【正文】 . 薄板坯連鑄連軋技術(shù)的發(fā)展 第一代技術(shù) 20 世紀(jì) 80 年代末出現(xiàn)的薄板坯連鑄連軋技術(shù)屬第一代。其發(fā)明者的初衷是避開傳統(tǒng)板坯連鑄的斷面尺寸，澆出盡量薄的板坯，以求鑄坯可直接進(jìn)入精軋機(jī)，軋出熱軋帶卷來。于是就要求板厚不大于50～ 60 ㎜。為了保證生產(chǎn)線具有一定產(chǎn)量規(guī)模，坯寬度通常不小于1250 ㎜。典型的第一代薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線以美國紐柯公司的克拉福茲維萊廠、黑克曼廠、西班牙的 ACB 廠、意大利的阿維迪廠、中國的珠江鋼廠等為代表，幾乎全部由電爐（ 100～ 150 t） 供應(yīng)鋼水，單流鑄機(jī) 生產(chǎn)能力不大于 80 萬噸 /年，主要生產(chǎn)碳鋼（ %～ 1%），實(shí)施奧氏體軋制，終軋溫度高于 860℃，終軋厚度最薄為 ㎜ 。 薄板坯連鑄連軋技術(shù)帶來了熱軋帶鋼生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性革命，它的工藝流程緊湊、簡化，投資成本低，能源消耗低，產(chǎn)品質(zhì)量高。它首次將連鑄、溫度均勻化和熱軋三個(gè)工藝階段連接在一起，可有效地生產(chǎn)高質(zhì)量的熱軋帶鋼。 薄板坯連鑄連軋技術(shù)在工業(yè)上的成功應(yīng)用，受到冶金企業(yè)的普遍青睞，也促使冶金工作者對該技術(shù)的不斷完善作出了更大的努力， 20世紀(jì) 90 年代末第二代技術(shù)已告成熟，并在多條生產(chǎn)線上 予以采用。 首先，液芯壓下技術(shù)的出現(xiàn)，可有效的在二冷區(qū)對鑄坯進(jìn)行輕壓下。輕壓下區(qū)即可根據(jù)冶金要求和鋼種要求限制在“ 0”扇形段區(qū)內(nèi)，也可延伸至各扇形段。輕壓下區(qū)各扇形段內(nèi)的輥縫由位置變速器控制液壓缸來設(shè)定。于是就有可能加厚結(jié)晶器出口鑄坯厚度至 70～ 90（ 100）㎜。第二代技術(shù)中最突出的特點(diǎn)就是各種薄板坯連鑄連軋工藝的結(jié)晶器斷面尺寸都有了相應(yīng)的變化， CSP 工藝漏斗型結(jié)晶器厚度增至 70 ㎜ ， FTSC工藝坯厚可達(dá) 90㎜。根據(jù)液芯壓下量的大小在澆注前和澆注中靈活設(shè)定鑄坯厚度來適應(yīng)終軋帶卷厚度的要求。 其次，第二代技術(shù)中 實(shí)現(xiàn)了半無頭軋制和鐵素體軋制，并且終軋產(chǎn)品厚度可做到超薄帶尺寸（≤ ㎜）。當(dāng)實(shí)施半無頭軋制時(shí)，坯長是單坯長度的 5 倍，軋制速度、冷卻強(qiáng)度都要提高，為此，精軋機(jī)組需要大電機(jī)功率；鐵素體的低溫軋制工藝通常軋機(jī)配置由 5～ 6機(jī)架的精軋機(jī)架改為 2（粗軋） +5（精軋）布置形式；而超薄帶的生產(chǎn)同樣也需要粗軋機(jī)架。 第三個(gè)特點(diǎn)是：溫度均勻段 —— 加熱爐的長度加大， SMS公司為我國漣源鋼廠提供的 CSP 生產(chǎn)線隧道爐長達(dá) 291m，完全是為了適應(yīng)第二代的改進(jìn)需求。 隨著技術(shù)的不斷完善優(yōu)化，鑄機(jī)單流產(chǎn)量可升至 130萬噸 /年，雙流可達(dá) 250～ 260萬噸 /年，這就要求提高煉鋼爐的生產(chǎn)能力。從目前世界范圍來看，電爐過大（大于 150 噸），操作起來把握性差，薄板坯連鑄機(jī)與轉(zhuǎn)爐機(jī)相配合更為合適，在產(chǎn)能不斷增加的情況下，第二代技術(shù)中轉(zhuǎn)爐容量的選擇也顯得很重要，以不小于 120噸為好。 當(dāng)然，薄板坯連鑄連軋工藝已不僅限于生產(chǎn)碳鋼，所生產(chǎn)鋼種的范圍幾乎覆蓋了所有的產(chǎn)品品種，包括低合金結(jié)構(gòu)鋼、高碳鋼、取向硅鋼（硅的含量不大于 3%）、不銹鋼等。同時(shí)，帶卷的幾何尺寸、材料技術(shù)參數(shù)及表面質(zhì)量均得到穩(wěn)定改進(jìn)。 薄板坯連鑄連軋工 藝的目的趨完善，全套技術(shù)的發(fā)展方興未艾。從全球角度來看，它將挑戰(zhàn)傳統(tǒng)薄板坯連鑄連軋工藝，一條兩機(jī)兩流生產(chǎn)線的產(chǎn)量必達(dá)到 300 萬～ 350 萬噸 /年，為此需要提高軋制速度、加厚鑄坯斷面至 90～ 100（ 110）㎜。字這些前提下采用液芯壓下技術(shù)，考慮 F7（甚至 F8 ）機(jī)架的增設(shè)都有可能，當(dāng)然其中軋機(jī)功率加大是必要的，同時(shí) F1～ F3機(jī)架的壓下量要增大，第一道次最后要能壓下 50%～ 60%， F1機(jī)架能咬入 70～ 80㎜厚的鑄坯。產(chǎn)量的提高需要煉鋼爐供應(yīng)更多的鋼水，第三代生產(chǎn)線極有可能與之相匹配的是 150 t轉(zhuǎn)爐，于是也就需要 有大高爐提供更多的鐵水。從品種和質(zhì)量上來預(yù)測第三代技術(shù)，它將進(jìn)一步擴(kuò)大，不銹鋼、含硅較低的硅鋼（取向硅鋼）等都將在薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線上生產(chǎn)，而大量碳鋼產(chǎn)品將向薄規(guī)格方向擴(kuò)展。 可以肯定，第三代技術(shù)將向 250 ㎜厚度的傳統(tǒng)板坯連鑄機(jī)、 3/4連軋系列挑戰(zhàn)，向 3～ 4套加熱爐的溫度均勻化方式，向大部分傳統(tǒng)軋機(jī)的產(chǎn)品氛圍進(jìn)行挑戰(zhàn)，而且前景光明。 結(jié)合我國具體情況分析，國內(nèi)眾多鋼鐵企業(yè)現(xiàn)用的傳統(tǒng)軋機(jī)多建于 20 世紀(jì) 70 年代末，一般情況下 2020年已達(dá)到服務(wù)期限，下一步如何走，是面臨的現(xiàn)實(shí)問題，總希望用較少的投資來實(shí)現(xiàn)更新 換代；另一方面，作為發(fā)展中國家，我國鋼鐵工業(yè)需要進(jìn)一步提高板帶比，薄板產(chǎn)量定會繼續(xù)上升才能滿足需求，靠什么來實(shí)現(xiàn)呢？從經(jīng)濟(jì)合理布局觀點(diǎn)出發(fā)，應(yīng)該靠 300 萬噸 /年產(chǎn)量的轉(zhuǎn)型鋼廠來完成此項(xiàng)任務(wù)，它們在轉(zhuǎn)型過程中不要再采用傳統(tǒng)軋機(jī)，以求避免過大的投資，采用第三代薄板坯連鑄連軋技術(shù)增產(chǎn)板材無疑將是首選。 至于不銹鋼熱軋帶卷的生產(chǎn)，薄板坯連鑄連軋技術(shù)在我國也必占一席之地?；谒漠a(chǎn)量不可能太大，采用 80 t 轉(zhuǎn)爐為好，熱軋帶卷以 ～ 2㎜為佳，太薄的產(chǎn)品難以控制酸洗時(shí)的飄移。 從薄板坯連鑄連軋技術(shù)的出現(xiàn)到如今不過十多 年，它卻引起了扁平材生產(chǎn)技術(shù)革命性的變化，并且將在今后十年內(nèi)對傳統(tǒng)的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)帶來巨大的沖擊。到 2020 年，全球有可能建成 75 個(gè)薄板坯連鑄連軋工廠，總生產(chǎn)能力達(dá)到 億 t，即全球 50%左右的熱軋帶卷會由薄板坯連鑄連軋來生產(chǎn)。 由此可預(yù)見薄板坯連鑄連軋技術(shù)的發(fā)展為： （ 1）幾乎所有投資薄板坯連鑄連軋的工廠都特別注意充分發(fā)揮軋機(jī)的能力（ 250 萬～ 300 萬噸 /年）。因此，大部分薄板坯連鑄連軋工廠的年產(chǎn)量都設(shè)計(jì)在 200萬～ 300萬噸 /年之間。這就要求煉鋼爐的能力（采用轉(zhuǎn)爐可能更有利于軋機(jī)能力的發(fā)揮）和薄板坯連鑄 機(jī)能力的匹配（主要指拉速、厚度和寬度參數(shù)的優(yōu)化）。 （ 2）利用現(xiàn)有老廠高爐 — 轉(zhuǎn)爐設(shè)備，匹配薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線，專門生產(chǎn)薄規(guī)格（≤ ㎜）和超薄規(guī)格（≤ ㎜）的熱軋卷。可以得到兩方面的好處： 1）可以用熱軋超薄板替代相當(dāng)一部分商品冷軋板，相應(yīng)減少冷軋廠的投資，并可以提高熱軋板的銷售額。 2）可以依靠薄板坯連鑄連軋裝置專門分工生產(chǎn)薄規(guī)格熱軋卷（直接作商品銷售或用作冷軋廠原料），來解放原有傳統(tǒng)熱軋帶鋼軋機(jī)的生產(chǎn)能力，促進(jìn)軋機(jī)增產(chǎn)?，F(xiàn)在，北美、歐洲已有多家聯(lián)合企業(yè)進(jìn)行結(jié)構(gòu)性調(diào)整。例如，美國阿克梅鋼公司是世界上第 一家使用氧氣轉(zhuǎn)爐與薄板坯連鑄連軋相配合生產(chǎn)的企業(yè)；加拿大的阿爾戈馬公司，已投資建設(shè)新的薄板坯連鑄機(jī)與原有的高爐 — 氧氣轉(zhuǎn)爐配合生產(chǎn)。德國蒂森公司建設(shè)成薄板坯連鑄與現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐配合，專門生產(chǎn)超薄規(guī)格的熱軋卷。據(jù)報(bào)道，荷蘭霍戈文、德國沙爾茲吉特爾和赫斯等高爐 — 轉(zhuǎn)爐鋼廠也有投資薄板坯連鑄的打算?？偟膩砜矗瑐鹘y(tǒng)的高爐 — 轉(zhuǎn)爐聯(lián)合企業(yè)將受到薄板坯連鑄連軋技術(shù)的沖擊，同時(shí)，在采納這一技術(shù)后，企業(yè)將獲得結(jié)構(gòu)性的變化，獲得新的競爭力。 （ 3）通過適當(dāng)增加鑄坯的厚度和寬度，相應(yīng)提高拉速，增加鑄機(jī)流產(chǎn)量，爭取實(shí)現(xiàn)一部鑄機(jī)與一部連軋機(jī)配 合生產(chǎn)，這也是人們注意開發(fā)的課題。然后，進(jìn)一步充分發(fā)揮軋機(jī)的生產(chǎn)能力，達(dá)到 200 萬噸 /年以上。 （ 4）如果通過增加鑄坯厚度，使鑄坯長度縮短到 40 ㎜以下，則有可能考慮采用步進(jìn)式加熱爐作為銜接鑄機(jī) — 軋機(jī)的緩沖裝置，這有利于“儲存活套”容量的增大，整個(gè)系統(tǒng)的靈活性、穩(wěn)定性提高。當(dāng)然，也要考慮步進(jìn)式加熱爐的投資額，在此基礎(chǔ)上才能做出綜合評估與判斷。 （ 5）就技術(shù)參數(shù)而言，薄板坯連鑄機(jī)在鑄坯厚度 — 凝固時(shí)間 —冶金長度之間關(guān)系的優(yōu)化選擇是十分重要的。這不僅影響軋機(jī)的架數(shù)和布置形式，而且也將影響到鑄機(jī)本身的結(jié)構(gòu)。如果鑄坯厚 度增加，則凝固時(shí)間延長，相應(yīng)的冶金長度增加，立彎式鑄機(jī)容易產(chǎn)生鼓肚，而立弧形薄板坯連鑄機(jī)將得到發(fā)展。 其中凝固系數(shù) k的選擇十分重要。 SMS公司選用 k=25，這對厚度約 50 ㎜的低碳鋼是有利的。但對于厚度大于 80 ㎜的鑄坯，對于裂紋敏感的鋼種以及包晶鋼等，則采用 k=22是比較安全的。 （ 6）為了薄板坯連鑄機(jī)安全有效的運(yùn)行