高效连铸技术发展现状及进展

高效连铸技术发展现状及进展

摘要：中国经济的快速发展使连铸技术艺得到了快速发展，连铸技术是炼钢生产的核心技术，它在炼钢厂的发展中发挥着举足轻重的作用，能有效地提高炼钢的生产率和产量，因此，对连铸技术的发展进行了论述，并以此为依据，对高效连铸技术艺进行了分析，以期对我国钢铁行业的可持续发展有所借鉴。

关键词：连铸技术；高效连铸；发展趋势；

引言

在冶金行业，连铸技术因其能耗低、环境污染小、投资规模小等优点，已逐渐取代传统的铸型铸造技术，自20世纪50年代第一台连铸机投入使用以来，无论是机器型号、生产工艺还是设备自动化水平都得到了极大的提高，所生产的钢材质量也不断提高，随着信息技术的广泛应用，连铸技术的发展得到了进一步的推动，在生产效率方面，连铸技术已经从单炉发展到多炉；在生产技术上，它已经从冷铸造转向直接轧制、直接装料和热输送，未来将向无头轧制发展。

1.连铸技术的发展状况

我国的连铸技术起步较晚，改革开放前，我国连铸技术主要依靠外国引进，自身创新水平较低，随着我国经济的发展，特别是21世纪以来，我国的连铸技术发展迅速，钢铁产品的产量不断提高，生产技术和装备技术取得重大突破，现阶段，我国的连铸技术不仅可以生产各种特殊钢，而且在连铸设备生产上也可以实现国产化。

自1995年以来，我国开始着手解决高效连铸技术的关键问题，在确保高铸造速度的同时，在提高钢铁生产效率、改善机器与炉的匹配、降低生产成本等多方面取得了技术进步，从而推动我国连铸水平的全面发展，在第四次全国连铸工作会议上，提出以连铸为研究方向，实现我国钢铁精炼，尽管我国连铸技术取得了巨大突破，但与西方发达国家相比仍有一定差距，特别是在板坯连铸速度上，

我国大型板坯连铸速度还在1.8m/min的范围，大多数薄板坯连铸速度企业只能

保持在5m/min以内，近年来，随着我国重点行业的发展，对钢的强度和韧性提

出了更高的要求，这也推动了我国特种钢的生产，如微合金钢产量已超过1亿吨，然而，微合金钢在连铸过程中经常出现局部裂纹，这降低了钢生产的合格率，纵

观我国钢铁企业，微合金钢连铸过程中表面裂纹的发生率较高，部分企业可达10%。同时，钢材本身质量不达标，存在严重的质量缺陷。

2.高效连铸技术分析

2.1近终形连铸技术

近终形连铸技术是将连铸、轧制、热处理等工艺有机地结合起来，从而形成

一种新型的特种材料，它的最大特征是迅速固化，能够制造出常规轧制工艺所不

能实现的物料，目前有多种铸造技术，下面对薄板坯和薄板坯的连续生产工艺进

行了详细的阐述，关于薄板坯连铸技术，早在1989年就开始了，它首先在美国

得到发展，并和德国的技术相融合，随着时间的推移，薄板坯连铸技术日趋成熟，其生产技术也日趋成熟，在此之前，只有外国企业才能掌握该技术，目前，我国

已经是世界上最大的薄板坯连铸生产线，在薄带连铸技术方面，该技术具有较高

的技术水平，是目前我国钢铁行业的一项前沿技术，又可划分为传统工艺和近代

薄带连铸技术，它的最大特色就是薄带连铸工艺的综合性，该产品集连铸、轧制、热处理工艺于一身，所制得的薄板坯更加精密，能一次成形，在目前的生产工艺中，最引人注目的还是双辊薄带连铸技术，由于该方法能有效地提高生产效率，

提高经济效益，因此受到广泛的重视，双辊薄带连铸技术十分复杂，目前还没有

完全掌握，尽管近几年有了一定的突破，但是还没有进入商品化的阶段，还有待

于进一步的研究与开发，有一些重要的问题，首先是制造过程中出现的裂纹，也

是制约该技术发展的一个重要因素；第二个是不均匀的厚度，目前所能达到的厚

度波动幅度很小，但是对冷轧过程不利；第三点是铸造速度，正如前面提到的，

现有的技术和制成品的生产能力都很低，很难适应市场需要；第四不利于侧边密封，在此基础上，还存在着铸辊材料、氧化、二次冷却等问题。

2.2结晶器在线调宽技术

该技术的应用可以有效地提高连铸技术的效率，由于信息技术的集成，可以

实现在线自动调节，并且可以在不降低板坯连铸速度的情况下调节板坯宽度，从

而提高连铸机的生产效率，然而，传统的模具宽度调整方法必须确保在拉出尾坯

后可以再次调整宽度，同时，需要打开中间包的滑动开口，每次改变板的尺寸时，都需要停止超过2小时，碳钢生产过程中的最大拉伸速度仅为2米/分钟，单边

宽度调节速度为50毫米/分钟，难以满足我国经济发展的需要，结晶器在线宽度

调节技术可以有效地自动调节板坯宽度，目前，从该技术的实际应用来看，在进

行宽度调整时，一侧的速度可以达到100 mm/min，当板坯宽度减小时，其内部质

量良好，可以保证钢材的质量，结晶器在线调宽技术减少了连铸机的停机时间，

提高了钢坯的生产效率，为中国冶金工业的发展提供了技术支持。

2.3结晶器非正弦振动技术

该技术的应用主要是为了减少钢坯拉拔过程中的裂纹和泄漏问题，模具的振

荡可以确保板坯不会粘附在模具内壁上，确保板坯外部的完整性，提高板坯的质量，目前，该技术主要应用于上振速慢、下振速长、下振速度短的振动模式，在

实际应用中可以取得良好的工艺效果，非正弦振动模式可以提高拉伸速度，解决

正弦振动速度差异小的问题，与正弦振动相比，非正弦振动不是一条连续的曲线，很难用统一的公式来描述。

2.4中间包连续测温技术

在中间包加热工艺中，对中间包的钢液温度进行控制是保证产品质量和产量

的重要途径，由于在制造时，热量会流失，因此，温度较低的液态钢必须进行再热，目前，有多种加热方式，如电弧加热、电渣加热、等离子加热、电磁加热等，目前，最常用的是磁性感应加热和等离子加热，首先，采用电磁加热时，应该将

加热器置于中间包的底部，这样既能加热又能漂浮杂质，又能提高效率和降低成本，在采用等离子加热的情况下，采用了高温等离子体对钢液进行加热，其优势

在于，电浆设备的调整容易，对加热的影响因素容易控制，而且不会对环境造成

污染，自从这项技术出现后，它就被人们所普遍接受，并且在高品质的产品中起

着关键的作用，在其它技术如摩擦监控、温度检测等方面，这些技术也在生产、

加工中占有举足轻重的地位。

3.高效连铸的主要优势

3.1连铸坯产童大幅度提高

中国在1989-2001期间，连续铸钢量由1040万吨增至1.2亿吨，而连铸率

由16.3%增至87.5%，如果仅仅依赖于新的连铸机，而不依赖于高效的连铸机，

新的连铸机和原有的连铸设备的生产能力将会非常低下，要达到如此规模的生产

规模，无论在资金、场地占用等诸多方面，都是难以想象的，高效连铸技术对钢

铁企业进行结构优化、降低生产成本具有重要意义。

3.2实现炼钢车间的炉机匹配

我国转炉车间的产能从几吨到200吨不等，由于小方坯连铸机产能较低，3

台转炉配备4台、5台甚至6台连铸机，匹配关系复杂混乱，工艺系统无法保证，这反过来影响连铸机的生产和钢坯的质量，对连铸机进行高效改造后，提高了设

备的可靠性，提高了浇铸速度，大大提高了连铸机的每小时产量，实现了炉机多

种模式的配套生产，例如，原来的三炉四机五机全连铸炼钢车间只需要三台铸造机，一炉一机，原有的3炉2机车间加上小炉容量的铸型铸造，可实现3炉2机

器的全连铸生产，炉机匹配的最大好处是整个车间的生产顺利，工艺系统得以实施，可以保证钢水的温度、氧化和到达时间，这也促进了铸造机生产的稳定性、

高速性和高质量。

3.3经济效益

实现高效率的连铸，能有效地改善生产工艺、减少生产、提高产品质量、降

低生产成本、节省投资、创造良好的经济效益，根据首钢三炼钢厂的数据，通过

对优质板坯的生产、备品成本的节省、耐火材料的使用等方面的分析，可以使连

铸板的生产成本下降7元左右，综合效益主要表现为：降低冶炼消耗，降低连铸

成本，提高综合产量。

结束语

随着我国经济的发展，我国对钢铁的需求不断增加，连铸技术在我国冶金工

业的发展中发挥着作用，虽然我国目前的连铸技术取得了一些突破，但与西方发

达国家相比仍有一定差距，因此，我国应继续提高连铸技术水平，提高钢坯质量，提高钢材生产效率，降低钢材生产成本，同时，可以积极引进国外先进的连铸技术，在原有的连铸技术上取得突破。

参考文献

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[2]高效连铸基本问题的介绍与评价[J].宋晋明,张兴中.柳钢科技.2000(03)

[3]浅议高效连铸技术[J].马立权.甘肃冶金.1996(03)