近年來，為了在連鑄工藝中提高鑄坯質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、節(jié)能和提高高等級鋼合格率，采用了能控制中間包內(nèi)鋼水溫度的中間包等離子加熱裝置。中間包內(nèi)鋼水溫度受中間包耐火材料的吸熱和中間包表面散熱的影響，在澆鑄末期換包時不可避免地會出現(xiàn)鋼水溫度的下降。

    采用等離子加熱可以對中間包內(nèi)的鋼水溫度進行補償，因此可以降低轉(zhuǎn)爐的出鋼溫度，減少轉(zhuǎn)爐、鋼包耐火材料損耗以及減少出鋼時投入的熱源。另外，通過對鋼水溫度進行補償，可以促進非金屬夾雜物的上浮分離，減少結(jié)晶器浸入式水口的堵塞，由此能提高鑄坯質(zhì)量和澆鑄操作的穩(wěn)定性。

    為滿足這些要求，新日鐵住金以往已開發(fā)了單等離子噴槍(NS-Plasma I)和雙等離子噴槍(NS-PlasmaⅡ)的中間包等離子加熱裝置，并在許多生產(chǎn)設(shè)備中發(fā)揮其效果。兩種中間包等離子加熱裝置參數(shù)的比包上面的噴槍為陰極，以埋人中間包耐火材料中的鐵板為陽極，等離子放電采用熱電子發(fā)射的熱陰極式噴槍。

    新日鐵住金中間包等離子加熱裝置參數(shù)的比較 NS-PlasmaINS-PlasmaII等離子噴槍類型單槍雙槍陰極槍陰極和陽極槍直流功率，MW0.2-0.7（推薦值0.5）0.3-0.8加熱效率，%60-7060-70等離子氣體噪聲低很低等離子噴槍的使用壽命陰極：1.0 陰極：2.0陽極：1.0陽極：2.0排氣管：2.0放電噪音噪音小噪音小修補部位加熱室和中間包的陽極等離子加熱室中間包耐火材料維修情況需要對中間包陽極等離子進行維修只需一般維修設(shè)備布置小型（因為單槍）中型（因為雙槍）

而雙等離子噴槍分別以設(shè)置在中間包上面的兩支噴槍作為陰極和陽極。其特征是等離子電弧在鋼水之間形成兩道電弧，輸出功率比單支等離子噴槍的高，無需將作為陽極的鐵板埋人中間包耐火材料中，無需對線路布置進行改造，可以提高中間包的維修便利性。

    等離子加熱裝置的特性因其形式的不同而不同，應(yīng)根據(jù)需要采用。在加熱能力要求不高的中、小規(guī)模連鑄機中，最好采用便于在狹小空間使用、氬氣消耗量小、噴槍更換頻率低的單等離子噴槍。而在加熱能力要求高的大、中規(guī)模連鑄機中，最好采用只用一個電源裝置就能獲得更高輸出功率的雙等離子噴槍。

    中間包等離子加熱裝置的溫度補償效果

    采用等離子加熱裝置補償鋼水溫度可以在鋼水溫度偏高的情況下，將拉速的下降控制在最小。在鋼水溫度偏低的情況下減少因水口堵塞造成的澆鑄中斷，提高生產(chǎn)率。另一方面，為確保鑄坯質(zhì)量（減少中心偏析和非金屬夾雜物含量），必須在適當(dāng)?shù)臏囟认逻M行澆鑄操作。采用等離子加熱裝置可以使?jié)茶T中的鋼水溫度控制在適當(dāng)范圍，從而提高鑄坯質(zhì)量。另外，采用等離子加熱裝置可以降低轉(zhuǎn)爐和電爐的出鋼溫度，減少耐火材料的損耗，減少消耗的熱源。

    中間包等離子加熱裝置穩(wěn)定操作的對策

    為充分發(fā)揮等離子加熱裝置的效果，采用以熱解析和流動解析為主的設(shè)計技術(shù)對噴槍的最佳布置和加熱室進行優(yōu)化設(shè)計。為延長噴槍的使用壽命，對電極形狀及其材質(zhì)進行了優(yōu)化，設(shè)計了與熱負(fù)荷相適應(yīng)的噴槍冷卻系統(tǒng)，應(yīng)用解析技術(shù)改善了燃燒熱效率和響應(yīng)性。另外，在操作技術(shù)方面，優(yōu)化加熱室和噴槍的氬氣噴吹方法，確保加熱室的密封性，實現(xiàn)噴槍與鋼水間距離最優(yōu)化。尤其是，采用的噴槍結(jié)構(gòu)已考慮到維修工作，因此能縮短噴槍的更換時間。通過將上述各種方法的組合，等離子加熱裝置的操作穩(wěn)定，并取得了各種效果。