随着对钢的品质要求不断提高，中间罐的作用也不再局限于传统意义上的功能。它不仅具有储钢、稳流、缓冲和分渣等作用，可以贮存一定量的钢水以保证更换钢包时能够继续浇铸，实现多炉连浇，而且还需要具有以下功能：

　　一是净化功能，为生产高纯净度的钢，需要中间罐的设计利于钢渣等颗粒上浮，使钢水得到净化。二是调温功能，使浇铸过程中中间罐内钢水温降小，扩大等轴晶区，减少中心偏析。三是成分微调功能，实现合金成分微调，提高易氧化元素收得率，避免水口堵塞。四是精炼功能，能够使钢水进一步得到精炼，使钢水中有害元素以钢渣形式上浮。五是加热功能，控制钢水浇铸温差在-8℃~+8℃。

　　实践证明，低过热度的恒温浇铸对改善铸坯质量有非常重要的作用。因此，控制中间罐的钢水温度和过热度是提高生产率、改进凝固组织、改善铸坯质量最有效的途径之一。而在浇铸过程中，中间罐存在着不同程度的热损失。因此，寻求外部热源来补偿中间罐流失的热量成为了关键，随之产生了中间罐等离子加热技术、中间罐电磁感应加热技术。

　　等离子加热技术

　　起初，等离子加热技术不尽如人意，主要表现在以下几个方面：一是起弧困难；二是由于中间罐内钢水液面不稳，等离子弧难以维持而导致灭火；三是使用时噪音大；四是等离子产生的电磁辐射对周围设备的弱电系统产生影响；五是加热效率较低。随着连铸技术的发展，这些不足逐渐得到解决。目前，等离子加热技术重新回到中间罐冶金技术的舞台。

　　等离子加热技术工作原理。等离子加热装置通过转移弧方式将电能转换成热能。所谓转移弧，就是流经等离子弧注的电流必须经外部对象（钢水）构成回路。可上下移动的等离子枪作为阴极，被加热的钢水作为阳极。工作原理如下：运行开始时，将等离子枪下降到钢液面附近，利用高频电流起弧装置在阴极和阳极之间放电形成电弧区。工作气体氩气经等离子枪吹入电弧区被电离形成等离子弧注，利用其电阻将电能转化为热能。电离度越高，弧注温度也越高。将等离子枪提升，拉长弧注，增大了弧注的电压，即提高了等离子枪的输出功率，也就是提高了钢水的加热功率。

　　等离子加热技术的设备组成。等离子加热技术的设备主要有等离子阴极枪装置、等离子阳极着脱装置、高频发生器、电气系统、冷却水系统等。

　　等离子阴极枪装置。等离子阴极枪装置是中间罐等离子加热装置最主要的机械设备，主要功能有回转、升降等功能。其工作原理是：当中间罐车在浇铸位就位后，中间罐内的钢水已稳定在工作液位时，连续测温装置显示中间罐内钢水的温度已经低于预设的钢水温度，此时需要操作中间罐等离子加热装置。当中间罐等离子加热装置启动条件满足后，首先确保等离子枪体在升降上限位，回转减速电机启动，等离子阴极枪装置开始转动，当转动至工作减速位时，回转减速电机减速，碰触至工作位限位开关时，回转减速电机停止。随后，升降电机启动，等离子枪下降，下降至下限位时，升降电机停止，此时，根据停机位置进行微调，如果等离子加热装置各项准备条件满足点火条件，进行等离子点火操作。

　　阳极自动着脱装置。为保证等离子枪加热的使用功能和效果，中间罐内的钢水作为阳极，必须给中间罐内的钢水进行供电才能使用。而供电线路又必须与中间罐本体、中间罐车等钢结构绝缘。因此须在中间罐耐材内预埋钢板，钢板的一端与液态钢水接触，另一端需要伸出中间罐外通过电缆与电源相连。而中间罐放置在中间罐车上随中间罐车行走，因此，就需要阳极自动着脱装置，当中间罐车停止在浇铸位浇铸且准备使用等离子加热时，阳极应该能自动接通。如果不使用或者中间罐车行走至预热位，应该自动切断。

　　阳极自动接通装置由框架、气缸、定位板、连接体、控制系统及特殊铜板组成。当中间罐车携带中间罐行走至浇铸位置时，在中间罐车上固定的铜板恰好停止在阳极着脱装置的中间。如果需要接通电源，气缸下降，当特殊铜板与中间罐车的铜板接触后(上部)，气缸继续运动，而连接体与气缸框架为一个整体，此时气缸带动整个框架继续上升，使下部的连接体接触至中间罐车所带铜板的下端。至此，阳极着脱装置自动接通，反之，自动脱开。控制系统设有两个限位开关，上限位和下限位分别代表脱开和接通的信号。

　　加热室。加热室由保温盖及中间罐内腔组成，保温盖主体由钢板焊接而成，保温盖内衬由两部分组成，其一为锚钉，其二为耐火材料。与传统的中间罐盖的锚钉不同，用于等离子加热室保温盖的锚钉必须是由绝缘材料制成，而耐火材料是涂抹在保温盖主体上，锚钉是用于加固耐火材料强度而设的。锚钉与耐火材料均由特制的材料构成，需要抵抗来自等离子枪辐射的热量。而保温盖下端需要埋进一根气管，该气管通过通入氩气为等离子加热装置提供氩气氛围。加热室所需的耐火材料均需特殊材料制造，普通耐火材料满足不了加热的要求。

　　气动系统。气动系统是用于满足等离子加热装置正常工作需要的供给设备气源的管路及管路附件等，主要由氩气供给系统和压缩空气供给系统两部分组成。氩气供给系统由两部分组成，其一是火焰枪氩气供应装置，其二是中间罐净化氩气供应装置。

　　水系统。水系统主要由两部分组成，其一为冷却纯水系统换热器及整流器装置的冷却水系统。该系统是由设备间接冷却水系统引出进水、回水两根管路，进水管路首先通过整流器装置对整流器进行冷却，然后在此分成两个支路。一支路通过整流器热交换器后回水，另一支路通过纯水系统的热交换器对其进行冷却后回水。水系统的另一部分是为等离子阴极火焰枪和阳极水冷电缆进行冷却的。该水系统的冷却水必须为纯水，水箱里的水通过水泵加压后，通过水阀站送至设备用户点，该系统为闭环系统。

　　中间罐电磁感应加热技术

　　电磁感应加热技术发展及应用的时间很长，起初用于熔化金属和合金，后来发展到用于中间罐加热技术，工业试验和生产实践表明，它能有效地补偿中间罐内钢水的温降并能使罐内钢水温度均匀，同时，还能有效地提高中间罐内钢水的洁净度，减少非金属夹杂物。

　　中间罐电磁感应加热技术工作原理。就电气系统而言，它类似于一台单向交流变压器，多匝线圈相当于变压器的一次回路，通道中流动的钢水相当于二次回路，视为一匝。由变压器原理可知，当一次回路的线圈反馈给单向工频交流电源后，交变的电流就在铁芯的闭合磁路中产生了磁通，交变的磁通就在铁芯匝链通道的钢水中感应电势，由于钢水的导电性，该感应电势在钢水中产生感应电流。感应电流在钢水中组成回路，由此在钢水中产生热量。

　　此外，中间罐电磁感应加热技术还能使钢水得到精炼，其原理是通道内的电磁箍缩力使钢水名义密度增加，导致其与夹杂物的密度差增大，轻相夹杂物容易泳动被通道壁吸收。电磁箍缩力加速钢水由通道口喷出形成上升流，促使夹杂物上浮到自由面而被覆盖剂吸收和去除。

　　中间罐电磁感应加热装置设备组成。中间罐电磁感应加热装置主要由感应加热器、通道、单向交流电源、控制系统、冷却系统等组成。

　　感应加热器装置。感应加热器用于激发磁通，类似于带一次线圈的单相变压器，由闭合磁路的铁芯和多匝线圈组成。铁芯由可移动的U形磁铁和固定的轭铁组成，U形磁铁拆卸方便，可根据需要移入或移出中间罐，而轭铁是一条状物，通过螺栓把合在中间罐的底部，便于维修。感应加热器安装在上下贯通的非磁不锈钢内套里，它既作为耐火材料的支撑体，也是冷却线圈的通道，同时为安装电磁感应加热器提供定位。

　　通道。通道位于中间罐底部，这是为节约钢水而特设的位置，一般通道均设为双通道，通道与为感应加热器定位的不锈钢套由耐火材料砌成一体。通道还必须要通过U形磁铁，因为当感应加热器工作时，通过该通道的钢水被加热。同时，由于电磁紧箍力的作用，通过通道的钢水得到精炼。

　　单相交流电源。电源的组成多种多样，主要由多级三相变压器、三相变单相的转换器、功率因数补偿电容和断路器等组成，为加热装置提供稳定的单相工频交流电源，目前大多采用高压中频电源。该电源具有特色的三相—单相电源自动平衡技术，极大地简化了电控系统。

　　控制系统。控制系统主要包括功率调节、温度检测、显示和记录等功能，用于电磁感应加热装置的调控和显示。

　　风冷系统。风冷系统主要由风机及通风管道组成，风机固定在浇钢平台上，通风管道分为两部分，一部分为固定端，一部分为随动端。固定端随风机主体固定在浇钢平台上，随动端安装在中间罐车上，当中间罐车到达工作位置时，风冷系统自动接通。采用风冷系统，主要出于安全和冷却效率两种因素考虑。此外，随着水冷技术的不断发展，水冷技术也可用于电磁感应加热技术。

　　两种技术的加热效果比较

　　在升温能力方面，等离子加热技术投入使用后10分钟内使温升控制在3℃内，而电磁感应加热技术投入后温升达到1℃/min~2℃/min。

　　在温控精度方面，两种技术均能达到±3℃。

　　综上所述，目前，两种加热技术均很成熟，都已运用到工业生产中。电磁感应加热技术有精炼功能，而等离子加热技术无此功能。从耐材角度考虑，等离子加热技术需要特殊的耐火材料，而电磁感应加热技术不受此限制；但同样容量的中间罐，等离子加热技术消耗耐材较多。同种规格的中间罐，等离子加热技术的钢水有效容积比电磁感应加热技术的要大。