新型连铸技术的发展趋势

摘要：本文探讨了新型连铸技术的发展趋势，涵盖智能化、高效化、环保化等方面。随着科技进步和全球环保意识提升，连铸机行业正面临变革。通过分析连铸技术的现状和需求，本文总结了其在提高生产效率、降低能耗、提升产品质量和满足环保要求方面的最新进展。研究表明，未来连铸技术将更加注重技术创新和智能化应用，以应对市场对高品质钢材的需求。

关键词：新型连铸技术；智能化；环保化

引言

连铸机是钢铁工业中不可或缺的设备，用于将高温钢水连续铸造成特定形状和尺寸的铸坯，其技术水平直接决定了钢铁产品的质量和产量。随着全球经济增长和工业化进程加快，钢铁及其他金属的需求持续上升，尤其在中国和印度等快速发展的国家，基础设施建设和城市化推动了连铸机市场的快速扩张。这种背景下，研究新型连铸技术的发展趋势具有重要意义。

1 新型连铸技术的现状

1.1 高效化连铸技术

近年来，高效化连铸技术得以广泛应用，显著提升了生产效率。通过提高连铸机的拉速、作业率及增加连铸炉数，实现了高产量的稳定输出。例如，小方坯连铸机经过高效化改造后，年流量可达15-20万吨，且铸坯无清理率高达95%以上。其技术核心在于优化结晶器锥度、开发新型结晶器，并强化二次冷却系统，从而确保了高效稳定的生产。

1.2 连铸坯质量控制技术

连铸坯的质量直接关系到钢材的性能及应用领域。因此，提高连铸坯的洁净度、减少其表面及内部缺陷成为连铸技术的重要发展方向。通过应用钢水净化技术、结晶器冶金技术以及二冷区优化技术等，可以显著提升铸坯的表面和内部质量，有效降低废品率。

2 新型连铸技术的发展趋势

2.1 智能化连铸技术

智能传感与监控

智能传感与监控技术通过部署高精度、高稳定性的智能传感器，能够实时、准确地采集生产过程中的关键参数，如温度、压力、流量等。这些传感器不仅能够监控设备的工作状态，还能够反映钢水流动、结晶器冷却等复杂物理过程的变化。监控系统则负责将传感器采集到的数据实时汇总、展示，并提供异常报警功能。当某个参数超出预设范围时，系统会立即发出警报，提醒操作人员及时采取措施。这种实时反馈机制使得生产过程中的问题能够被迅速发现和处理，从而可以有效避免潜在的生产事故和质量问题。智能传感与监控技术还可以为生产过程的优化提供宝贵的数据支持，使得连铸生产更加精细化和智能化。

数据分析与决策

在连铸生产过程中，大量的生产数据被实时采集并存储下来。这些数据中蕴含着丰富的生产信息和潜在价值，但传统的人工分析方式往往难以充分挖掘。因此，利用大数据和人工智能技术对这些数据进行深度分析，成为了提高生产效率、降低生产成本的重要手段。通过数据分析，可以发现生产过程中的瓶颈环节和异常波动，为优化生产流程、调整工艺参数提供科学依据。基于历史数据的预测模型还能够预测未来一段时间内的生产趋势，为生产计划的制定提供有力支持。人工智能算法还能够根据生产数据自动调整工艺参数，实现生产过程的智能化控制。这种基于数据的决策方式不仅可以提高生产效率，还可以降低人为因素导致的生产波动。

自动化与机器人技术

随着自动化技术的不断发展，越来越多的连铸生产线开始采用自动化设备和机器人技术来替代人工操作。这些自动化设备不仅提高了生产效率，还显著降低了工人的劳动强度和安全风险。在连铸生产中，自动化设备的应用范围非常广泛。例如，自动化浇铸系统能够根据预设的工艺参数自动调整浇铸速度和流量；自动化切割系统则能够精确地将铸坯切割成所需长度；自动化打包系统则能够自动将切割好的铸坯进行打包和堆放。机器人技术也被广泛应用于连铸生产的各个环节中。机器人能够代替工人在高温、危险的环境中工作，不仅可以提高生产效率，还可以保障工人的安全。

2.2 环保型连铸技术

节能降耗技术

随着全球能源形势的紧张和环保要求的日益严格，节能降耗技术成为连铸行业发展的重要方向。在连铸生产过程中，采用高效节能设备和技术是降低能耗、提高能源利用效率的有效途径。节能型结晶器是连铸生产中的关键设备之一。通过优化结晶器的设计和材质，降低其热损失和能耗，同时提高铸坯的质量。此外，高效冷却系统的应用也显著降低了生产过程中的能耗。通过精确控制冷却水的流量和温度，确保铸坯在凝固过程中的热量得到有效散发，避免不必要的能源浪费。余热回收系统则是将连铸生产过程中产生的余热进行回收和利用。这些余热可以用于预热钢水、加热生产用水等方面，实现能源的循环利用。

资源循环利用技术

在连铸生产过程中，会产生大量的废水、废渣和废气等资源。为了实现资源的循环利用和减少浪费，连铸行业开始广泛应用资源循环利用技术。针对废水，通过采用先进的废水处理技术和设备，将废水中的有害物质进行去除和净化，使其达到再利用的标准。这些处理后的废水可以用于生产过程中的冷却、清洗等环节，实现了废水的循环利用。对于废渣，通过采用破碎、筛分、磁选等工艺，将其中的有用成分进行回收和再利用。废渣还可以作为建筑材料、道路铺设材料等使用，实现了废渣的资源化利用。废气方面，通过采用除尘、脱硫、脱硝等先进的排放控制技术，将废气中的有害物质进行去除和净化，减少对环境的污染。同时，这些处理后的废气还可以作为能源进行回收和利用，如用于发电、供热等方面。

排放控制技术

随着环保要求的不断提高，连铸行业对排放控制技术的需求也日益迫切。通过应用先进的排放控制技术，可以有效降低生产过程中的排放物浓度，减少对环境的污染。除尘系统是连铸生产过程中常用的排放控制技术之一。通过采用布袋除尘器、静电除尘器等设备，将生产过程中产生的粉尘进行捕集和处理，避免了粉尘对环境的污染。脱硫脱硝系统则是针对连铸生产过程中产生的二氧化硫和氮氧化物等有害气体进行处理的设备。通过采用石灰石-石膏湿法脱硫、氨法脱硫等技术，将二氧化硫进行去除；同时，采用SCR（选择性催化还原）技术、SNCR（选择性非催化还原）技术等，可以将氮氧化物进行还原处理，降低有害气体的排放浓度。

结语

新型连铸技术正向智能化、高效化、环保化方向发展，显著提升生产效率和产品质量，降低能耗与成本。环保技术推动绿色制造与节能减排，满足高品质钢材需求。企业需关注技术动态，加强研发创新，提升竞争力；政府和社会各界应加大支持力度，共同推动钢铁行业高质量可持续发展。

参考文献

[1]张樱川. 新时期连铸技术的发展趋势[J]. 全体育，2020（22）：289-290.

[2]郑林，赵俊学. 近终形连铸技术的研究现状及发展前景[J]. 江苏冶金，2006，34（2）：8-11.