新日铁中间包等离子加热装置

    近年来，为了在连铸工艺中提高铸坯质量、提高生产率、节能和提高高等级钢合格率，采用了能控制中间包内钢水温度的中间包等离子加热装置。中间包内钢水温度受中间包耐火材料的吸热和中间包表面散热的影响，在浇铸末期换包时不可避免地会出现钢水温度的下降。

    采用等离子加热可以对中间包内的钢水温度进行补偿，因此可以降低转炉的出钢温度，减少转炉、钢包耐火材料损耗以及减少出钢时投入的热源。另外，通过对钢水温度进行补偿，可以促进非金属夹杂物的上浮分离，减少结晶器浸入式水口的堵塞，由此能提高铸坯质量和浇铸操作的稳定性。

    为满足这些要求，新日铁住金以往已开发了单等离子喷枪(NS-Plasma I)和双等离子喷枪(NS-PlasmaⅡ)的中间包等离子加热装置，并在许多生产设备中发挥其效果。两种中间包等离子加热装置参数的比包上面的喷枪为阴极，以埋人中间包耐火材料中的铁板为阳极，等离子放电采用热电子发射的热阴极式喷枪。

    新日铁住金中间包等离子加热装置参数的比较 NS-PlasmaINS-PlasmaII等离子喷枪类型单枪双枪阴极枪阴极和阳极枪直流功率，MW0.2-0.7（推荐值0.5）0.3-0.8加热效率，%60-7060-70等离子气体噪声低很低等离子喷枪的使用寿命阴极：1.0 阴极：2.0阳极：1.0阳极：2.0排气管：2.0放电噪音噪音小噪音小修补部位加热室和中间包的阳极等离子加热室中间包耐火材料维修情况需要对中间包阳极等离子进行维修只需一般维修设备布置小型（因为单枪）中型（因为双枪）

而双等离子喷枪分别以设置在中间包上面的两支喷枪作为阴极和阳极。其特征是等离子电弧在钢水之间形成两道电弧，输出功率比单支等离子喷枪的高，无需将作为阳极的铁板埋人中间包耐火材料中，无需对线路布置进行改造，可以提高中间包的维修便利性。

    等离子加热装置的特性因其形式的不同而不同，应根据需要采用。在加热能力要求不高的中、小规模连铸机中，最好采用便于在狭小空间使用、氩气消耗量小、喷枪更换频率低的单等离子喷枪。而在加热能力要求高的大、中规模连铸机中，最好采用只用一个电源装置就能获得更高输出功率的双等离子喷枪。

    中间包等离子加热装置的温度补偿效果

    采用等离子加热装置补偿钢水温度可以在钢水温度偏高的情况下，将拉速的下降控制在最小。在钢水温度偏低的情况下减少因水口堵塞造成的浇铸中断，提高生产率。另一方面，为确保铸坯质量（减少中心偏析和非金属夹杂物含量），必须在适当的温度下进行浇铸操作。采用等离子加热装置可以使浇铸中的钢水温度控制在适当范围，从而提高铸坯质量。另外，采用等离子加热装置可以降低转炉和电炉的出钢温度，减少耐火材料的损耗，减少消耗的热源。

    中间包等离子加热装置稳定操作的对策

    为充分发挥等离子加热装置的效果，采用以热解析和流动解析为主的设计技术对喷枪的最佳布置和加热室进行优化设计。为延长喷枪的使用寿命，对电极形状及其材质进行了优化，设计了与热负荷相适应的喷枪冷却系统，应用解析技术改善了燃烧热效率和响应性。另外，在操作技术方面，优化加热室和喷枪的氩气喷吹方法，确保加热室的密封性，实现喷枪与钢水间距离最优化。尤其是，采用的喷枪结构已考虑到维修工作，因此能缩短喷枪的更换时间。通过将上述各种方法的组合，等离子加热装置的操作稳定，并取得了各种效果。