摘  要：中国已或为世界上薄板坯连铸连轧产能和产量最高的国家。在继续保生产效率领先的前提下，正在进行品种开发、质量提高、半无头轧制、铁素体轧制等新工艺探索，并对耐火材料、保护渣等相关材料国产化和降低或本的各个方面寻求突破。未来两年中，中国薄板坯连铸连轧技术包新的重点应有匹个方面，即：全面贯通薄板坯连铸一热连轧一冷连轧一涂镀层产品作业线．生产高质量产品深加工产品；在发挥薄规格热轧产品优势的基础上再创高效率生产新水平；努力在优化薄板坯连铸结晶器、动态轻压下、铁素体轧制、半无头轧制等工艺开发方面走在前列：工艺技术、装备、相关材料基本自主开发。经过努力争取在2~3年后，使我国在薄板坯连铸连轧的生产技术、产品结构与质量、装备与相关材料自主开发等方面都能达到世界一流水平并能引领薄板坯连铸连轧的未来发展。

关键词：薄板坯；连铸；连轧

    中国薄板坯连铸连轧生产进展很快，全国薄板坯连铸连轧作业线生产稳定，产量大幅度增加，而且在高质量品种开发、铁素体轧制和半无头轧制新技术试验、热轧薄规格产品和供冷轧基料的比例提高、装备国产化与相关材料(保护渣、耐材)自给率扩大等各方面都取得了显著的成绩。

    1  我国薄板坯连铸连轧生产近年来的发展

    1．1  产量与生产效率继续提高

    根据有关统计，我国已有13条薄板坯连铸连轧生产线，总能力超过3 000万t／a世界第一，2005年薄板坯连铸连轧生产线生产的热轧带卷产量达到1 896万t，其中冷轧坯料328．9万t占17．3％，热轧商品卷中宽带产量为1 567万t，占中国热轧商品中宽带总产量3 399万t的46．1％，占全部热轧商品板材产量6 649万t的23．6％。而2006年1—9月，中国大陆薄板坯连铸连轧工艺已生产热轧板卷1 824．3万t，2006年产量将超过2 500万t。在生产作业上看，中国的薄板坯连铸连轧厂一般都能在投产后迅速实现月达产和年达产。包钢、邯钢的CSP生产线、鞍钢的ASF，生产线、唐钢的FTSR(UTSP)生产线都达到或超过了原设计的年产能力，走在世界同类生产线的前列。各厂都能迅速地掌握工艺操作、设备维护等技术，运行平稳，事故较少，这也是中国薄板坯连铸连轧生产效率快速提高的重要原因。例如鞍钢、包钢、唐钢、邯钢等厂都实现了单流或双流月无漏钢的目标，鞍钢2004年全年漏钢率仅为万分之二点三，已与常规连铸国际先进水平相当。包钢最高连浇炉数又提高到3l炉，而济钢则创造了连浇86炉无事故的新记录，年平均连浇炉数仅仅次于包钢、邯钢，位居第三。各厂轧机作业率普遍高于80％。唐钢FTSR(UTSP)作业线日产超万吨并在2005年率先创造年产量超过300万t的世界新记录。包钢在2005年也实现日产近万t，年产量达288万t的目标。而鞍钢新区4流连铸供一套R1+F6连轧机的中薄板坯连铸连轧生产线在世界上也是一种新的探索，设计能力500万t／a，成为生产能力最大的一条生产线。

    1．2  产品开发有新进展，并逐渐形成各厂特色

    中国薄板坯连铸连轧生产线不仅生产效率高，而且也同时开展了大量的产品开发工作，各厂都取得了具有自己特色的产品研发成绩，有的已实现了批量生产。可以说中国薄板坯连铸连轧的生产效率与产品开发基本上实现了同步发展。产量增长必须做到工艺、装备正常化，加上积累的生产管理经验，这是产品开发的重要基础，而产品开发又促进了工艺、装备及管理的进一步优化，两者互相促进，共同进步。

    首先，各厂在熟悉和掌握薄板坯连铸连轧工艺特性、组织细化和强化的冶金学理论的基础上，生产细晶与超细晶钢、低碳高强度钢、微合金化铌、钒、钛高强钢板的实践中取得成功。如珠江钢厂CSP，作业线已成为全球集装箱用薄钢板最大供应商，其中包括了厚度≤l.6mm的超高强度(R_e≥720MPa、R_m≥770MPa)集装箱用薄钢极。包钢批量地生产了铌微合金化高强度钢板并解决了铌微合金化钢种的混晶问题。邯钢、马钢、唐钢、涟钢等还相继开发成功低合金高强度船板或X52一X60管线等钢种。

    珠钢和北京科技大学合作开发的低碳高强度汽车大梁板ZJ550L的细晶组

织照片，平均铁素体晶粒尺寸为5．5µm。另外，在珠钢开发的Ti微合金化高强耐大气腐蚀钢的工艺中，成功地解决了含Ti钢板带沿板卷长度方向性能均匀性的问题，通板性能良好且均匀，通板屈服强度差最大为30MPa，抗拉强度差最大为25MPa。

    第二，在生产低碳冷轧坯料方面获得成功。成功地解决了薄板坯连铸连轧生产线生产的热轧卷屈服强度过高，影响冷轧生产的问题，并使屈服强度稳定在280～300MPa之后，低碳钢冷轧基料的生产已趋正常。马钢CSP，生产线在进行开发研究后，已成功地将冷轧基料在热轧卷产量中的比例由2004年的30%，提高到2005年的75％，2006年l～9月继续保持平均69．7％的比例(如包括外供的专用于冷轧坯料的热轧商品板卷，冷轧基料实际比例已超过80％，这在世界薄板坯连铸连轧生产线中也是居于前列的)。2006年以来，唐钢、包钢、邯钢等企业的冷轧基料比例都超过41％，而全国12条生产线生产的冷轧基料比例平均达31％。这说明全国薄板坯连铸作业线的产品中约有1／3左右可以供冷轧深加工用。

    第三，进行了铁素体轧制、半无头轧制等先进工艺的研究与工业化试验。例如涟钢、唐钢、马钢、通钢半无头轧制试验已超过千吨级的规模。利用半无头轧制工艺生产超薄规格热带产品是薄板坯连铸连轧生产线的一大优势。涟钢在CSP线上进行了半无头轧制试验，实现了269m长坯(切分7卷)生产0．78mm产品的历史性突破。从CSP半无头轧制过程中，由1．0mm过渡到O．8mm的厚度曲线图表明，模型计算的出口厚度和实际测量厚度几乎一样，表明模型设计计算的精度大大提高，同时，轧制状态稳定。唐钢、珠钢等厂还进行了铁素体轧制的试验研究。

    第四，薄规格产品的试生产也取得进展，2005年珠钢≤2mm的热轧卷占总产量的47．6％，涟源、唐山、珠江都试轧出了0．78～0．97mm厚的热轧卷。

    2006年1～9月，12条生产线的热轧带卷中≤2mm的薄带卷共129．9万t占7．1％，珠江为53．8％，通钢和马钢也分别达到了16％和13％。看来各厂已先后认识到发挥薄板坯连铸连轧新工艺生产薄规格产品优势的重要性。

第五，相关工厂，科研院所，高等学校在产品开发方面，注意薄板坯连铸连轧流程工艺的特点，从理论上进行研究，找出成分控制、洁净度控制、凝固、均热、轧制、冷却与钢材组织性能的关系。北京科技大学与珠钢合作，在国际上首先发现在普通低碳钢热轧板卷中存在着纳米尺度的析出物，具有显著的沉淀强化作用。近来又在实验室条件下，通过回火快冷处理(己申请国家发明专利)，证明对薄板坯连铸连轧钢板性能的调控可能存在着较大的发展空间，这方面的探索虽然还有待进一步深入，但对选择TSCR工艺参数、保证质量、提高生产效率会有促进作用，对揭示这一流程产品组织性能变化的规律、有目的地优化工艺与装备配置、选择最佳产品结构系列都具有重要的意义。：

    钢铁研究总院、东北大学分别与本钢、马钢结合，利用薄板坯连铸铸坯高温的有利条件，在冷轧无取向硅钢生产已取得初步成果的基础上，又开发取向硅钢的生产技术。马钢还坚持优化从炼钢、精炼到连铸、连轧的系统技术入手，研究包括汽车面板在内的高质量产品的生产技术，而且都以批量生产和高效率、优质、低成本生产为研发目标。

    1．3  耐材、备品备件国产化程度与相关技术水平都有明显的提高

    耐火材料、备品备件等有效供应是薄板坯连铸连轧生产线能够稳定、高效进行生产的必要保证，各厂都十分重视，因而取得了不少的进步。以下列举一些具体成果加以说明。

    第一，2005年以来，唐钢订FTSR(UTSP)生产线结晶器浸入式水口和保护渣实现了国产化，质量很好而成本大幅降低。就浸入式水口而言，不仅改进了材质而且改进了水口的形状结构，长寿高效(可以满足≥12h以上的使用寿命)，也有利于提高铸坯质量。马钢、珠钢等厂也积极与辽宁科技大学、洛阳耐火材料研究院相结合开展了国产浸入式水口、长水口、塞棒的研究和批量试验，取得了良好进展。

    第二，钢铁研究总院和有关生产厂对引进结晶器的结构形状、材质、加工技术进行了优化，使不同宽度、厚度的铸坯减少了裂纹等缺陷，并延长了使用寿命。宝钢技术研究院对薄板坯流程的装备与工艺技术开展综合分析与研究，并取得了多项专利性成果。宝钢白行开发不同宽度的低应力结晶器已成功用于包钢，提高了质量和生产效率。

    第三，薄板坯连铸连轧生产线的大部分机械装备已基本实现国产化。首钢机修总厂等制造厂在装备结构改进，加工技术优化等方面进行了研究，邯钢等厂对轧机的工艺润滑系统也有新的改进。

    2  薄板坯连铸存在的问题

    近年来我国薄板坯连铸生产技术的发展成绩显著，但仍应清醒地看到在生产和技术等方面还存在许多问题，急需引起注意，努力改进。

    2．1  各厂生产水平和技术经济指标存在着明显的不平衡，差距较大

    各厂技术经济指标最优的与最低的相差很大，如漏钢率、加热炉能耗等相差近8倍。铸机作业率、轧机作业率、连铸平均连浇炉数等指标差距也很大。有的企业部分技术经济指标还比2005年有了退步。有的企业一度被铸坯裂纹和高漏钢率所困扰，严重影响了生产效率与产品质量。这说明，生产稳定性和技术与管理工作还亟待改进，应加强互相学习与帮助，互相促进，共同提高。

    2．2  薄规格产品生产依然未能引起充分关注

    虽然在理论上都承认薄板坯连铸连轧流程与传统厚板坯连铸连轧流程相比具有生产热轧薄规格板卷的优势，但2006年l～9月，厚度≤2mm热轧带卷产量仅占全国薄板坯连铸连轧作业总产量的7．12％，有的企业几乎等于放弃了厚度≤2mm热轧带卷的生产，与引进时的期望大相径庭。12条生产线中，≤2mm的比例超过10％的只有三家，最高只有53．77％。这种现象不利于提高薄板坯连铸连轧流程的优势发挥和竞争能力的提高。这种现象也使得薄板坯连铸连轧生产线独具优势的半无头轧制工艺技术的研究与产业化一直未能在有关厂坚持下去并快速发展。应当继续加强技术经济核算，适应与开拓市场，加快开发薄规格热轧带材的生产与应用技术，促进这一新流程的健康发展。意大利阿尔维迪ISP、埃及EZZ厂(FTSR)、墨西哥希尔萨等厂大力发展薄规格产品生产，取得明显经济效益的例子值得我们借鉴。我国珠江钢厂的经营实践也证明了这一点。

    2．3  其他应当重视的问题

    工艺制度优化的研究是提高生产效率，有效保证质量稳定提高的关键。例如有的厂转炉冶炼基本操作制度还不够规范化，某些钢厂出现转炉终点回硫，从而影响钢水质量、连铸工艺和轧材质量。有的厂忽视铁水预处理脱硫工序，把降低钢中硫含量的主要措施放到LF工序，而引起铸机等待，生产节奏慢，运行成本高等问题。对于某些以冷轧薄板为主要产品的转炉钢厂仍然采用LF作为主精炼装置，这不仅影响冷轧薄板质量，而且就转炉一薄板坯连铸连轧高效生产流程而言，LF已成为生产流程中的一个“瓶颈”环节。从全世界生产冷轧板厂的精炼工艺看，要高质量、高效率地生产高档冷轧薄板，应当考虑以RH作为主要精炼手段。

    还需要探索符合薄板坯连铸连轧生产工艺要求的不同钢种洁净程度以及钢液温度稳定化(窄过热度)控制。探索进一步提高连铸机铸速和稳定铸速以及合理控制铸坯进入加热炉时的温度以保证均热的效率和降低能耗。要进一步改进工艺操作和提高管理水平，降低拉漏率，减少设备与质量事故。特别是进一步加强信息化技术，协调炼钢一精炼一连铸一加热炉一热轧机各工序的生产节奏等集成优化问题，都是十分重要的。

    具有半无头轧制和铁素体轧制等新工艺功能的作业线，一定要下大力气进行系统的研究与开发，使之应用于正常的生产过程中，取得应有的效益。

关于产品开发虽然各厂都在努力，但除了前面已提到薄规格产品比例未能快速提高的问题外，真正结合薄板坯连铸连轧工艺特点与优点来开发品种的思路与体系，以及修改与建立新的产品标准系统的工作还未认真开展。企业广泛试验新品种的重复性与不能迅速形成有市场竞争能力的产品特别是批量生产能力等问题还普遍地存在。

    以上这些问题都应引起大家在生产、开发过程中高度重视，并尽快解决，否则我国薄板坯连铸连轧生产的发展，将受到不应有的制约，一些重大战略目标也将难以实现。

    3  中国薄板坯连铸连轧技术的发展目标与方向

    我国薄板坯连铸产业化虽然比国外晚了10年，但新世纪以来的发展和我国钢铁生产流程优化的需要，使这种新流程在我国得到了迅速的发展。经过几年来的努力已取得了成效，但要在2～3年内使我国薄板坯连铸连轧生产在高效、优质、低耗、低成本等方面真正达到世界一流，引领这一前沿技术的今后发展方向，还必须付出更大的精力，只有加强创新，才能引领未来。

    今后2～3年，我国薄板坯连铸连轧的创新方向主要有以下四个方面。

    3．1  贯通冶炼一连铸一热连轧一冷轧一涂镀层整条生产线，为薄板坯连铸连轧产品高档化打好基础

    有关企业都在产品开发中把冷轧品种及其延伸产品作为重要目标，这也是薄板坯连铸连轧在世界上产业化后发展的新趋势，也就是薄板坯连铸连轧既可生产薄规格热轧产品(其中部分以热代冷)，也可像传统流程一样生产优质冷轧品种及其延伸产品。

    应当指出，以冷轧产品贯通全流程的工作不仅因为它是新课题，因而本身就有一定的难度，而且由于流程的紧凑、高效，使每一工序之间质量传递的标准更高。要认识这个问题的重要性，这不同于用小转炉生产棒材产品，必须要从原料、冶炼开始，创造好基础条件，并把握好精炼、凝固、加热、轧制、信息控制等各

个环节的要点，才有取得成功的可能。前两年针对供应合格的冷轧基料，克服性能(重点是屈服强度过高)、质量缺陷的攻关过程已充分证明了贯通全流程的重要性。现在已有了一定的基础，特别是马钢的经验，相信通过努力，这一目标一定能够实现。

    3．2  尽快实现以薄规格优质薄带材生产为特色的高效化生产

    按照薄板坯连铸连轧生产的特点，生产薄规格热带材是一种优化选择。但目前大多数企业受市场影响为提高产量生产较厚规格的带卷，以实现短期效益。但从总体经营上看，可能不是长久之计。当然，生产薄规格甚至超薄规格热轧带卷虽是薄板坯连铸连轧生产线的优势，但难度也很大。关键是轧机入口坯料厚度应相对较薄，这就有一个保证较薄的铸坯能高效率生产的问题，因此必须采取一系列保证质量的措施(如稳定中间包钢水温度、减少结晶器液面波动、采用电磁制动、铸坯动态轻压下等先进技术)，使薄规格轧制的优势充分发挥出来。铸坯厚度在一定范围内加厚一些对质量、生产效率都有好处，但要注意拉坯速度一铸坯厚度之问、质量一轧材厚度与轧机生产率之问也存在一定的优化关系。这都需要我们认真地研究，寻找不同情况下最佳的参数匹配关系。

    意大利阿尔维迪厂ISP(ASP，)在铸坯厚度65mm的条件下长期保持厚度≤1．5mm的热轧卷≥60％的生产，单流铸机对轧机生产能力保持≥120万t／a的业绩、珠江钢厂生产50％，左右超薄集装箱板，产量水平也仍保持在200万t／a左右(而且是与电炉配套，铸坯厚度以50mm为主)；这些例子值得大家思考。

    薄板坯连铸连轧生产薄规格热轧产品代替冷轧板直接应用或供冷轧生产，并提高冷轧机生产效率，是对生产厂、对用户都有利的好事情，应该动员销售人员、技术人员、各级生产组织者认真地去开发。

    要生产薄规格产品为主，对有条件的企业而言，就必然要积极推进半无头轧制，铁素体轧制等先进技术的开发与应用。这将提高薄板坯连铸连轧的生产效率、产品质量和新品种开发，并将大幅度提高生产线的整体水平。

    3．3  必须加大对装备和相关材料的研究，立足自主创新与国内供给，这是成套技术不可缺少的组成部分

    与几年前薄板坯连铸连轧装备和相关材料基本上需依靠进口的情况相比，我们已有了很大的进步，这说明我们已有自主创新与国内供给的良好基础。但装备、相关材料的供给厂家要得到钢厂的认同与配合，还必须进一步从技术创新、应用开发上不断完善，形成有效的供给及与用户建立联合竞争的机制才行。

    3．4  要开展有针对性的组合集成研究

组合集成研究主要包括：

  (1)稳定规范操作——全流程快节奏协同生产高效节能一低成本生产技术；这是所有薄板坯连铸连轧作业线都要做好的基础工作，是必修的“基本功”。

    (2)长时间多炉连浇一耐火材料、保护渣国产化结晶器优化一浸入式水口、中间包结构合理化一中间包钢水过热度精确控制等的技术集成，以保证铸机高拉速、恒拉速目标的实现。

    (3)铁水预处理一转炉一精炼一薄板坯铸机一加热炉一热带轧机多工序稳定协调运行的信息化集成技术；这是高一层次的调控管理技术，条件好的作业线应该实现新的突破。

    (4)动态液芯压下一半无头轧制一≤2mm热轧薄规格产品批量生产技术；有条件的企业应该集中力量开展攻关，实现突破。

    (5)RH精炼一洁净度控制一铁素体轧制一冷轧深冲产品开发一涂镀层产品开发，实现产品链延长和高附加值化，这应在有深加工作业线的企业不断开发、完善，特别是RH技术和铁素体轧制技术的配套，应引起高度重视。

    (6)热轧高强度钢的开发与批量生产以及少数企业建立硅钢作业线与冷轧硅钢产品开发。当然必须指出，在开发的同时，必须注意到市场的供需关系，对冷轧硅钢等市场需求有限的高级产品不要脱离企业自身的条件一哄而上，而应该在充分发挥自身独特优势结合市场需求特别是周边区域的市场条件，谨慎决策，务求收到实际的成效。(赵长义节选自《钢铁》2007年第1期)