颜志福
新疆天山钢铁巴州有限公司 新疆 841300
摘要：随着我国经济的发展，连铸技术得到了快速发展，在钢铁生产过程中连铸技术是非常关键的一项技术，对冶金行业的发展具有重要作用，可以有效地提高钢铁的生产效率与成材率。因此，本文对连铸技术的发展状况进行探讨，并在此基础上对高效连铸技术进行分析，希望能够为我国冶金行业的可持续发展提供一些参考。
关键词：连铸技术；高效连铸；发展状况
0引言
在冶金行业，连铸技术因为能耗低、对环境污染小、投资规模小等优点，逐渐代替传统的模铸技术。自从上世纪50年代，第一台连铸机投入使用以来，无论是机型、生产工艺，还是设备的自动化水平都得到了较大的提升，所生产的钢材质量也不断提高。随着信息化技术的广泛应用，进一步推动了连铸技术的发展。在生产效率方面，连铸技术已从单炉向多炉的方向发展；在生产工艺方面，已经从铸胚冷送到直轧、直装以及热送，在未来更是向着无头轧制的方向发展。
1连铸技术的发展状况
我国连铸技术的起步时间较晚，在改革开放前我国的连铸技术主要依赖外部引进，自身的创新程度较低。随着我国经济的发展，特别是21世纪以来，我国连铸技术得到快速发展，钢材的生产量不断提高，在生产工艺以及装备技术等方面都取得了较大的突破。现阶段，我国连铸技术不仅能够生产各种特种钢材，在连铸装备生产上也实现了国有化。
我国自1995年以来，就开始对高效连铸技术进行攻关，在保证高拉速的同时，提高钢材生产效率、提升机炉匹配性、降低生产成本等多个方面的技术进步，从而推动我国连铸水平的整体发展。在全国第四次连铸工作会议上就提出以连铸为研究方向，实现我国钢材的精炼。虽然我国连铸技术已经取得了较大的突破，但是与西方发达国家相比依然还有着一定的距离，特别是在板坯拉速上，我国的大板坯拉速还无法突破1.8m/min，在薄板坯拉速上大部分的企业只能维持在5m/min以内，目前只有日照钢铁企业实现了技术突破，可以达到6m/min。近些年，随着我国重点行业的发展，对钢材的强度和韧度都提出了更高的要求，这也促进我国特种钢材的生产，如微合金钢材的产量已经突破1亿吨。但微合金钢材在连铸时，经常会发生局部裂纹，这降低了钢材生产的合格率。纵观我国钢铁企业，微合金钢材连铸施工时，其表面裂纹的发生率较高，部分企业能够达到10%，同时钢材自身质量也不达标，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
相比于传统的轧制工艺，该项技术可以生产具有特殊性能的钢材，目前该项技术的应用主要分为两种：一是薄板坯的连铸技术，该项技术最早可以追溯到1989年由美国最开始投入使用。经过多年发展，该项技术已经较为成熟，目前我国已经成为薄板坯最大的生产国。二是薄带连铸技术，该项技术是冶金行业的前沿技术，相比于传统的薄带材料生产工艺，薄带连铸技术实现了轧制、连铸以及处理等多个流程的一体化，产品一次成型，极大地提高了薄带材料的生产效率。目前世界各国都特别重视薄带连铸技术的研究，并投入了大量的人力和物力，经过多年发展已经取得了长足的进步。而近些年，我国在双辊薄带连铸技术方面取得了较大的突破，但是在商业化应用阶段依然面临着许多技术难题，主要表现在以下几点：一是成材率低、品质差、铸坯时表面容易出现裂纹，这也是制约该项技术普及的主要原因；二是薄带厚度不一致，虽然波动幅度不大，但是也会影响到后续的冷轧作业；三是拉速较慢，对于现代快节奏的生产来说，很难满足钢材企业的生产需求；四是薄带的宽度有限，很难在多种场景中进行应用，这也限制了该项技术的发展。
2.2结晶器在线调宽技术
该项技术的应用可以有效地提高连铸技术的效率。由于融入信息技术，可以实现在线自动调节，在不降低板坯拉速的情况下，对板坯的宽度进行调整，从而提高连铸机的生产效率。而传统的结晶器调宽方法，必须要保证尾坯拉出后才可以重新对宽度进行调整，同时还需要打开中间包的滑动口，而每次更改板坯的尺寸都需要停工2h以上，在生产碳钢时最大的拉速仅为2m/min，单侧调宽速度为50mm/min这种拉速很难满足我国经济发展的需求。而结晶器在线调宽技术，则可以高效的对板坯进行自动调宽，目前从该项技术的实际应用情况来看，在进行调宽时，单侧的速度可以达到100mm/min，在降低铸坯宽度时，其内部质量较好，可以保证钢材的质量。结晶器在线调宽技术减少了连铸机停机的时间，提高了铸坯的生产效率，为我国的冶金行业的发展提供了技术支持。
2.3结晶器非正弦振动技术
该项技术的应用主要是减少铸坯在拉伸过程中出现的拉裂和拉漏问题。结晶器发生振动可以保证铸坯不会和结晶器的内壁发生粘连，保证铸坯外部的完整性，提高铸坯质量。目前该项技术的使用主要采用上振速度慢时间长和下振速度快时间短的振动方式，在实际应用时可以取得较好的工艺效果。而非正弦振动方式，可以提高拉坯速度并解决正弦振动速度差较小的问题。与正弦振动相比，非正弦并不是一个连续的曲线，也很难用统一的公式进行描述。图1为非正弦振动图。
.png)
从图1中可以看出，在一个振动周期中，结晶器的上部分振动速度明显慢于下部分的振动速度，非正弦的最高点相比于正弦曲线明显后移。这种非正弦波形的好处就是负滑的时间较短，能够减少铸坯表面振动痕迹的深度，对其质量所产生的影响较小，同时增加了正滑动的时间，减小了坯壳与结晶器之间的摩擦力，保护了结晶器的安全。
2.4中间包连续测温技术
在连铸的过程中，对钢水温度的控制至关重要，这是因为钢水的温度会直接影响铸坯的拉速和质量，因此就需要对钢水的温度进行连续检测。而传统的测温技术主要是采用快速微型电偶的人工测温方式，也就是每隔一段时间就对钢水的温度进行检查。但是这种检查方式存在着一定的弊端，如间断检查无法动态掌握钢水的温度；电偶因自身质量和插入深度的影响，会导致测量的结果存在一定的偏差；人工进行测量，工作强度较大，也容易被钢水烫伤。因此，近年来各国冶金业都在研发连续测温技术，日本最早在钢水温度检测控制技术上取得了重大突破，提高了铸坯的收得率，为企业带来更好的经济效益。我国在连续测温技术上也取得了较大的进展，我国东北大学成功研制出一种黑体空腔测温系统，如图2所示。可以保证对钢水测量的稳定性，同时温度的测量结果精度较高。目前该测温系统已经在我国一些钢厂中得到广泛应用。
.png)
3结语
随着我国经济的发展，我国对钢材的需求量不断增加，而连铸技术对于我国冶金行业的发展具有作用。虽然我国目前的连铸技术已经取得了一定的突破，但是与西方发达国家相比仍然还有着一定的距离。因此，我国还要不断提高自身的连铸技术水平，改善铸坯质量、提高钢材生产效率以及降低钢材的生产成本。同时积极引进国外先进的连铸技术，对自身原有的连铸工艺进行突破。
参考文献
[1]朱苗勇. 新一代高效连铸技术发展思考[J]. 钢铁, 2019(8).
[2]陈焕建, 程洪波, 楚士进. 探讨连铸技术的发展状况及高效连铸[J]. 华东科技（综合）, 2019, 000(009):P.1-1.
[3]李杰,郭子强. 小方坯连铸连轧技术的发展和应用[J]. 河北冶金, 2020, No.299(11):28-31.
作者简介：姓名：颜志福（1990.09--）；性别：男，民族：汉，籍贯：湖南省祁东人，学历：大专；现有职称：无；研究方向：冶金工程。