1846年英國人貝西默(Bessenmer)提出從旋轉(zhuǎn)著的兩輥上方向輥縫注入金屬熔體, 生產(chǎn)鑄坯的設(shè)想, 但經(jīng)過多年努力, 屢屢失敗, 未獲成功。以后在連續(xù)鑄出鋁及黃銅線坯的基礎(chǔ)上, 人們又想起貝西默的設(shè)想。終于在1951年, 美國亨特-道格拉斯(Hunter-Douglas)公司首次鑄軋成了鋁帶坯, 制成了雙輥式連續(xù)鑄軋機(jī)。1956年, 美國黑茲利特公司雙鋼帶式連續(xù)鑄造機(jī)成功地生產(chǎn)出了鑄軋帶坯。這兩種帶坯鑄軋機(jī)奠定了帶坯連續(xù)鑄軋機(jī)的基礎(chǔ)。
1967年, 英國的曼恩(Mann)式連續(xù)鑄機(jī)由過去只能生產(chǎn)鋁線坯發(fā)展到能鑄軋鋁帶坯, 帶坯厚度為20~40 mm, 寬100~500 mm。在黑茲利特雙鋼帶式連鑄機(jī)基礎(chǔ)上, 瑞士鋁業(yè)公司研制成了AlusuisseⅡ型連鑄機(jī), 亨特-道格拉斯公司成功制造了雙履帶式鑄造機(jī)。這兩種鑄造機(jī)的結(jié)構(gòu)相似, 也較復(fù)雜, 造價(jià)較高, 但它們適應(yīng)性強(qiáng), 既能生產(chǎn)有色金屬, 又能生產(chǎn)鋼及鑄鐵, 速度快, 生產(chǎn)率高。
在50年的發(fā)展進(jìn)程中, 傳統(tǒng)的雙輥式鑄軋機(jī)及其生產(chǎn)技術(shù), 如原法國普基鋁業(yè)公司的Jumbo3C鑄軋機(jī)、 原英國戴維公司的鑄軋機(jī)、 法塔·亨特公司的亨特式鑄軋機(jī)等, 無論在鑄軋機(jī)本身結(jié)構(gòu)的改進(jìn)方面, 還是在操作性能的改善與自動(dòng)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(dòng)條件, 又提高了產(chǎn)品品質(zhì)。1997年前后, 法塔·亨特公司的Speed casterTM鑄軋機(jī)、 原法國普基鋁業(yè)公司的Jumbo 3CM鑄軋機(jī)以及英國戴維公司的Fastcast四重鑄軋機(jī)先后問世并投入運(yùn)行。 目前這些鑄軋機(jī)都已順利軋出3~4 mm鑄軋帶坯并總結(jié)出許多工藝訣竅, 同時(shí)還對(duì)薄鑄軋帶坯的組織、 性能及其后續(xù)加工工藝進(jìn)行了研究。
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(jī)(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2 200 mm、 厚2.0 mm鑄軋帶材、 速度15 m/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(jī)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(jìn)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。我國在鋁帶坯連續(xù)鑄軋技術(shù)的科學(xué)研究與生產(chǎn)方面取得了重大進(jìn)展, 在行業(yè)優(yōu)秀人才的共同努力下, 自主地發(fā)展了我國連續(xù)軋進(jìn)的制造技術(shù)與帶坯連續(xù)鑄軋工藝。
1963年10月在東北輕合金加工廠開始進(jìn)行鋁帶坯連續(xù)鑄軋科學(xué)研究籌備工作。1964年初步進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn), 經(jīng)過118次摸索實(shí)驗(yàn)試軋出厚8 mm、 寬100 mm、 長2 180 mm的邊部不整齊的工業(yè)純鋁板坯。當(dāng)時(shí)采用的是雙輥水平下注式鑄軋機(jī)。1964年4月15日開始工業(yè)性試驗(yàn), 7月份鑄軋出寬250 mm的帶坯, 9月份鑄軋成400 mm寬帶坯, 隨即列入國家科委試驗(yàn)項(xiàng)目。1965年, 經(jīng)過對(duì)鑄軋?jiān)O(shè)備的改進(jìn)和反復(fù)試驗(yàn), 終于鑄軋出700 mm寬帶坯。1970年對(duì)設(shè)備作了重大改進(jìn)。1975年, 用鑄軋帶坯生產(chǎn)的冷軋板基本上滿足了一般深沖制品和鋁箔毛料的性能要求。1975年6月, 冶金工業(yè)部在東北輕合金加工廠召開了連續(xù)鑄軋新技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)鑒定會(huì), 認(rèn)定該項(xiàng)技術(shù)已達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)水平, 同意轉(zhuǎn)入工業(yè)生產(chǎn), 決定在全國推廣。
1978年, 連續(xù)鑄軋新技術(shù)、 設(shè)備和一部分研制試驗(yàn)人員轉(zhuǎn)入華北鋁加工廠。1979年底研制成650 mm×1 300 mm雙輥傾斜式鑄軋機(jī), 1983年上半年研制成980 mm×1 600 mm鑄軋機(jī), 所生產(chǎn)的鑄軋帶坯符合鋁箔毛料要求。該項(xiàng)技術(shù)于1983年6月通過部級(jí)鑒定, 標(biāo)志著我國鑄軋技術(shù)步入成熟階段。1984年7月16日中日涿神金屬加工專用設(shè)備有限公司成立, 鑄軋機(jī)由該公司生產(chǎn)。到1990年底, 渤海鋁業(yè)有限公司試制成980 mm×2 000 mm超型鑄軋機(jī)。
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、 中色科技公司和上海捷如公司等為代表的鑄軋機(jī)制造企業(yè)已成為具有國際競(jìng)爭(zhēng)力的大型鋁材鑄軋機(jī)制造企業(yè)。此外, 上海捷如重工機(jī)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(jì)制造鑄軋輥, 并擁有兩項(xiàng)專利——鑄軋機(jī)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。涿神公司是具有現(xiàn)代化水平的集工程設(shè)計(jì)、 技術(shù)研發(fā)、 加工制造、 現(xiàn)場(chǎng)組裝、 安裝調(diào)試、 售后服務(wù)以及工程總承包于一體的全新型設(shè)備工程公司。涿神公司自行設(shè)計(jì)、 制造、 安裝、 調(diào)試的雙輥連續(xù)鑄軋機(jī)可生產(chǎn)厚5~10 mm、 最寬2 200 mm的鑄軋板帶, 軋制速度可達(dá)900~2 000 mm/min, 設(shè)計(jì)最大速度達(dá)到3 000 mm/min。采用前箱液面自動(dòng)控制, 預(yù)應(yīng)力或非預(yù)應(yīng)力軋制, 軋制力和預(yù)載力顯示, 上、 下輥分別驅(qū)動(dòng), 卷筒鉗口自動(dòng)定位, 黏輥檢測(cè)顯示等先進(jìn)技術(shù), 控制系統(tǒng)主要采用全數(shù)字可控硅調(diào)速技術(shù)。2008年11月, 公司出口南非的兩臺(tái)2 100 mm鑄軋機(jī)順利通過用戶的最終驗(yàn)收, 標(biāo)志著涿神公司生產(chǎn)的鑄軋機(jī)已達(dá)到世界一流水平。
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(gè)新的生命期。 通過對(duì)連續(xù)鑄軋機(jī)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(jìn)行重大改進(jìn), 并通過更佳的工藝控制參數(shù)實(shí)現(xiàn)了鑄軋更輕規(guī)格、 更薄更寬帶坯的目標(biāo), 同時(shí)也帶來了板帶品質(zhì)連貫性方面的重大改進(jìn), 拓展了鑄軋坯料的使用空間。