薄带连铸的特点
薄带连铸（也称薄带铸轧）技术是以液态金属为原料、以两个旋转的冷却辊为结晶器，用液态金属直接生产薄带材的技术，是将快速凝固与轧制变形融为一体的短流程、近终形成形加工工艺。自1857年亨利·贝塞麦提出双辊薄带连铸理论以来，这种技术已经在铝合金、镁合金的商业化生产上取得了巨大成功。利用此技术生产薄带钢也一直是钢铁工作者梦寐以求的目标。2002年5月，美国Nucor钢铁公司第一条商业化薄带连铸生产线的成功运行在世界范围内引发了薄带钢连铸技术的新一轮研究热潮。
利用薄带连铸技术可直接生产出1-5mm厚的热轧板卷。实践表明，薄带连铸技术具有如下优势：
①流程短，投资少，生产成本低。传统厚板坯连铸-热轧厂的长度约为600m，薄板坯连铸连轧厂的长度约为370m。薄带连铸厂完全省略了板坯加热和热连轧过程，长度仅为100m左右，所以，采用薄带连铸技术生产热轧板卷的总投资比传统工艺流程要低得多，每吨板卷的成本降低40%左右。
②节能降耗，绿色环保。与连铸连轧生产流程相比，每吨钢可节省能源达800kJ，CO2排放量降低约85%，NOX排放量降低约90%，SO2排放量降低约70%。另一方面，薄带连铸技术能够有效抑制Cu、S、P等夹杂元素在钢材基体中的偏析，从而可实现劣质矿资源（如高磷、高硫、高铜矿或废钢等）的有效综合利用，节省宝贵资源，是钢铁工业实现可持续发展的重要内容。
③带材微观组织特殊，性能优越。薄带连铸所具有的独特的亚快速（100-1000℃/s）凝固特性使铸带的微观组织显著不同于传统带材，如晶粒得到显著细化，成分偏析很小，第二相的析出被抑制等，从而使材料的性能得到大幅改善。所以，薄带连铸技术在生产某些高性能材料上具有优势。
④适宜于生产某些低塑性材料、难加工材料及功能材料。由于薄带连铸技术具有亚快速凝固和近终形优势，所以，它非常适合生产某些利用传统工艺难以生产的钢铁材料，如工具钢、耐热钢、不锈钢、高速钢和硅钢等。
薄带连铸生产取向硅钢的优势
取向硅钢（包括普通取向硅钢和高磁感取向硅钢）是一种含硅约3%的软磁材料，主要用于制造变压器铁芯。取向硅钢由于具有强烈的{110}<001>高斯织构，从而沿轧制方向具有非常低的铁损和非常高的磁感应强度。它是钢铁工业中唯一运用二次再结晶现象生产的产品，是织构控制技术在工业化生产中较为成功的应用。
取向硅钢的传统生产流程为：
冶炼→连铸→高温加热→热轧→（常化处理）→酸洗→冷轧→（中间退火）→（二次冷轧）→脱碳退火→涂MgO隔离层→高温退火→拉伸平整退火→涂绝缘层→（激光处理）→剪切、包装。
取向硅钢的生产工艺和设备复杂，制造工序多，成分控制严格，影响性能的因素多，因此，被称为“钢铁工业的艺术品”。如何简化取向硅钢生产工艺，降低生产成本，成为冶金工作者追求的目标。与传统厚板坯连铸和薄板坯连铸工艺相比，由于薄带连铸工艺具有流程短，单位投资低，能耗低，劳动生产率高等特点，取向硅钢被认为是薄带连铸工艺中最具有发展前途的钢种之一。
传统的取向硅钢制造流程设计和工艺参数调控的目标是在高温退火过程中通过二次再结晶过程形成强高斯织构，其核心是抑制剂控制技术。为了获得具有合适数量和尺寸的细小、弥散分布的抑制剂粒子，通常需要在炼钢时加入抑制剂形成元素。为了保证获得稳定的高磁感，必须在热轧前对铸坯进行高温（350-1400℃）加热固溶处理，以使连铸后缓冷过程中变粗的硫化物和氮化物重新固溶。在热轧或热带退火阶段，又希望硫化物和氮化物以弥散状态析出，这些析出物必须保持至冷轧后二次再结晶开始。即使在罩式炉退火过程中，也必须避免抑制剂因过早固溶或粗化而导致抑制作用降低。
但是，在1400℃左右的高温加热板坯会产生许多问题：如氧化铁皮多、烧损大、成材率低；修炉频率高、产量降低；燃料消耗多、炉子寿命短、制造成本高、产品表面缺陷增多等。
而薄带连铸技术具有亚快速凝固特性，借助其较快的冷却速率，可以获得较之常规连铸坯更加均质、细晶的取向硅钢铸带坯，并使抑制剂形成元素最大程度地处于固溶状态，无需再经过高温加热工序，这为后续处理过程中抑制剂的调控提供了极大便利。
可见，与目前传统厚板坯和薄板坯连铸工艺相比，薄带连铸工艺流程在生产取向硅钢上具有无可比拟的优越性，因而具有广阔的推广应用前景。
收稿时间：2013年1月
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