1846年英国人贝西默(Bessenmer)提出从旋转着的两辊上方向辊缝注入金属熔体, 生产铸坯的设想, 但经过多年努力, 屡屡失败, 未获成功。以后在连续铸出铝及黄铜线坯的基础上, 人们又想起贝西默的设想。终于在1951年, 美国亨特-道格拉斯(Hunter-Douglas)公司首次铸轧成了铝带坯, 制成了双辊式连续铸轧机。1956年, 美国黑兹利特公司双钢带式连续铸造机成功地生产出了铸轧带坯。这两种带坯铸轧机奠定了带坯连续铸轧机的基础。
1967年, 英国的曼恩(Mann)式连续铸机由过去只能生产铝线坯发展到能铸轧铝带坯, 带坯厚度为20~40 mm, 宽100~500 mm。在黑兹利特双钢带式连铸机基础上, 瑞士铝业公司研制成了AlusuisseⅡ型连铸机, 亨特-道格拉斯公司成功制造了双履带式铸造机。这两种铸造机的结构相似, 也较复杂, 造价较高, 但它们适应性强, 既能生产有色金属, 又能生产钢及铸铁, 速度快, 生产率高。
在50年的发展进程中, 传统的双辊式铸轧机及其生产技术, 如原法国普基铝业公司的Jumbo3C铸轧机、 原英国戴维公司的铸轧机、 法塔·亨特公司的亨特式铸轧机等, 无论在铸轧机本身结构的改进方面, 还是在操作性能的改善与自动化程度的提高方面均取得了很大的成就, 既提高了生产率、 改善了劳动条件, 又提高了产品品质。1997年前后, 法塔·亨特公司的Speed casterTM铸轧机、 原法国普基铝业公司的Jumbo 3CM铸轧机以及英国戴维公司的Fastcast四重铸轧机先后问世并投入运行。 目前这些铸轧机都已顺利轧出3~4 mm铸轧带坯并总结出许多工艺诀窍, 同时还对薄铸轧带坯的组织、 性能及其后续加工工艺进行了研究。
目前电磁铸轧技术也已在国际通用的两种结构铸轧机(亨特式、 3C式)上获得工业应用。此外, 连铸连轧技术正在向薄型化、 高精度和高速方向发展。 美国已研制出可生产宽2 200 mm、 厚2.0 mm铸轧带材、 速度15 m/s以上的连铸连轧生产线, 可减少或省却冷轧过程, 为铝箔轧机直接供坯料, 有的甚至可作为易拉罐的毛坯料。
我国铝带坯连续铸轧技术的研究开发工作是从20世纪60年代初在东北轻合金有限公司开始的, 1981年开始在华北铝业有限公司进行铝带坯连续铸轧商业化生产。1998年中南大学开始在华北铝业公司研究高速铸轧技术, 取得了许多可喜成果。此外, 我国从20世纪90年代开始研究电磁铸轧技术, 也取得了一些成绩。我国在铝带坯连续铸轧技术的科学研究与生产方面取得了重大进展, 在行业优秀人才的共同努力下, 自主地发展了我国连续轧进的制造技术与带坯连续铸轧工艺。
1963年10月在东北轻合金加工厂开始进行铝带坯连续铸轧科学研究筹备工作。1964年初步进行模拟实验, 经过118次摸索实验试轧出厚8 mm、 宽100 mm、 长2 180 mm的边部不整齐的工业纯铝板坯。当时采用的是双辊水平下注式铸轧机。1964年4月15日开始工业性试验, 7月份铸轧出宽250 mm的带坯, 9月份铸轧成400 mm宽带坯, 随即列入国家科委试验项目。1965年, 经过对铸轧设备的改进和反复试验, 终于铸轧出700 mm宽带坯。1970年对设备作了重大改进。1975年, 用铸轧带坯生产的冷轧板基本上满足了一般深冲制品和铝箔毛料的性能要求。1975年6月, 冶金工业部在东北轻合金加工厂召开了连续铸轧新技术现场鉴定会, 认定该项技术已达到工业生产水平, 同意转入工业生产, 决定在全国推广。
1978年, 连续铸轧新技术、 设备和一部分研制试验人员转入华北铝加工厂。1979年底研制成650 mm×1 300 mm双辊倾斜式铸轧机, 1983年上半年研制成980 mm×1 600 mm铸轧机, 所生产的铸轧带坯符合铝箔毛料要求。该项技术于1983年6月通过部级鉴定, 标志着我国铸轧技术步入成熟阶段。1984年7月16日中日涿神金属加工专用设备有限公司成立, 铸轧机由该公司生产。到1990年底, 渤海铝业有限公司试制成980 mm×2 000 mm超型铸轧机。
经过20多年的研究开发, 我国铝带坯连续铸轧技术工作取得了长足的发展。 以涿神公司、 中色科技公司和上海捷如公司等为代表的铸轧机制造企业已成为具有国际竞争力的大型铝材铸轧机制造企业。此外, 上海捷如重工机电设备有限公司还拥有国内唯一一家专业的铸轧辊研究所, 专业从事设计制造铸轧辊, 并拥有两项专利——铸轧机用辊套钢和热处理方法专利以及逆流式水冷铸轧辊结构专利。涿神公司是具有现代化水平的集工程设计、 技术研发、 加工制造、 现场组装、 安装调试、 售后服务以及工程总承包于一体的全新型设备工程公司。涿神公司自行设计、 制造、 安装、 调试的双辊连续铸轧机可生产厚5~10 mm、 最宽2 200 mm的铸轧板带, 轧制速度可达900~2 000 mm/min, 设计最大速度达到3 000 mm/min。采用前箱液面自动控制, 预应力或非预应力轧制, 轧制力和预载力显示, 上、 下辊分别驱动, 卷筒钳口自动定位, 黏辊检测显示等先进技术, 控制系统主要采用全数字可控硅调速技术。2008年11月, 公司出口南非的两台2 100 mm铸轧机顺利通过用户的最终验收, 标志着涿神公司生产的铸轧机已达到世界一流水平。
20世纪90年代下半期, 薄规格铸轧工艺的发展给连续铸轧带来一个新的生命期。 通过对连续铸轧机关键元件——金属流嘴, 轧辊冷却系统, 轧辊润滑油以及控制系统等进行重大改进, 并通过更佳的工艺控制参数实现了铸轧更轻规格、 更薄更宽带坯的目标, 同时也带来了板带品质连贯性方面的重大改进, 拓展了铸轧坯料的使用空间。
