为了满足扩大高牌号硅钢生产、优化产品结构和技术装备、改善环境、节约能源以及走可持续发展道路的需要，武钢集团兴建了炼钢总厂四分厂（以下简称四分厂）项目。该项目作为武钢“十一五”战略规划的重点效益工程，其工艺布置有很多独到之处，并且符合我国钢铁工业的产业导向。
    在该项目中，连铸机的关键设备的技术先进性、自动化程度以及设备配套完善水平均为国内领先。四分厂共有2台双流直弧形板坯铸机，具备了动态二冷水、动态轻压下、结晶器液压非正弦振动、在线调宽、铸流电磁搅拌等先进技术，同时增加了结晶器专家系统等新功能，这些新技术的应用对提高连铸机作业率和铸坯质量发挥了重要作用。

结晶器控制技术是改善表面质量的关键

    四分厂在改善铸坯表面质量方面采用了结晶器液压非正弦振动技术、液面自动控制技术及结晶器专家系统，既改善了连铸坯的表面质量，同时又减少了铸坯粘连漏钢事故的发生。从2007年11月投产至2008年9月，连铸坯综合质量合格率累计为99.98%，且未发生1次连铸坯漏钢事故。
    结晶器液压非正弦振动。随着高速连铸无缺陷铸坯技术的发展，对铸坯表面质量的要求越来越高，严格控制振痕深度日益受到企业的重视，而提高振动频率、减少负滑脱时间，是减少振痕深度的有效措施。但提高振动频率会造成保护渣耗量的下降，增加结晶器摩擦阻力，导致坯壳的黏结。而非正弦振动方式具有振动上升速度小而移动时间长、下降速度大而移动时间短的特点，既保证了结晶器和坯壳反向运动时两者速度之差产生的摩擦力小于正弦振动的摩擦力，而且由于正滑动时间长，有利于保护渣的充分填充。同时，在结晶器下移过程中，非正弦振动的下移速度快而移动时间短，有利于进一步减小振痕深度，且在负滑脱时间内结晶器相对坯壳下移距离等于甚至大于正弦振动下移距离，由此保证了对坯壳的愈合效果。
    结晶器液面自动控制。四分厂连铸机采用结晶器电磁液位检测器, 用于检测板坯连铸机结晶器内钢水的液位，该设备使用涡流检测方法，具有以下优点：忽略钢水表面的保护渣和浇铸料，只检测结晶器中钢水的液位；其特性不依赖于钢种的变化；液位测量范围大于600毫米，因此，液位的测量对液位的局部波动（比如由于吹氩而造成的各种波动和漩涡、水口结塞等）敏感性很小；没有辐射危害；液位信号的检测在钢水充入结晶器阶段便开始，因此该检测器的信号也可以用于自动开浇；性能稳定，控制精度高，其液面波动范围小于3毫米，可有效防止保护渣卷入。因此，这为生产出较高表面质量的板坯创造了条件。
    结晶器专家系统。为克服连铸机常见的黏结型漏钢并检测结晶器的传热行为和初生坯壳的受力状态，四分厂连铸机采用了结晶器专家系统。该系统是一个可视化的软件系统，通过排列在结晶器上的48个K型热电偶，检测结晶器的温度分布情况，并根据拉速和冷却水流量，计算出结晶器热通量的变化。该系统还可根据结晶器振动系统的液压缸冲程和压力反馈，计算出铸坯和结晶器铜板之间的摩擦力。由于漏钢前黏结处铜板温度会升高，摩擦力会增大，通过检测装置，将所测得的温度、摩擦力和有关工艺数据输入预报系统，按照一定的判断模型，实现对漏钢事故的预报，并自动采取降低拉速等有效措施，防止漏钢事故的发生。该系统还可以根据铸坯发生纵裂时，热通量的不均匀分布，来判断铸坯的质量问题，对生产起到指导作用，目前已成功进行了6次漏钢报警，避免了巨大的经济损失。

多项技术提高铸坯内部质量

    铸机机型利于改善铸坯凝固组织。四分厂2台双流板坯连铸机为立弯式直弧形铸机，900毫米直结晶器，有效垂直高度2705毫米，可有效克服弧形铸机铸坯凝固组织的非对称性，有利于结晶器内钢水夹杂物、气泡上浮 ,提升高纯净度钢的生产能力。
    动态轻压下技术改善偏析。轻压下技术的研发始于20世纪70年代末、80年代初，是在收缩辊缝技术的基础上发展而来。动态轻压下的概念出现于上世纪90年代中后期，是在浇铸过程中跟踪凝固终点并随凝固终点的变化调整辊缝及辊缝收缩程度的一种浇注方法。传统板坯连铸机不进行轻压下，而是收缩辊缝。实施轻压下时，轻压下区域的辊缝具有更大的收缩率，因此也叫作强收缩辊缝技术。连铸坯液相穴末端的浓化钢液不断沿拉坯方向流动，形成中心偏析，若此时对液相穴终点附近的一段铸坯用夹辊以微小的压下量进行压缩，即施加轻压下，可弥补铸坯凝固收缩量，达到减轻或防止中心偏析的目的。在实际浇铸过程中，随着浇铸条件（如温度，拉速、水量、钢种成分等）的变化，铸坯两相区的位置随之变化，适时正确地对铸坯两相区进行轻压下（即动态轻压下），可保证各种工况条件下的内部质量。
    电磁搅拌技术可提高等轴晶率，降低铸坯中心偏析。二冷电磁搅拌技术（S-EMS）对于促进“结晶雨”的形成、增加等轴晶区域、减少中心宏观偏析有着显著的作用。实践表明，在硅钢上使用该技术可使连铸坯中的等轴晶率（在铸坯横断面上等轴晶区占的空间）达到50%以上，大幅度减少了硅钢在轧制过程中的瓦楞废品，提高了硅钢的成材率，取得了良好的效果。连铸板坯在凝固的过程中会产生“搭桥”的现象。中心偏析主要是由于凝固坯壳冷凝收缩以及鼓肚引起负压，促使糊状区树枝晶间富含有杂质元素的钢液流动而形成。使用电磁搅拌技术，柱状晶区长度减小，铸坯中间V形偏析的形式也由单个大型转变为接近于密布型，可明显改善连铸坯的中心偏析，特别是在中碳低合金中厚板钢的生产过程中。

结晶器在线调宽技术助力热送热装

    过去板坯连铸机要变更铸坯尺寸，都是更换结晶器或者停机调整结晶器的尺寸。这两种方法不仅影响铸机的产量，而且难以适应轧钢厂每个轧制单元的多规格要求。为了提高铸机作业率，适应连铸、连轧生产的需要，四分厂连铸机采用先进的结晶器在线调宽技术，可以在不停止浇铸，甚至不降低拉速的情况下使结晶器窄面无级移动，改变铸坯宽度到所需尺寸，为铸坯直接热送中厚板厂提供了方便，同时大大提高了连铸机的生产能力和效率，增加了金属收得率。