全球97%-98%的粗钢都采用连铸机进行铸造加工，连铸的发展趋势遵循：提高铸造产品质量，满足对钢铁产品的未来需求，通过节能减排或提高连铸工艺产能改善连铸对环境造成的不利影响。此外，数字化技术也日益重要。

本文主要针对包含高端钢铁产品在内的螺纹钢生产以及SBQ特殊钢棒材生产的应用技术进行了系统描述。

结晶器是连铸机最重要的部件，被称之为连铸设备的“心脏”，也是保证铸坯质量的关键环节，高稳定性浇铸条件取决于结晶器润滑和结晶器振动状况。在此背景下，研发了生产过程中实现最佳质量控制的工艺技术和数字化解决方案。

1 通过紧凑型探测仪同步测定钢水液位和保护渣渣层

为了保证连铸车间内连铸机结晶器浇铸出最佳质量的铸坯，应对溶池液位（弯月面）以及上部的保护渣和浮渣层厚度进行精准控制，并通过测量溶池液位方式控制进入结晶器的钢水流动，正确且快速的测量对浇铸稳定性至关重要。另一方面，保护渣具有多样化用途，如防止空气中的氧进入钢水发生氧化反应，影响铸坯质量；在结晶器壁与凝固壳之间形成一层渣膜，这层渣膜具有润滑作用，减少拉坯阻力，防止凝固壳与铜板粘结；对溶池液位（弯月面）进行绝热保温，确保钢水和结晶器之间进行均匀热交换；另外，浇铸保护渣不能充分熔化，会导致严重的浇铸缺陷，甚至连铸过程被迫中断。因此，持续控制弯月面处的钢渣和保护渣厚度，保证结晶器均匀浇铸拉坯，对生产高质量的钢坯具有重大意义。

开发出一项多功能传感器，命名为CONGAUGE LB6755传感器，同时与德国Berthold技术公司就该项目密切合作，最终取得了理想的效果。CONGAUGE LB6755传感器基于广泛、快速和可靠的辐射测量技术，对结晶器液位进行常规浇铸液位控制。此外，采用多晶检测器（图2），结合先进的评估编程代码，确定结晶器中钢水液位和保护渣渣层厚度。与测量保护渣渣层厚度的其他方案相比，这种传感器将两种方式融入一个紧凑型单元，节约了成本，降低了检修维护和评估测量的复杂性。

用CONGAUGE LB6755传感器对浇铸过程进行深入仔细的检测，测量和评估了两种液位，从而更好地自动控制保护渣添加作业。这种新型传感器对提高产品质量意义重大，并为工业4.0解决方案打开了一扇大门，能够更好、更精准地控制连铸机结晶器区整个浇铸过程。

2 采用大转矩直驱电机，取得结晶器振动最佳效果

结晶器振动在连续浇铸过程中对连铸坯的产品质量起到关键性作用，根据钢种情况及铸坯截面规格要求，快速而精确地在线调整结晶器振动曲线，所生产铸坯的质量效果非常好。简单易行的电动传动装置布局紧凑、经济实惠，但缺乏在线控制功能，另一方面，液压传动装置具备在线调整功能，可称为经典的解决方案，但价格昂贵，检修维护频繁。

CONDRIVE 传动装置设计结构精巧紧凑，在线控制功能卓越，而且与其他结晶器振动传动系统相比，控制功能更加精准（图3）。

CONDRIVE传动装置的最大优势就是运行稳定可靠，检修维护率低。生产现场运行的首套结晶器振动传动装置已安全运行四年，没有对其进行过大修。与机电传动装置相比，能耗低，仅为过去的50%。CONDRIVE传动装置适用于浇铸方坯和大圆坯连铸机，所需要的大修时间很短，每流结晶器振动传动装置的大修时间仅需半天。

CONDRIVE传动装置也可以按照EaaS（即设备出租服务）模式进行租赁服务工作，将CAPEX转换为OPEX。

采用VERSCON技术，可以使高端钢铁生产商采用立式半连续铸造工艺生产大型钢坯，取代铸锭铸造工艺，从而提高连铸机产能，降低环境污染，并确保生产出表面质量高的钢坯。

通过提高铸流产能，降低切割量以及高速浇铸连铸机设计结构，实现最优生产率。通过一机多流高速连铸以及半连续直接向轧机热装钢坯方式，最大限度地提高生产能力，同时依据铸流产能情况，采用无头轧制工艺，从而达到直接连轧最大生产能力（105t/h）。

研发了一套新型智能铸坯特殊断面控制系统，并申请了专利保护，减少了检修维护频繁、运营成本高的不利因素，同时提高了铸坯生产率，增加了浇铸速度和铸坯断面规格。

对于特殊钢棒材（SBQ）生产商，提出了两种针对结晶器区域的工艺技术和数字化解决方案，对提高连铸产品的质量起到关键性作用。通过CONGAUGE LB6755传感器装置，可以深入了解结晶器内部润滑状况，同时能够向结晶器中自动添加保护渣并控制保护渣渣层厚度。另一方面，CONDRIVE直接振动传动装置是精准在线控制结晶器振动的前沿设备。这两种装置的检测信号均可支持检测过程中的异常情况，并且可以很好地与工业4.0解决方案进行集成整合，如数字化过程状态分析仪。