Работы направлены на обобщение теоретического и экспериментального опыта создания плазменных реакторов, разработку высокоэффективных плазмотронов для: пирометаллургических процессов, переработки отходов, пиролиза углеводородов:
- проведение исследований по ряду актуальных направлений: разработка способов снижения эрозии электродов (развитие технологий самовосстанавливающихся электродов, разработка новых материалов электродов), разработка способов защиты стенок плазменных реакторов от конвективных и лучистых тепловых потоков, разработка методов управления дугой и положениями опорных пятен дуги;
- обобщение и развитие теоретических моделей, описывающих газодинамические и электрофизические процессы в плазмотронах, получение новых аналитических решений и развитие численных моделей для анализа влияния параметров (давление
газа, сила тока, интенсивность охлаждения) на режимы работы плазмотронов и приэлектродные процессы. Численное моделирование процессов тепломассообмена с использованием современного кластера «Каскад» на базе ИТ СО РАН;
- на основе отечественных пакетов программ (SigmaFlow), разрабатываемых в ИТ СО РАН и технологий искусственного интеллекта создание программного обеспечения для расчета и мониторинга режимных параметров плазменных рудотермических печей, анализа масштабируемости технологических процессов для агрегатов большой мощности;
- создание испытательных стендов на базе ИТ СО РАН, мощностью до 1 МВт, для испытаний плазмотронов большой мощности и отработки технологических режимов процессов пирометаллургического обогащения титаномагнетитовых руд; получения ферросплавов, германия; конверсии углеводородов; плазменной переработки отходов.