综合媒体5月15日报道，上世纪90年代初，薄板坯连铸技术开始商业化生产，迄今为止全球已经约有近40条生产线在运转，年产量达6，000万吨。随着连铸坯质量的显著改善，采用该技术生产的产品已经占有相当大的比例。作为100％生产扁平材的公司，Corus艾默伊登（IJmuiden）厂在2000年引进薄板坯连铸-直接轧制生产线，与现有的传统板坯连铸-热轧带钢生产线平行。直接板材连铸机（DSP）使用2号转炉的部分钢水生产130万吨高附加值薄规格产品，其产品与现在冷轧厂的带钢产品形成互补。

　　薄板坯连铸-直接轧制作为高附加值产品的生产工艺，逐渐被人们接受，并在全球范围内成为传统扁平材生产工艺的重要挑战。上世纪90年代早期，美国在短流程钢厂采用该技术作为取代电炉热轧产品的低成本生产工艺。现在，西欧等地区已将该技术和转炉结合在一起。与厚板坯连铸的生产率相比，薄板坯连铸已经具备很强的竞争力。在欧洲，主要厚板坯连铸机年产量从50万吨到150万吨以上，高水平的连铸机宽度已经达到2米以上，一些日本的连铸机拉速达到2.0米/分钟甚至更高。而薄板坯的年产量为70万至140万吨，宽度则与传统连铸机相同。连铸机通过提高拉速来提高生产率。有报道称，商业连铸机和高拉速连铸机的拉速已达到6米/分钟。据报道，尽管与轧机连接，薄板坯连铸机作业率能达到85％以上，可与最好的厚板坯连铸机相媲美。

　　连铸工艺是DSP生产链关键环节之一。该厂300吨2号转炉出来的钢水进入钢包精炼，然后经连铸机浇铸出70毫米的板坯。为了改善连铸坯质量和将拉速提高到6米/分钟，连铸机装备了多项关键设备：H形中间包、下渣检测及连续温度测量，优化塞棒控制，漏斗结晶器，浸入式水口和电磁制动，液芯压下。

　　DSP薄板坯连铸生产概况：Corus艾默伊登厂DSP的生产能力现已经达到设计水平。如今，带卷的季度产量已超过27.5万吨，与近30万吨的钢水输入相匹配。钢水从2号转炉出来经过钢包精炼炉。炼钢厂现在的钢水年产量为690万吨，其中560万吨供传统连铸机使用。由于DSP是一条集合了连铸、钢包精炼和轧制的长工艺流程，产量的增长要求整条生产线的稳定，这就需要炼钢厂和DSP之间保持稳定的生产和良好的协作。在DSP的钢水浇铸过程中，任何事故都会导致炼钢和供应的延误。

　　连铸机最大的挑战是保证设备的稳定和最少的漏钢次数，后者是影响工艺可靠性和稳定性的一个重要因素。在过去的几年中，这些方面已经取得了明显的进步。现在最大拉速可达5.4米/分钟，平均拉速（包括开浇和停浇）超过了5.0米/分钟，且非常接近最大设计拉速，表明该工艺的稳定性很好。对于HSLA(高强度低合金）钢种，同样可以达到这个数值。作业率处于70％的水平，预计将来会达到更高。其中，不仅包括钢水供应和在连铸机内的损耗，也包括进入隧道炉和轧机的损耗。DSP开发的主旨是生产的稳定性、设备的可靠性和工艺的稳定性。

　　DSP薄板坯连铸的中间包：DSP工艺考虑到洁净钢生产和钢包调换，采用具备诸多优点的H形中间包。中间包损失热量相对较多，所以对温度控制要求较高。

　　为了避免类似结瘤等问题的出现，温度测量特别是靠近出口处的测量是必须的。现已在靠近塞棒深度28厘米处安装了连续测温装置，但没有温度报警装置，在靠近塞棒位置仍然不时出现结瘤现象。在CFD（计算流体动力学）计算中，结果显示，在靠近底部有一股强大的钢流直冲向塞棒区域。

　　有关方面新开发了一种CasTemp连续测温技术，在中间包底部耐材中埋入传感器并夯实，以固定和保证安全，防止漏钢。这套系统已经成功应用于Corus艾默伊登厂2号转炉，并能很好地适应中间包的要求。在DSP的两次试验中，在中间包底部安装6个传感器，测量中间包加热和浇铸过程的温度变化。

　　经过测试表明，CasTemp能很好地测量钢水偶然滞塞和温度分布。除此之外，在中间包加热过程中还可以获得很多其他信息。比较模拟和实际测量的趋势，表明在不同的传感器之间存在一些差别。数值模拟结果还表明，传感器端部到中间包底部的距离对温度测量有很大影响。

　　DSP薄板坯连铸的结晶器流场：结晶器流场控制对稳定浇铸和稳定生产非常重要，薄板坯高速浇铸对其要求更是苛刻。DSP连铸采用漏斗结晶器、可调式多极电磁制动和浸入式水口。电磁力影响下的结晶器流场动态模拟是了解和预测流场形态的一个必要工具。通过计算确定浇铸过程中电磁制动的操作参数。正确使用电磁制动可以稳定液面波动，降低液面垂直速度，对漏斗区域特别适用，可以减少渣圈的形成和浇铸过程中漏钢事故的发生。作为后续研究，为了在更小的浇铸宽度和更高的拉速情况下得到稳定的结晶器液面，采用了数值模拟的方法对电磁制动电极进行优化。此外，还对结晶器热传递中保护渣特性、氧化铁皮的生成以及结晶器液位控制进行了研究，并取得相应成果。

　　DSP薄板坯连铸所用耐料：在连铸工艺稳定性中，耐材、塞棒和浸入式水口都是决定浇铸时间长短的关键因素。因连铸机只有一流，耐材的损坏将导致浇铸中断，钢水返回到炼钢厂。这对炼钢厂的物流和新炉次的开浇造成影响。此外，必须控制耐材的磨损，才能使流程处于控制之下。漏斗结晶器内的浸入式水口是一块很大的扁平耐材，为了避免耐材产生裂纹和水口与结晶器之间形成搭桥，必须严格控制水口的预热和绝热以及断气时间。下面是耐材存在的问题和改进措施：

　　水口窄面的裂纹。裂纹大大降低了水口使用寿命，热模型分析表明预热后水口的局部温度梯度过高导致（微）裂纹。随后裂纹被氧化，降低了水口寿命。解决办法是加强关键部分的绝热和降低预热速率（需要改进水口加热炉）。

　　耐材表面脱碳。在水口外部包裹一种新式的绝缘材料，绝缘材料外部表面采用保护釉。如果水口末端的黏结不够好，空气可以进入到耐材和绝缘材料的缝隙，对耐材造成损坏。可以在水口下端采用熔融绝缘材料解决这个问题，而保护釉则采用以往的方法覆盖到耐材上。

　　水口浸入端的隔离材料对钢液的流动形态有直接的影响，其也是铝酸钙形成的催化剂。使用熔融隔离材料可以避免这个问题。钢液会深入到水口本身内部，造成水口的强度降低。使用低空隙耐材可以克服这个问题。

　　电磁制动。流场形态越稳定，则连浇时间越长。除了水口的损耗，插到水口中的塞棒头部和水口浸入端的损耗也是保持工艺顺行的一个重要因素。钙处理使耐材变差，增加了耐材的损耗。通过采用一种高级别的耐材，结合预热控制来降低塞棒和水口浸入端的损耗。这样损耗可以降低到1.7毫米/小时。

　　这些措施对现在连续浇铸9包（最大浇铸时间12小时）的作用很大。

　　DSP现生产专用薄规格可成形材料，以及S315MC至S500MC范围的HSLA钢种。HSLA钢产量在DSP有限的钢种已超过30％。一部分产品用来电镀，另一部分经过酸洗和涂油后进入市场。后者命名为Ymagine产品，包括精密管材/靠模，汽车零件（锁和车座），散热器/制动鼓等。这些产品现已应用到汽车安全部件上。目前，该厂的产品规格为1.0毫米至3.2毫米。为了达到0.7毫米的下限，引进了（半）无头轧制技术。DSP投产5年来，生产水平稳定，产品也受到市场好评。许多客户和应用单位也越来越认可Ymagine品牌的薄规格产品。

　　连铸作为在工艺链中的连接环节，可进行洁净钢的生产，包括低氧钢包渣技术、下渣检测技术、带浅坑的H形中间包技术、带多级EMBr的漏斗形结晶器技术、特殊浸入式水口技术、先进的结晶器液位控制技术、液压振动技术、结晶器下口垂直段技术和液芯压下技术。连铸坯在宽度和长度方向上温度均匀，是在轧制过程中优化厚度控制的前提条件。含有Mn、Nb、V和N的HSLA钢铸造条件同样适用于可锻压钢，两者的表面质量和净化工艺也相同。作为能生产出有很强竞争力产品的工艺，薄板坯连铸正拓展自己独特的市场空间。