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自50年代钢的连铸生产工业化以来，由于其在提高生产效率、成材率及产品质量方面的显着优点，使其得到迅速的发展，目前世界大多数国家的连铸比达到或超过90%。我国自1996年钢产量超过日本，成为世界第一产钢大国以来，连铸比连年增加，到2001年的连铸比达到89.4%，相比与普钢连铸，我国特钢的连铸技术明显处于落后状态，2001年特钢连铸比43.5%。下面通过对国内外特钢连铸技术分析，对我国特钢连铸技术的发展进行探讨。
1. 国外特钢生产技术现状及进展
表1是国外几家典型特钢企业的工艺流程及主要产品，从表1可见，几乎所有大量生产的商用特殊钢都可以用连铸工艺来生产，但对特殊用途的一些轴承钢、工模具钢等，仍采用模铸工艺生产。由于特殊钢对钢材洁净度、成分和组织的均匀性和钢材的致密性都有严格的要求，而且由于该类钢合金元素高，易偏析元素多，在连铸时易产生中心偏析、裂纹和缩孔等缺陷，因此为保证最终成品的质量，需采取以下措施。
1.1 保护浇注
为保证钢水二次精炼的效果，钢包→中间包→结晶器的全程保护浇注模式已在全世界各钢厂广泛应用。其具体措施一般为钢包→中间包采用长水口浇注，中包加覆盖剂；中间包→结晶器采用浸入式长水口，并在滑动水口与浸入式水口的接缝处吹氩或吹氮气保护，防止空气进入；为降低中包内的氧浓度，在开浇前对中包充惰性气体排除空气，并在中间包上端及包盖周围采用水冷结构，防止使用过程中由于热应力引起的变形，使空气进入中包，使整个浇铸过程中中包内的气氛氧浓度小于0.1%；为防止钢包渣进入中包，采用电磁检测设备进行钢包留渣操作；采用大容量中包和优化中包内结构，延长钢液在中包内的停留时间，促使大颗粒夹杂的上浮和排出；采用液面自动控制装置，稳定浇铸速度，防止浇铸过程卷渣或拉漏事故的发生；针对不同钢种，采用相应的结晶器保护渣，以吸附钢中夹杂物和起到良好的润滑和均匀导热作用。通过这些措施的采用，可避免钢液的二次氧化，有效地减少连铸坯中的夹杂物。
1.2 增大连铸坯断面
由于铸坯的部分低倍缺陷可以通过一定的压缩比得以减轻或消除，而且一定的压缩比也是稳定最终钢材性能的必要措施，如为保证气孔焊合一般要求压缩比为4以上，为得到稳定的机械性能，要求压缩比为7～12，因此，特钢连铸的发展方向是根据所产钢材种类和规格的不同，采用大弧形半径的大断面铸机，其原因一是继续发挥原有初轧机的作用，二是通过大压缩比改善轧材的组织。表2是日本大同知多厂对不同钢材的压缩比要求。
但随着高洁净钢生产技术的发展和连铸技术的改进，使钢中有害杂质和夹杂物总量显着降低，电磁搅拌和液相穴压下技术的采用有效地减轻了中心偏析，这些都为减小铸坯断面、采用一火成材创造了条件。
1.3 低过热度浇铸及配套技术
由于高碳钢在凝固时体积收缩较大，如果钢水过热度太高，则铸坯内柱状晶发达，在热应力综合作用下，易产生中心蔬松、缩孔和内裂，而采用较低的过热度浇铸钢液除使铸坯中心消除过热后完全凝固，缩短柱状晶区长度、发展等轴晶区，使坯芯成分均匀，避免中心偏析、疏松和裂纹等低倍缺陷的发展外，还具有提高生产率和钢水收得率的作用，因此低过热度浇铸已越来越引起人们的关注。因此低过热度浇铸技术开发的首要关键是准确控制中包钢水温度稳定，在此基础上再考虑降低过热度的措施。
目前通过炉外精炼可将钢液温度控制在很窄的范围内，再加上中包保温技术的采用和钢中夹杂物控制技术的采用，为低温低速浇铸创造了条件。研究表明，控制中包钢液温度稳定最有效的手段是采用等离子加热装置向中包补充稳定、可靠的中性热能。降低钢液过热度可考虑采用水冷水口或在钢液弯月面用圆锥形无耗冷凝器进行辅助冷却。
尽管低温低速浇铸可在一定程度上改善铸坯的偏析，但此工艺在大生产操作中很难控制，考虑到上述主要低倍缺陷（疏松、偏析）都是在铸坯的液相穴的糊状区形成，因此采用低温浇铸与电磁搅拌相结合的办法，通过控制液芯金属的流动，扩大等轴晶区来减轻偏析。
1.4 电磁搅拌技术
近年来，为改善连铸坯质量，电磁搅拌技术（EMS）已被广泛应用，其工艺已由单一式的搅拌工艺发展成组合式搅拌工艺，其作用已由减轻中碳钢和高碳钢方坯的中心偏析，发展为进一步诱发等轴晶。对轴承钢而言，为获得良好的表面、皮下、凝固结构、中心疏松和中心偏析质量，须采用组合式三段电磁搅拌工艺，安装在结晶器的搅拌器（M-EMS）用于消除过热，促进等轴晶凝固；安装在二冷区的搅拌器（S-EMS）用于改善晶粒尺寸；安装在凝固末端的搅拌器（F-EMS）可减轻偏析的最终等级，特别是采用凝固末段的电磁搅拌可以阻止粘稠钢液在等轴晶区域内移动，使铸坯的中心偏析得以分散，中心疏松得以改善，现在山阳、神户、大同等公司都采用多级电磁搅拌。
1.5 合理的冷却制度
二冷配水制度对铸坯表面和内在质量均有很大的影响，合适的配水量可抑制铸坯内部柱状晶迅速生长，避免产生严重的中心疏松。同时由于钢液在其液相线以下，有一个塑性骤减区，对于高碳钢，此区域在700-900℃之间，在此温度范围内，即使铸坯受到很小应力也会导致裂纹的产生，并沿晶界（柱状晶）扩展，因此，正确控制二冷段的冷却强度和喷淋水的均匀性，保护铸坯出二冷室到拉矫机前的表面温度在900℃以上，可以有效防止铸坯内部裂纹的产生。
在其它条件（如过热度、拉速）一定的情况下，对高碳钢连铸二次配水有两种观点：一种是采用弱冷却抑制柱状晶生长，比水量0.3%-0.7L/kg，对铸坯形成的中心疏松、偏析采用EMS或轻压下来解决；二是采用高压水冷却（比水量可达2-3L/kg）促进柱状晶生长以减轻铸坯中心缺陷。在高碳钢（C=0.8%）采用强冷后轧制的φ11mm线材上，由渗碳体所表示的碳偏析几乎消除。目前广泛采用的二冷还是以弱冷为主，对于小方坯连铸高碳钢，采用比水量为0.4-0.5L/kg-F-EMS，铸坯内部组织致密，中心疏松、偏析小。
1.6 液相穴压下技术
为解决高碳钢连铸坯凝固过程中，由于导辊之间铸坯产生鼓肚引起的坯壳内容积变化和补偿凝固收缩，导致因残留钢液的宏观流动引起的中心偏析，对液相穴附近进行压下处理，具体方法一般有以下三种：
1.6.1轻压下
近几年，为解决轴承钢连铸坯中心偏析等问题，日本、意大利和韩国等的有关厂家采用“轻压下”技术，用于补偿铸坯最后凝固时的收缩，防止浓化钢液的流动，避免中心偏析和中心疏松的发生。最合适的压下量是液相穴内残留钢液处于被挤出而又没被挤出的临界状态。严格地说，针对不同的钢种和浇铸条件控制最佳压下量是很困难的，必须通过大量的试验来确定。采用分段小直径辊在扇形段对铸坯进行轻压下还比较容易控制合适的压下量。法国Sollac公司大方坯连铸拉速为0.70-1.10m/min时，在4m长区域内压下量在0-12mm之间调节，铸坯中心碳偏析指数由1.15-1.30降到1.1-1.2。
1.6.2大直径辊强压下
与普通轻压下相比，大直径辊强压下可充分保证铸坯内部变形量，而且凝固界面的畸变也较小。当采用大直径辊压下时，以较小的压下量就能改善中心偏析，另外，由于在等轴晶区内压下，有助于减轻铸坯内裂纹。
1.6.3连续锻压
连续锻压法是利用装有异形锻头的锻压装置对液相穴端进行连续锻压，使凝固末端的固液共存层压合在一起，可有效地使浓缩的钢水和破碎的晶粒向上游方向移动，同时大压下变形还可以防止铸坯内裂。日本川崎在凝固末段对铸坯进行大压下量锻造，即靠往复式锥形铁砧，逆浇铸方向排出钢液中心的浓缩钢液。应用连锻工艺，不仅能完全消除中心偏析，而且能根据质量要求选择在产品中心部位元素的最佳浓度及降低中心部位的P、S浓度，所得到SUJ2材的滚动接触疲劳寿命是常规锻造棒材的2倍。
