连铸：无限种选择的技术

Dieter SENK, 亚琛工业大学, 德国

目前，欧洲连铸生产的典型特点主要表现为大型化发展、紧凑化生产、自动化控制和深入性研究。

大型化发展方面，厚板更厚更宽，圆坯直径更大。板坯厚度由1962年的200mm，增加至1964年的250mm。1980年初，可生产300mm厚度板坯。随后，经过不断的发展，1998年可生产400mm厚度规格；2010年可生产450mm厚度规格；2015年可生产500mm厚度规格。在这一发展过程中，保护渣逐渐取代菜籽油或矿物油，以改善铸坯表面质量和洁净度。

紧凑化生产方面，薄板更薄，线材更细，异形坯成形性更好。采用移动结晶器的辊式、带式连铸生产仅停留在工业试验阶段，技术并不成熟，没有得到有效推广；而最为成功的实例是采用平行或漏斗形振动结晶器的薄板坯连铸。目前，意大利Arvedi公司的ESP技术备受关注。

自动化控制方面，测量技术、传感器及人机交互数学模型广泛应用于结晶器液面、保护渣润滑、浇铸过热度、坯壳膨胀收缩、扇形段弯矫力、凝固终点位置及宏观偏析控制等方面。采用在线测量技术、自动诊断系统、连铸机的全自动控制，优化工艺，降低成本。

深入性研究方面，研究尺度跨越了10个数量级，从原子间纳米级距离(10^-9m)到铸机弯曲段长度(101m)。热点研究仍然是凝固组织，物理实验与计算机模拟方法，研究宏观与微观的凝固组织和偏析，研究钢的成分设计，通过模拟来预测组织，预测钢的性能，优化工艺。其中，相场模型(Phase Field Method)可用于研究新钢种的凝固行为。以亚琛大学为例，研究C-Mn-B-V钢的韧脆转化行为是一个主要课题。此外，夹杂物在凝固前沿、水口堵塞和轧制变形过程中的行为也不容忽视。

未来欧洲连铸工业的发展仍主要集中在测量、模型和自动化控制方面，下一个发展目标是“智能化工厂”。智能化以网络为基础，铸机、工厂、产品和用户之间的网络交互成为可能。铸机维护和软件修正工作可通过网络直接由供应商予以解决；质量部门可获取生产的详细数据；依托高性能计算机通过数学模型采集、筛选及评估用户对产品的体验反馈信息。网络化带来的直接挑战是数据的安全性及强大的防火墙系统以抵御黑客入侵。