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金属材料短流程、近终形的生产工艺

金属材料短流程、近终形的生产工艺

连铸近终形连铸（Near-Net-ShapeContinuousCasting）是指使连铸坯的断面

尺寸在保证钢材性能、质量的前提下，尽量接近最终钢材断面的形状、尺寸。

近终形生产工艺打破了传统的材料成形与加工模式，缩短了生产工艺流程，

简化了工艺环节，实现近终形、短流程的连续化生产，提高生产效率。近终型、

短流程的成形加工技术具有高效、节能等特点，在技术上突出的特点是缩短加工

周期，尽量减少变形量或者后续加工环节，由金属熔体直接得到所需的制品或近

似的制品，同时，这些制品还具有现有加工方法所生产制品的性能和组织，这可

大大减少后续挤压、轧制和压铸等耗能大、投资大、用工多的加工过程。近终形

连铸技术是金属材料研究领域里的一项前沿技术,它的出现为冶金业带来了革命性

的变化,改变了传统冶金工业中薄型钢材的生产过程。它主要包括薄板坯连铸技术、

薄带连铸技、喷雾沉积技术等。目前，薄板坯连铸技术已经进入工业化生产，而

大多数薄带坯连铸技术仍主要处于实验室研究阶段，一些技术难点和缺陷还有待

进一步解决。日本预测，到2020年，在连铸技术领域，传统连铸占40％，薄板坯

连铸占50％，薄带坯连铸占10％。

1薄板坯连铸技术

薄板坯连铸是介于传统连铸和薄带连铸之间的一种工艺。世界上第一台薄板

坯连铸机于1989年在美国Nucor公司的Crawfordsville工厂投产。

薄板坯的厚度通常为40-50mm，是传统连铸板坯厚度的1/3-l/6。因此，生产

过程中可取消粗轧机而直接进入精轧机。普通连铸的吨钢投资为800-1200美元，

而薄板坯连铸的吨钢投资只有300-500美元，经济效益十分巨大。1984年，原联

邦德国sehloemansiemagsMS公司在高度必威体育官网网址的情况下，着手开始研究薄板坯连

铸技术，1986年取得重大进展，1989年第一条薄板坯连铸生产线在美国Nucor

公司正式投产。几年内，薄板坯连铸技术席卷全世界，有几十条薄板连铸生产线

已投入工业化生产。就北美而言，就有11条生产线于1995年和1996年正式投

入工业生产。其中，NorthSta:steel/BHP于1995联合企业投资4亿美元，建一条

年产150万吨钢的生产线；IPSCO公司将投资3.6亿美元，建一条年产100万吨

钢的生产线，于1996年投产。

目前世界上已开展的薄板坯连铸连轧工艺有：①由德国西马克公司开发的

CSP工艺；②由德国德马克公司开发的ISP工艺；③由德国西马克公司、蒂森公

司和法国的于齐诺尔公司一起开发的CPR工艺；④意大利达涅利公司开发的薄

板坯连铸连轧工艺等。此外，美国蒂平斯公司和韩国三星重工公司共同开发的

TSP技术都陆续被采用，各种技术在竞争中发展迅速。

薄板坯连铸连轧工艺今年来在中国也有很大的发展，北京钢铁研究总院也研

制了我国第一台薄板坯连铸机，安装在兰州钢铁集团公司。1999年8月26日，

我国引进的第一条薄板坯连铸连轧生产线（CSP）在广州珠江钢铁有限责任公司

投产。整个生产过程采用计算机控制，从废钢入炉到热轧成板只需2.5h，与需要

28h的传统工艺相比，具有明显的竞争优势。薄板坯连铸连轧工艺生产带钢的成

本（从钢水到热带）较传统工艺约低50美元/吨。

薄板坯连铸连轧工艺因总多单位参与研究与开发，形成了各具特色的生产工

艺，如：CSP技术、ISP技术、CONROLL技术、FTSR技术、QSP技术、TSP

技术、CPR技术等。其中应用推广最多的是CSP工艺技术，由西马克.德马格公

司开发。

1.1CSP(CompaetstripProduetion)工艺

CSP工艺又称为紧凑式热带生产工艺，是由德国施罗曼-西马克公司开发成

功的，是目前应用最广泛的薄板坯连铸连轧工艺。

这是目前应用最广泛的薄板坯连铸技术。1989年7月世界上第一座CSP工

厂在Nucor开始投产，经过22个月完全达到设计要求。由于CSP生产线投产后

取得了显著的经济效益，Nucor公司于1990年开始建立第二条CSP生产线。因

为有了第一条CSP生产线的操作经验，Nucor的第二条CSP生产线在投产后8

个月就达产了。1994年4月这两台新建的CSP连铸机也投产。目前Nucor