection parts and the tubular part. To the connection part 7 closes on the left side designed as a disk device for gas supply 10 at. The gas to be ionized is via the slot-shaped nozzle 11 , which is provided between the anode and the cathode, supplied. To the device for gas supply 10 closes on the left side an insulator 12 at. Next to it is the cathode holder 13 intended. This secures the cathode to be coaxial with the anode 2 runs. In the middle of the anode is a precursor 14 intended. About the Precursorzufürhung the metal compound to be reduced or to be cleaned in the area immediately in front of the cone-shaped tip 3 be introduced. In this area, the plasma is particularly hot. The Precursorzuführung consists of a perpendicular to the axis of the anode extending cylindrical recess 15 and a section 16 with a larger diameter. To the section 16 a pipe can be connected with a powder conveyor, a metering pump or a metering valve. This is not shown in the drawing. The precursor feed 14 is part of the anode 2 and made in one piece with this.

2 zeigt den Plasmagenerator gemäß 1 in einer perspektivischen Ansicht. In dieser Darstellung sind lediglich die Anodenhalterung 6 mit den beiden scheibenförmigen Anschlussteilen 7 und 8 und dem rohrförmigen Teil 9, die Vorrichtung zur Gaszuführung 10, der Isolator 12, die Kathodenhalterung 13 und das Anschlussteil 5 der Kathode zu erkennen. Darüber hinaus ist der Abschnitt 16 der Precursorzuführung 14 erkennbar. 2 shows the plasma generator according to 1 in a perspective view. In this illustration, only the anode holder 6 with the two disc-shaped connection parts 7 and 8th and the tubular part 9 , the device for gas supply 10 , the insulator 12 , the cathode holder 13 and the connector 5 to recognize the cathode. In addition, the section 16 the precursor feed 14 recognizable.

Die 3 und 4 zeigen die Anodenhalterung 6 mit den beiden scheibenförmigen Anschlussteilen 7 und 8 und dem rohrförmigen Teil 9 des Plasmagenerators gemäß 1. In dem Längsschnitt der 3 sind außerdem die Anode 2 und die Precursorzuführung 14 zu erkennen.The 3 and 4 show the anode holder 6 with the two disc-shaped connection parts 7 and 8th and the tubular part 9 of the plasma generator according to 1 , In the longitudinal section of the 3 are also the anode 2 and the precursor feed 14 to recognize.

Sämtliche Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All features of the invention may be essential to the invention both individually and in any combination with each other.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Kathodecathode
22: Anodeanode
33: konusförmige Spitze der Kathodecone-shaped tip of the cathode
44: zylindrischer Abschnitt der Kathodecylindrical section of the cathode
55: Anschlussteil der KathodeConnecting part of the cathode
88th: Anodenhalterunganode mount
77: Anschlussteil der AnodenhalterungConnecting part of the anode holder
88th: Anschlussteil der AnodenhalterungConnecting part of the anode holder
99: rohrförmiges Teil der Anodenhalterungtubular part of the anode holder
1010: Vorrichtung zur GasführungDevice for gas guidance
1111: schlitzförmige Düseslotted nozzle
1212: Isolatorinsulator
1313: Kathodenhalterungcathode support
1414: PrecursorzuführungPrecursorzuführung
1515: zylindrische Ausnehmungcylindrical recess
1616: Abschnitt der PrecursorzuführungSection of Precursorzuführung

Claims

Plasma generator for the reduction and purification of oxide-containing metal compounds, with a cathode ( 1 ) and a coaxial with the cathode arranged tubular anode ( 2 ) for forming an arc, wherein at the anode ( 2 ) in the direction of the plasma jet immediately after the tip ( 3 ) the cathode ( 1 ) at the plasma zone with the highest temperature, a Precursorzuführung ( 14 ) is provided for supplying the metal compound to be reduced or purified, characterized in that the cathode ( 1 ) at least at the top ( 3 ) has a conical shape that the plasma generator with a slot-shaped nozzle ( 11 ) at the anode ( 2 ) or between anode ( 2 ) and cathode ( 1 ) for supplying a gas to be ionized in the arc, the slot-shaped nozzle at the bottom of the anode being an anode holder ( 6 ) is provided for the anode, and that the anode holder has two disk-shaped connecting parts ( 7 . 8th ) with electrical connections and a cooling device, wherein in the direction of the plasma jet in front of the first disk-shaped connection part ( 7 ) of the anode support ( 6 ) designed as a disk device for gas supply ( 10 ) is provided, which the gas to be ionized of the slot-shaped nozzle ( 11 ) feeds.

Plasma generator according to claim 1, characterized in that the position of the tip ( 3 ) of the cathode is changeable in or against the direction of the plasma jet.

Plasma generator according to claim 2, characterized in that the cathode is exchangeable.

Plasma generator according to claim 2, characterized in that the cathode is displaceably mounted in a cathode holder.

Plasma generator according to one of the preceding claims, characterized in that the cathode ( 1 ) surrounding section of the anode ( 2 ) has a cylindrical shape, and that the anode ( 2 ) extends further in the direction of the plasma jet than the cathode.

Plasma generator according to claim 5, characterized in that the portion of the anode ( 2 ), which in the direction of the plasma jet to the cathode ( 1 ) adjoining portion is formed cone-shaped.

Plasma generator according to one of the preceding claims, characterized in that a secondary anode is provided, which in the direction of the plasma jet to the anode ( 2 ).

Plasma generator according to one of the preceding claims, characterized in that the length of the anode ( 2 ) is many times larger than the diameter of the anode.

Plasma generator according to one of the preceding claims, characterized in that the precursor feed ( 14 ) has the shape of a tube.

Plasma generator according to one of the preceding claims, characterized in that a powder conveyor is provided on the precursor.

Plasma generator according to one of the preceding claims, characterized in that a metering pump is provided on the precursor.

Plasma generator according to one of the preceding claims, characterized in that a metering valve is provided on the precursor.

Plasma generator according to one of the preceding claims, characterized in that a coil for generating a magnetic field in the axial direction of the plasma jet is provided.

Plasma generator according to one of the preceding claims, characterized in that in the direction of the plasma jet to the anode ( 2 ) or after the secondary anode an uncooled tubular member is provided.

Plasma generator according to one of the preceding claims, characterized in that the cathode ( 1 ) consists of tungsten.

Plasma generator according to one of the preceding claims, characterized in that the anode ( 2 ) consists of copper and is water cooled.

Plasma generator according to claim 1, characterized in that in front of the device for gas supply ( 10 ) an insulator formed as a disk ( 12 ) and in front of the insulator a disk holder designed as a cathode holder ( 13 ) is provided for the arrangement of the cathode.