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鋁鑄軋機與熱軋機的應(yīng)用對比

以及在未來市場的發(fā)展

上海捷如重工機電設(shè)備有限公司   盛春磊

摘要：本文簡要概述了鋁鑄軋機與熱軋機各自的工藝技術(shù)特點，描述了鋁鑄軋機的研制開發(fā)現(xiàn)狀，并將鋁鑄軋機與熱軋機進行了應(yīng)用對比和坯料性能對比。通過分析對比和市場展望，認(rèn)為鋁鑄軋技術(shù)與工藝的進一步開發(fā)研制，為鋁鑄軋機的應(yīng)用開拓了生存和發(fā)展空間。

近50年來，在鋁板帶軋制產(chǎn)品工業(yè)領(lǐng)域中，連續(xù)鑄軋工藝已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)卷材，大約有80%以上的板、帶、箔都可以用較低成本的雙輥式連續(xù)鑄軋板帶坯或連鑄連軋板帶坯進行冷軋生產(chǎn)，這種一步到位的工藝配置對不想投資大型熱軋工廠的企業(yè)來說是一個極好的機會。

一、鋁鑄軋機與熱軋機概述

1. 鑄軋方法分類及各自工藝技術(shù)特點

鋁鑄軋機按軋制形式分為：連續(xù)鑄軋（雙輥鑄軋）、連鑄連軋。按開發(fā)進程又分為三種類型：第一代鑄軋機（標(biāo)準(zhǔn)型鑄軋機）、第二代鑄軋機（超型鑄軋機）、第三代鑄軋機（超薄快速型鑄軋機）。第一代鑄軋機是美國亨特工程公司于上世紀(jì)60年代初研發(fā)的，輥徑在600mm左右，我國華北鋁業(yè)有限公司于上世紀(jì)80年代初研制成第一代鑄軋機。第二代鑄軋機輥徑約為900mm，由于輥徑加大，因而鑄軋輥剛度和熔體凝固區(qū)長度都相應(yīng)地有所增加，生產(chǎn)板帶坯寬度有了較大增加。第三代鑄軋機是亨特工程公司（現(xiàn)為意大利法塔·亨特公司）與原法國普基公司研究開發(fā)的，鑄軋速度≥10m/min，產(chǎn)品最薄厚度為1mm。

連續(xù)鑄軋法單機產(chǎn)量較小，一般不超過1萬噸，經(jīng)濟規(guī)模在0.5～3萬噸之間。連鑄連軋與雙輥連續(xù)鑄軋相比，由于液穴加深，結(jié)晶器加長，因此可以生產(chǎn)的合金范圍大大拓寬。在今天蓬勃發(fā)展的鋁加工技術(shù)中，特別是在“ 1＋3”、“1＋4”鋁熱連軋技術(shù)不斷應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的情況下，連鑄連軋工藝依然具有旺盛的生命力，其工藝革新和設(shè)備優(yōu)化具有廣闊的空間。

2. 熱軋方法分類及各自工藝技術(shù)特點

按產(chǎn)品可將鑄錠熱軋機分為：厚板專用的、航空用的、民用普通的；按粗軋機及單機架熱軋機軋輥多少可分為2輥及4輥兩種；按卷取方式可分為單卷取及雙卷取。

單機架雙卷取熱軋機是將粗精軋合二為一，這種軋機除生產(chǎn)罐料冷軋帶坯的成本競爭力較弱以外，可生產(chǎn)鋁合金的所有板帶材。

熱粗-精軋生產(chǎn)線， 即（1+1）式熱軋生產(chǎn)線，由1臺2輥或4輥粗軋機與1臺4輥熱精軋機組成。多機架熱連軋生產(chǎn)線，由1臺可逆式熱粗軋機或外加1臺熱中軋機與2機架～6機架串聯(lián)的熱精軋機組成，其特點是產(chǎn)量大、工藝穩(wěn)定、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品品質(zhì)高且穩(wěn)定、板形優(yōu)良等特點，可生產(chǎn)所有鋁合金板帶材，是生產(chǎn)鋁及鋁合金冷軋用帶坯的主流。

目前，新上項目采用的熱軋生產(chǎn)方式通常是單機架雙卷取熱軋、雙機架雙卷取熱軋、1+X熱連軋、1+1+X熱連軋。

二、鋁鑄軋機與熱軋機在國內(nèi)外的應(yīng)用情況

1. 鑄軋坯料在國內(nèi)外的應(yīng)用對比及鑄軋生產(chǎn)與產(chǎn)品性能對比

過去，在傳統(tǒng)熱軋生產(chǎn)線的提倡者和連續(xù)板帶鑄軋機的支持者之間存在著有關(guān)鑄軋金屬質(zhì)量的爭論，鑄軋金屬規(guī)格、帶坯厚度、生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品性能的制約多少限制了鑄軋坯料的生產(chǎn)發(fā)展。20世紀(jì)90年代下半期，薄規(guī)格鑄軋工藝的發(fā)展給連續(xù)鑄軋帶來一個新的生命期。通過對連續(xù)鑄軋機關(guān)鍵元件：金屬流嘴，軋輥冷卻系統(tǒng)，軋輥潤滑油以及控制系統(tǒng)等進行重大改進，并通過更佳的工藝控制參數(shù)實現(xiàn)了鑄軋更輕規(guī)格、更薄更寬帶坯的目標(biāo)，同時也帶來了板帶質(zhì)量連貫性方面的重大改進，拓展了鑄軋坯料的使用空間。

意大利法塔·亨特工程公司開發(fā)出的新型超薄高速輥式鑄軋機，以及新型Jumbo 3CM連續(xù)鑄軋機證明了鑄軋設(shè)備有能力生產(chǎn)出完全適合下游冷軋的高品質(zhì)產(chǎn)品。最近在美國Norandal Quantum Leap項目中，4套鑄軋機向一臺24噸2300mm寬的超現(xiàn)代化6倍高速冷軋機供料，冷軋機以最高速度軋制，再一次論證了鑄軋產(chǎn)品所具有的高品質(zhì)。

⑴ 鑄軋坯料與熱軋坯料在國內(nèi)外的應(yīng)用對比

在世界鋁板、帶、箔總產(chǎn)量中，必須用鑄錠熱軋坯料的冷軋板還不到20%，而80%以上的板、帶、箔都可用成本低一些的雙輥式連續(xù)鑄軋板帶坯或哈茲萊特連鑄連軋板帶坯進行冷軋生產(chǎn)。

當(dāng)前國外70%左右鋁箔是用鑄錠熱軋坯料生產(chǎn)的，而中國2005年生產(chǎn)的鋁箔約有82%是用雙輥式連續(xù)鑄軋帶坯軋制的，不但掌握了以鑄軋坯料生產(chǎn)厚箔與單零箔的技術(shù)，而且全面系統(tǒng)掌握了以鑄軋坯料軋制雙零五與雙零六箔的工藝，既可用這種坯料軋制普通的包裝箔，又可用這種坯料軋出優(yōu)質(zhì)的有國際市場競爭力的超薄電力電容箔，形成了有中國特色的以鑄軋帶坯為主生產(chǎn)鋁箔的工藝。如2005年云南新美鋁鋁箔有限公司自主開發(fā)的鑄軋坯料生產(chǎn)0.005mm鋁箔技術(shù)，在國內(nèi)首次應(yīng)用鑄軋坯料批量生產(chǎn)出電容器用0.005mm規(guī)格鋁箔。最近，華北鋁業(yè)公司采用鑄軋工藝生產(chǎn)超寬幅鋁箔坯料獲得成功，成為國內(nèi)首家采用鑄軋坯料生產(chǎn)1700mm以上規(guī)格超寬幅雙零鋁箔坯料的企業(yè)。從我國鋁板坯鑄軋生產(chǎn)線分布情況看，以鋁箔生產(chǎn)為主的企業(yè)，坯料生產(chǎn)大多采用鑄軋卷；而綜合性的鋁板帶生產(chǎn)企業(yè)，坯料大多采用熱軋卷。

電解電容箔可用熱軋坯料軋制，也可以用鑄軋坯料軋制，但高壓陽極箔必須用熱軋坯料生產(chǎn)。

用鑄軋坯料和熱軋坯料生產(chǎn)PS版基鋁板帶材的兩種工藝對比：① 鑄軋坯料：熔煉→鑄軋（7.5mm）→冷軋（0.27mm）→拉彎矯直→卷?。虎?熱軋坯料：熔煉→鑄造→銑面→均勻化→熱軋（7～8mm）→冷軋（2～3mm）→退火→冷軋（0.27mm）→拉彎矯直→卷取。由此可看出，用鑄軋坯料生產(chǎn)PS版基鋁板帶材，可使工藝流程大為簡化。

截至2006年底，全世界約有590條雙輥式鑄軋生產(chǎn)線，而中國則占有約近300條，鑄軋產(chǎn)能約為2500kt/a。其中，從國外引進的有14臺，產(chǎn)能為152kt/a，是全球擁有鋁帶坯鑄軋機最多的國家。但單臺的平均生產(chǎn)能力約比工業(yè)發(fā)達(dá)國家的低35%，因此，今后在增加鑄軋機數(shù)量的同時，應(yīng)提高現(xiàn)有裝備的效率。

至2006年底，中國已建成的熱軋項目有183個，總的鑄錠熱軋產(chǎn)能約為2800kt/a。表1對雙輥鑄軋和1+X熱軋進行了綜合性比較。

表1           雙輥式鑄軋與1+X熱軋的綜合性比較

⑵ 先進鑄軋工藝及產(chǎn)品性能對比

采用薄帶坯高速鑄軋工藝生產(chǎn)PS版基鋁板帶材的坯料能彌補常規(guī)鑄軋坯料生產(chǎn)方式的不足。由于薄帶坯高速鑄軋比常規(guī)鑄軋具有更大的冷卻強度，可以得到更細(xì)小的晶粒尺寸及枝晶間距，提高合金元素在固溶體中的過飽和度，可以充分抑制常規(guī)鑄軋帶坯表面經(jīng)常出現(xiàn)的由于重熔而產(chǎn)生的粗大化合物組織和表面偏析等缺陷，從而能提高表面和內(nèi)部質(zhì)量。

電磁鑄軋技術(shù)可以明顯改善鑄軋帶坯質(zhì)量。研究表明，電磁場不僅能使枝晶破碎，增加“外來”核心，還能促進亞穩(wěn)熔體中的自發(fā)形核，增加熔體中的晶核數(shù)量。同時電磁場能有效地使鑄軋組織細(xì)化、等軸化，可以取代傳統(tǒng)使用的Al-Ti-B合金細(xì)化晶粒。

在鑄軋生產(chǎn)工藝中，連鑄連軋生產(chǎn)線是一種先進的帶坯生產(chǎn)工藝，在節(jié)約能源與資源、投資成本、生產(chǎn)成本方面優(yōu)于鑄錠熱軋法，在產(chǎn)品品質(zhì)方面接近鑄錠熱軋法且優(yōu)于雙輥式連續(xù)鑄軋法。連鑄連軋工藝除未見生產(chǎn)2xxx及7xxx第合金外，其他系的民用產(chǎn)品合金均可生產(chǎn)，在生產(chǎn)鋁箔帶坯、交通運輸工具板帶材與建筑板帶材方面有著獨特的優(yōu)勢。其中哈茲萊特連鑄連軋工藝是目前世界上成熟的并商業(yè)化生產(chǎn)的連鑄連軋法。

哈茲萊特連鑄連軋工藝的優(yōu)勢在于：① 產(chǎn)品合金范圍寬。由于具有約2000mm長鑄造模區(qū)，其縱向和橫向的固化條件均受到嚴(yán)格控制。相比之下，鑄軋工藝在這方面有很大的局限性。② 由于固化速度比直冷工藝要快得多，晶粒度較細(xì)而且均勻。③ 由于在鑄造的寬度方向上采用了惰性氣氛的分區(qū)控制，其鑄坯的板形非常好。④ 由于采取了幾種嚴(yán)格的措施，固化是在無氧、無水、無塵的條件下進行，故其表面質(zhì)量很好。

普通鑄軋板坯、電磁鑄軋板坯、熱軋板坯性能比較參見表2，哈茲萊特連鑄連軋與單機架雙卷取熱軋比較參見表3。

表2         普通鑄軋板坯、電磁鑄軋板坯、熱軋板坯性能比較

表3          哈茲萊特連鑄連軋與單機架雙卷取熱軋比較表

2. 鋁鑄軋機在國內(nèi)外的開發(fā)現(xiàn)狀

在50年的發(fā)展進程中，傳統(tǒng)的雙輥式鑄軋機及其生產(chǎn)技術(shù)，如原普基鋁業(yè)公司的Jumbo 3C鑄軋機、原英國戴維公司的鑄軋機、法塔·亨特公司的亨特式鑄軋機等，無論在鑄軋機本身結(jié)構(gòu)的改進方面，還是在操作性能的改善與自動化程度的提高方面均取得了很大的成就，既提高了生產(chǎn)率、改善了勞動條件，又提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

1997年前后，法塔·亨特公司的Speedcaster^TM鑄軋機、原普基鋁業(yè)公司的Jumbo 3CM鑄軋機以及英國戴維公司的Fastcast四重鑄軋機先后問世并投入運行。目前這些鑄軋機都已順利軋出3～4mm鑄軋帶坯并總結(jié)出許多工藝訣竅，同時還對薄鑄軋帶坯的組織、性能及其后續(xù)加工工藝進行了研究。

①    Speedcaster^TM鑄軋機的開發(fā)

    亨特公司于20世紀(jì)90年代初開始了高速薄帶坯鑄軋技術(shù)的研究開發(fā)。1991年亨特公司改造了一臺610mm寬的鑄軋機，增大其最大速度并增加了輥縫控制、鑄嘴自動定位、高速剪切和助卷器等功能，并在此鑄軋機上試軋出了1mm左右薄帶坯。同時，還對薄帶坯鑄軋工藝的最佳化、薄帶坯后續(xù)加工工藝進行了研究。接著，又設(shè)計制造一臺2184mm寬工業(yè)生產(chǎn)用的高速薄帶坯鑄軋機并投入運行。

該公司開發(fā)出的新型超薄高速輥式鑄軋機用于生產(chǎn)厚為1 ～ 1.5mm、鑄軋速度在7.6 ～ 23m/min的鋁散熱片和鋁箔毛料。這種新型鑄軋機采用鑄軋輥縫電動控制，鑄嘴電動定位。通過計算機實現(xiàn)控制系統(tǒng)和測厚儀與鑄軋主傳動機相連進行在線連續(xù)監(jiān)控，確保高速鑄軋產(chǎn)品的尺寸精度和組織結(jié)構(gòu)。可降低連續(xù)鑄軋鋁板坯厚度，改善鑄軋板內(nèi)部組織和細(xì)化晶粒，提高產(chǎn)品質(zhì)量，同時能進一步節(jié)能、降耗、提高生產(chǎn)效率、降低成本。不久前，亨特公司還為土耳其薩亞薩鋁業(yè)公司設(shè)計制造了2臺高速鑄軋機，可生產(chǎn)寬達(dá)2400mm、厚2mm～8mm的帶坯，供軋制鋁箔用。這是迄今為止世界上可生產(chǎn)的最寬鑄軋帶坯，其鑄軋機鑄軋輥的輥身寬度至少為2600mm。

② Jumbo 3CM鑄軋機的開發(fā)

原普基鋁業(yè)公司的雙輥高速減薄鑄軋研究計劃始于1991年，于1994年開始設(shè)計工業(yè)生產(chǎn)用的Jumbo 3CM 2020mm薄帶坯鑄軋機，并于1996年使該鑄軋機投入運行。

在3CM鑄軋機中普遍采用了液壓壓下與輥縫調(diào)節(jié)，實行了雙輥傳動，液面高度控制與全生產(chǎn)線的各項工藝參數(shù)的調(diào)控實現(xiàn)了計算機化與自動化，輥套材質(zhì)有所改善，使用壽命有較大延長，軋輥表面涂料有了很大改進，研制出新型的供料嘴材料，采用了新型的真空成型耐火材料。這種鑄軋機可自動在最優(yōu)化條件下生產(chǎn)，在設(shè)定時間內(nèi)可處于最佳生產(chǎn)狀態(tài)，也就是說鑄軋機在此狀態(tài)，一方面能以最大的速度生產(chǎn)，另一方面又能保證優(yōu)等質(zhì)量，不會產(chǎn)生不允許的任何缺陷。

③    Fastcast（Dynamic Stripcaster）鑄軋機的開發(fā)

戴維公司最早與牛津大學(xué)合作在實驗室小型試驗機上進行高速薄帶坯鑄軋項目的試驗，利用數(shù)學(xué)模型和過程模擬探索高速薄帶坯鑄軋的工藝。1992年在一臺改造過的雙輥鑄軋機上進行中間試驗，1994年開始建造一臺四重結(jié)構(gòu)的高速薄帶坯鑄軋機，1995年該鑄軋機投入運行。

該鑄軋機采用支承輥驅(qū)動方式，同時裝有鑄軋輥液壓正、負(fù)彎輥裝置、動態(tài)傾斜裝置用于控制板型。鑄軋機還配備了先進的非接觸式激光液面高度控制系統(tǒng)、Davy21系統(tǒng)、動態(tài)板型輥（DSR）等。整個輔助裝置采用PLC進行監(jiān)控。

目前電磁鑄軋技術(shù)也已在國際通用的兩種結(jié)構(gòu)鑄軋機（亨特式、3C式）上獲得工業(yè)應(yīng)用。

此外，連鑄連軋技術(shù)正在向薄型化、高精度和高速方向發(fā)展。美國已研制出可生產(chǎn)寬2200mm、厚2.0mm鑄軋帶材、速度15m/s以上的連鑄連軋生產(chǎn)線，可減少或省卻冷軋過程，為鋁箔軋機直接供坯料，有的甚至可作為易拉罐的毛坯料。

我國鋁帶坯連續(xù)鑄軋技術(shù)的研究開發(fā)工作是從20世紀(jì)60年代初在東北輕合金有限公司開始的，1981年開始在華北鋁業(yè)有限公司進行鋁帶坯連續(xù)鑄軋商業(yè)化生產(chǎn)。1998年中南大學(xué)開始在華北鋁業(yè)公司研究高速鑄軋技術(shù)，取得了許多可喜成果。此外，我國從20世紀(jì)90年代開始研究電磁鑄軋技術(shù)，也取得了一些成績。

經(jīng)過20多年的研究開發(fā)，我國鋁帶坯連續(xù)鑄軋技術(shù)工作取得了長足的發(fā)展。以涿神公司、中色科技公司、上海捷如公司等為代表的鑄軋機生產(chǎn)廠已成為具有國際競爭力的大型鋁材鑄軋機制造廠。

此外，上海捷如重工機電設(shè)備有限公司還擁有國內(nèi)唯一一家專業(yè)的鑄軋輥研究所，專業(yè)從事設(shè)計制造鑄軋輥，并擁有兩項專利 —— 鑄軋機用輥套鋼和熱處理方法專利以及逆流式水冷鑄軋輥結(jié)構(gòu)專利。生產(chǎn)的輥套和輥芯除占據(jù)國內(nèi)超過50%的市場份額外，還出口到俄羅斯、韓國、印度、巴西、泰國、巴基斯坦和印尼等國家。由于上海捷如重工完全掌握了鑄軋機的核心技術(shù)，所生產(chǎn)的鑄軋卷的質(zhì)量得到保證，有的鑄軋機已經(jīng)能生產(chǎn)出0.0055mm的包裝用鋁箔。2002～2008年初，僅上海捷如重工機電設(shè)備有限公司就設(shè)計和制造水平式、傾斜式鑄軋機近90臺。其中，2003年為鄭州鋁業(yè)有限公司設(shè)計制造的4臺Φ1003×1950 mm傾斜式鑄軋機于2004年3月投產(chǎn)，采用液壓調(diào)節(jié)輥縫、預(yù)應(yīng)力閉式牌坊、液壓換輥裝置、數(shù)字可控硅調(diào)速直流電機驅(qū)動等。2006年，為配合蘭鋁西北鋁加工分公司新增的四輥不可逆式1700mm冷軋機，上海捷如公司設(shè)計制造了一臺Φ820×1800mm雙輥式連續(xù)帶坯鑄軋機，這是為板帶箔增產(chǎn)技改工程配套建設(shè)的鑄軋機改造項目的主體設(shè)備，經(jīng)過鑄軋車間技術(shù)人員和操縱手的精心調(diào)試，順利試生產(chǎn)出了多卷合格的帶卷，已于2006年10月底投產(chǎn)。今年還有5臺Φ1200×2300mm大規(guī)格傾斜式鑄軋機有待制造和安裝。

三、鋁鑄軋機未來市場的發(fā)展

1. 高速鑄軋機的新技術(shù)、新工藝?yán)^續(xù)得到開發(fā)和應(yīng)用

目前在高速薄帶坯鑄軋生產(chǎn)線中使用的新技術(shù)、新工藝有：

① 金屬液面高度自動控制系統(tǒng)。目前高速薄帶坯鑄軋機都配備有高精度自動液面控制系統(tǒng)，都能達(dá)到±0.5mm的控制精度。② 新的熔體供流系統(tǒng)。新開發(fā)的熔體供流系統(tǒng)主要包括：鑄嘴平臺位置伺服控制系統(tǒng)、新型鑄嘴（新設(shè)計、新材料）、改良供流系統(tǒng)的其他部分。法塔·享特公司近年開發(fā)了4種系列連續(xù)鑄軋機鋁熔體供流系統(tǒng)，均為模塊式，能合理有效地向鑄軋機提供鋁熔體。③ 改進鑄軋輥設(shè)計和輥套材料。即加大鑄軋輥輥徑/寬度比，以承受大軋制力；增大冷卻水流量；改變冷卻水的流向或分段改變冷卻水流量，以此來改善鑄軋帶坯厚度波動和板形。如法塔·亨特公司在Speedcaster上采用熱凸度技術(shù)來動態(tài)地控制輥型，動態(tài)控制熱凸度，可在不改變鑄軋其他條件下生產(chǎn)出板形好的薄鑄軋帶坯。④ 改進噴淋技術(shù)。新的噴淋系統(tǒng)有極好的防粘輥性能，且對輥有輔助冷卻作用。法塔·亨特公司開發(fā)了新一代噴淋系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一種橫動的噴淋系統(tǒng)，利用一個專用PLC和專門的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)鑄軋輥直徑和轉(zhuǎn)速的反饋來控制噴嘴往復(fù)動力速度和噴射流速。噴嘴往復(fù)運動最高速度可達(dá)2m/s。⑤ 新的自動化系統(tǒng)。自動監(jiān)測和控制對高速薄帶坯鑄軋具有十分重要作用。在其Speedcaster鑄軋機上建立的自動控制包括：金屬供流的控制、全過程控制、專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)是根據(jù)實際鑄軋工藝數(shù)據(jù)編制的，可加以修改，把為每種產(chǎn)品專門制定的工藝對策儲存起來，用于鑄軋過程的控制。

在鋁合金板帶坯鑄軋生產(chǎn)技術(shù)方面，我國目前處于國際領(lǐng)先水平。如我國進一步研究開發(fā)鋁合金板帶快速鑄軋技術(shù)，即將鑄軋機運行速度提高50%以上，厚度保持在6mm左右，可提高生產(chǎn)率30%～50%，從而在各種中低檔鋁合金板帶材制造方面會具有更加突出的成本優(yōu)勢。我國從20世紀(jì)90年代開始研究電磁鑄軋技術(shù)，也將會隨著研究的深入而使鑄軋產(chǎn)品得到進一步的廣泛應(yīng)用。

從技術(shù)上講，哈茲萊特連鑄連軋是一項優(yōu)秀而成熟的技術(shù)。在中國，它是除了鑄軋供坯和熱軋供坯之外的第三種富有潛力的供坯方式，有不可忽視的巨大優(yōu)勢：產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)異，屬于熱軋結(jié)構(gòu)，特別節(jié)能降耗，生產(chǎn)安排靈活，經(jīng)濟效益非常好等。

2. 我國鋁鑄軋機的未來市場發(fā)展

相比熱軋，連續(xù)鑄軋在建設(shè)投入、流程、能耗等方面有突出優(yōu)勢，且可以與電解鋁熔鑄工藝配套，成為我國主要的鋁熱軋板帶卷生產(chǎn)方式。但是常規(guī)鑄軋板組織不均勻、深拉性能差，可鑄軋的合金品種少，應(yīng)用范圍受到較大限制。隨著20多年來新的鑄軋技術(shù)與工藝的研制開發(fā)，設(shè)計、制造水平有了很大的突破，產(chǎn)品性能得到改善，鑄軋產(chǎn)品應(yīng)用范圍擴大、生產(chǎn)效率正在逐步提高，從而使鑄軋工藝及其設(shè)備在中國的鋁加工生產(chǎn)熱潮中擁有較強的生存和發(fā)展空間。預(yù)計到2010年，中國可擁有約350臺連續(xù)鑄軋機，板帶坯生產(chǎn)能力將達(dá)到3700kt/a左右。

目前我國鋁鑄軋機的未來市場發(fā)展主要著力于以下幾個方面：

① 更新改造現(xiàn)有的雙輥連續(xù)鑄軋機，提高現(xiàn)有連續(xù)鑄軋機的裝機水平

有必要對國內(nèi)部分的雙輥連續(xù)鑄軋機進行更新和改造，通過數(shù)學(xué)模型模擬試驗和數(shù)據(jù)處理獲得工藝參數(shù)最佳化值，把人工智能計算機控制、視頻技術(shù)、儀表監(jiān)控、液壓技術(shù)都應(yīng)用到鋁板帶雙輥連續(xù)鑄軋工藝技術(shù)中來，實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的自動化和最佳化運行，提高我國整體雙輥連續(xù)鑄軋工藝技術(shù)水平。

② 加大鋁板帶雙輥連續(xù)鑄軋工藝技術(shù)的研究開發(fā)力度

國外一直在研究開發(fā)利用雙輥連續(xù)鑄軋工藝技術(shù)生產(chǎn)鋁合金板帶，特別是鋁罐、罐蓋和拉環(huán)毛料（3004、5082和5182），在這方面，我國還有許多工作要做，例如，雙輥連續(xù)鑄軋工藝技術(shù)的理論研究、鑄軋鋁板帶的金相組織和表面質(zhì)量的研究、雙輥連續(xù)鑄軋機的設(shè)備及耐火材料的研究和改進等。

③ 進一步開發(fā)薄帶坯快速鑄軋技術(shù)

采用薄帶坯高速鑄軋工藝生產(chǎn)PS版基鋁板帶材的毛料。由于薄帶坯高速鑄軋比常規(guī)鑄軋具有更大冷卻強度，可以得到更細(xì)小的晶粒尺寸及枝晶間距，提高合金元素在固溶體中的過飽和度，可以充分抑制常規(guī)鑄軋帶坯表面經(jīng)常出現(xiàn)的由于重熔而產(chǎn)生的粗大化合物組織和表面偏析等缺陷，從而能提高表面和內(nèi)部質(zhì)量。

在鋁合金板帶坯鑄軋生產(chǎn)技術(shù)方面，我國處于國際領(lǐng)先水平，如我國進一步開發(fā)鋁合金板帶快速鑄軋技術(shù)，即將鑄軋機運行速度提高50%以上，厚度保持在6mm左右，可提高生產(chǎn)率30%～50%，從而在各種中低檔鋁合金板帶材制造方面具有更加突出的成本優(yōu)勢。

④ 繼續(xù)立足于研究鋁合金電磁鑄軋技術(shù)

電磁鑄軋技術(shù)的研究立足于發(fā)揚常規(guī)鑄軋節(jié)能、投資少的突出優(yōu)勢。用電磁鑄軋技術(shù)和裝備可生產(chǎn)多種合金品種，鑄軋帶坯質(zhì)量明顯改善，組織性能明顯優(yōu)于常規(guī)鑄軋板，特別是深加工性能獲得突破性進展，為高性能鋁板帶材提供性價比高的鋁帶坯，拓寬了鑄軋板的應(yīng)用范圍。

⑤ 發(fā)展超薄、超寬、快速連鑄連軋機列

鋁連鑄連軋存在的普遍問題是速度和厚度問題。厚度一般都限定在 6mm～10mm，速度在1m／min～ 1.5m／min之間。這樣，勢必要增加后續(xù)工序的軋制道次，同時為提高產(chǎn)量就必須增加機組數(shù)量。Φ1050×1600mm 超薄快速鑄軋機的研制成功，證明在解決熱交換問題的前提下，鑄軋厚度可以降至3.5mm～2mm，速度可以提高到3m／min～8m／min，甚至更高，這樣鑄軋機的生產(chǎn)效率可以成倍遞增。另外通過改變鑄軋機參數(shù)來增大鑄軋板帶寬度，同樣可以提高生產(chǎn)效率。

⑥ 引入哈茲萊特連鑄連軋技術(shù)與工藝

哈茲萊特連鑄連軋工藝是一項成熟的優(yōu)秀工藝，值得在中國推廣應(yīng)用。其技術(shù)和工藝優(yōu)勢能滿足中國鋁板帶市場的巨大需要量，能滿足中國包裝業(yè)、運輸業(yè)、建筑業(yè)的發(fā)展所需要的價廉物美的鋁合金板。

結(jié)束語

高性能鋁板帶材廣泛應(yīng)用于航空航天、交通運輸、信息、包裝、印刷等領(lǐng)域，市場需求巨大。鋁熱軋板帶卷的主要生產(chǎn)方式為熱軋和連續(xù)鑄軋。熱軋產(chǎn)品深拉性能好，可生產(chǎn)各系鋁合金，但投資巨大。雖然連續(xù)鑄軋在市場上受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，但相比熱軋，連續(xù)鑄軋具有建設(shè)投入少、流程短、能耗低、見效快等優(yōu)勢，逐漸成為我國主要的鋁熱軋板帶卷生產(chǎn)方式。但是常規(guī)鑄軋板組織不均勻、深拉性能差，可鑄軋的合金品種少，目前主要用于鋁箔毛料和對深拉性能要求不高的部分板帶，應(yīng)用范圍受到較大的限制。因此研究新的鑄軋技術(shù)與工藝，改善產(chǎn)品性能、擴大鑄軋產(chǎn)品應(yīng)用范圍、提高生產(chǎn)效率是今后鑄軋工藝及其設(shè)備的主要發(fā)展方向。

我國擁有全球最多與生產(chǎn)能力最大的雙輥式鑄軋機，但單臺的平均生產(chǎn)能力約比工業(yè)發(fā)達(dá)國家的低35%。因此，如何提高現(xiàn)有裝備的效率是我們面臨的一個課題。

我國在連鑄連軋工藝和設(shè)備的開發(fā)研制方面，經(jīng)過20多年的發(fā)展，也取得了很大成就，其設(shè)計、制造水平有了很大的突破，正在努力向國際連鑄連軋設(shè)備技術(shù)水平邁進。從中國鋁加工業(yè)的現(xiàn)狀和市場前景來看，加快研發(fā)超薄、超寬、快速連鑄連軋機列，引入哈茲萊特連鑄連軋生產(chǎn)線仍是今后一大亮點。