近日，由寶武重工聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院等離子體所，共同自主研發(fā)的500千瓦接續(xù)陰極大功率等離子體炬，成功完成長(zhǎng)壽命點(diǎn)火測(cè)試，在該領(lǐng)域首次突破了等離子體炬接續(xù)陰極的關(guān)鍵核心技術(shù)，從理論基礎(chǔ)上打開(kāi)了大功率等離子體炬連續(xù)工作時(shí)間從“周”到“季”跨越通道。

等離子體炬是一種能夠產(chǎn)生熱等離子體焰流的設(shè)備，能夠提供極高的溫度和極豐富的活性粒子，在低碳冶金、新材料制備、粉末球化和先進(jìn)材料噴涂等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。近年來(lái)，隨著中國(guó)制造行業(yè)高端化智能化綠色化發(fā)展，對(duì)于可提供長(zhǎng)壽命、高效率的理想熱源需求日益提升。傳統(tǒng)等離子體炬由于陰極采用“存量”設(shè)計(jì)，一般運(yùn)行一周左右就要更換，存在壽命短和維護(hù)成本高的問(wèn)題，無(wú)法滿足工業(yè)生產(chǎn)連續(xù)性的要求。

寶武重工抓住行業(yè)痛點(diǎn)，集中優(yōu)勢(shì)研發(fā)資源，充分發(fā)揮公司產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造優(yōu)勢(shì)，于2022年與中國(guó)科學(xué)院等離子體所聯(lián)合啟動(dòng)500千瓦接續(xù)陰極大功率等離子體炬研發(fā)，首次提出陰極“增量”接續(xù)的設(shè)計(jì)方案，并先后完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)、樣機(jī)集成及壽命測(cè)試等工作，攻克了導(dǎo)電、導(dǎo)熱、水冷、密封及連續(xù)推進(jìn)等關(guān)鍵技術(shù)難題，在今年3月底成功點(diǎn)火測(cè)試，等離子體焰流核心溫度約為8000攝氏度，焓值可達(dá)10～40兆焦耳/公斤（N2），穩(wěn)定運(yùn)行175小時(shí)后，陰極狀態(tài)良好。

實(shí)驗(yàn)成功后，該突破性進(jìn)展已受到等離子體炬研究及應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，相關(guān)信息已被Science X等國(guó)內(nèi)外多家媒體進(jìn)行報(bào)道和轉(zhuǎn)載。下一步，寶武重工將在接續(xù)陰極大功率等離子體炬長(zhǎng)壽命點(diǎn)火測(cè)試的基礎(chǔ)上，持續(xù)推進(jìn)技術(shù)迭代升級(jí)及工業(yè)化應(yīng)用研究，推動(dòng)大功率等離子體炬的國(guó)產(chǎn)化研發(fā)進(jìn)程，搶占等離子體炬研發(fā)的科技制高點(diǎn)，助力寶武重工成為世界一流冶金裝備（備件）先進(jìn)制造及智慧服務(wù)提供商，助推中國(guó)寶武碳中和冶金路線圖的順利實(shí)現(xiàn)。

本研究得到了寶武技術(shù)創(chuàng)新重點(diǎn)支持項(xiàng)目《等離子體加熱系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及高爐應(yīng)用研究》的支持。