本发明属于冶金，具体涉及一种高锰耐磨钢直弧形板坯连铸方法。
背景技术：
1、高锰耐磨钢在较大的冲击载荷或接触应力作用下，其表层会迅速加工硬化，形成高耐磨的表面层，内层奥氏体仍然保持着良好的韧性。这一特性使其广泛应用于冶金、矿山、铁路、电力、煤炭等领域。
2、高锰耐磨钢中c元素和mn元素的含量高(平均含量分别为1.0％和13.0％)，采用连铸工艺生产高锰耐磨钢，存在以下问题：
3、1、由于高锰耐磨钢中合金含量高、钢的熔点低，浇铸需使用专用的低熔点结晶器保护渣。若保护渣熔点高，将使钢液粘度增加、结晶性能提高，影响液渣的正常流入，导致铸坯的表面缺陷增多，加剧漏钢倾向；
4、2、由于高锰耐磨钢中c含量高，会导致铸坯出现中心疏松和严重偏析现象，后续轧制过程中极易产生分层等质量问题；
5、3、高锰耐磨钢的导热系数约为普通碳钢的1/4，低的导热性易促使定向热流的形成，导致高锰耐磨钢的柱状晶组织发达，增加了铸坯冷却收缩过程出现裂纹的概率；
6、4、由于高锰耐磨钢中合金含量高，钢液潜热大，会导致钢液的凝固速度慢，影响浇铸速度；
7、5、钢液凝固过程收缩量大，约为普通碳钢的2倍，冷却不均易导致铸坯沿铸坯宽面形成纵裂纹。
8、目前，国内关于高锰耐磨钢连铸生产工艺的研究有如下方面：
9、申请号是201310073698.5的中国发明专利申请公开了“一种高锰钢连铸生产工艺”，其主要内容为：钢的化学成分百分配比控制为：c 0.7～0.9％；mn 13.0～15.5％；si≤0.8％；p≤0.8％；s≤0.3％，余量为fe和不可避免的杂质。采用方坯进行连铸，引锭头用冷钢棒；全程保护浇注；过热度为30～60℃；锥度为0.125～0.25；振幅3～4mm，振频60～100cpm；二冷水比水量为0.20～0.25l/kg。
10、申请号是201110136738.7的中国发明专利申请公开了“一种高碳高锰耐磨钢板坯连铸的生产方法”，主要涉及高碳、高锰耐磨钢mn13，其主要内容为：连铸中包过热度20～35℃；200mm厚坯，其拉速0.5～0.7m/min，宽面冷却水2100～2400l/min，窄面冷却水280～330l/min；150mm厚坯，其拉速0.8～1.0m/min，宽面冷却水2500～2900l/min，窄面冷却水200～300l/min；二冷段比水量0.1～0.6l/kg。
11、申请号是201510448947.3的中国发明专利申请公开了“一种高锰高铝型奥氏体低磁钢的连铸方法”，其主要内容为：钢的化学成分百分配比控制为：c 0.14～0.20；si≤0.50；mn21.5～25.0；al 1.5～2.5；v 0.04-0.10；n≤0.006；h≤0.0005；cr≤0.30；cu≤0.30；ni≤0.30，余量为fe与不可避免的杂质，属于低碳、高锰高铝钢。
12、申请号是201110388231.0的中国发明专利申请公开了“一种高锰钢的连铸方法”，其主要内容为：钢的化学成分百分配比控制为：c 0.02～0.15％；si 0.01～0.25％；mn 2.0～15.0％；p≤0.010％；s≤0.008％；al≤0.04％；n≤0.005％；cr≤0.05％；ni≤0.03％；cu≤0.03％；o≤0.003％；h≤0.0003％，属于低碳高锰钢。
13、申请号是201410249119.2的中国发明专利申请公开了“一种高锰钢直弧形板坯连铸方法”，其主要内容为：钢的化学成分百分配比控制为：c 1.0％；mn 8.0％；p、s≤0.020％；拉速0.7～0.75m/min；保护渣水分≤0.5％，熔点830℃，黏度0.12，渣耗0.6kg/吨钢；电磁搅拌，电流950a、频率2.5hz，时间35s；一冷水流量480～3150l/min，二冷比水量0.53l/kg。
14、申请号是201310226922.x的中国发明专利申请公开了“一种特高锰钢连铸生产工艺”，涉及的钢的化学成分配比控制为：c 0.6％左右；mn 20.0％左右，主要内容为：通过减小开浇第一炉钢的中间包和结晶器温降、降低开浇阶段拉速变化幅度，以防止铸坯坯壳拉断、解决高合金钢的顺利开浇问题。
15、朱信国在文章《连铸生产mn13板坯表面纵裂控制》中提出，在立式板坯连铸机上，采用结晶器内浸入式水口对中偏差≤±5％；浸入式水口插入深度100～130mm；过热度控制为20～25℃；浇铸速度在过热度25℃时为1.0m/min；加强二次冷却设备的维护，通过确保冷却均匀等措施控制mn13板坯表面纵裂缺陷。
16、庄伟在文章《高锰钢连铸坯纵向开裂原因分析》中，采用扫描电镜、高温拉伸试验和高温激光共聚焦显微镜、电子探针分析等检测了裂纹的形貌、mn13钢的高温力学性能以及mn13钢凝固过程中的组织演变。指出由于结晶器内保护渣熔化不均匀，导致凝固坯壳厚度不均匀，从而使铸坯产生凹陷和纵向裂纹。得出提高凝固坯壳厚度和结晶器热流的均匀性是避免mn13钢连铸坯纵向开裂的重要途径的。
17、太钢曾采用“电炉+lf精炼+扁锭模铸+初轧机开坯”的工艺生产高锰耐磨钢的初轧坯料，但存在工艺路线长、综合成材率低的问题。宝钢特钢曾采用“40吨eaf电炉+lf精炼+立式板坯连铸机”的工艺生产高锰耐磨钢，虽然采用立式铸机，具有高温铸坯无弯曲变形，铸坯不易产生裂纹，铸坯内未凝固钢液中夹杂物容易上浮的有益效果，但铸坯内未凝固钢水因静压力大容易导致铸坯出现鼓肚和表面裂纹、铸坯中心疏松及分层等其他问题，导致结晶器经常发生事故报警，漏钢倾向严重。
18、综上所述，现有的高锰耐磨钢连铸生产工艺总体上存在工序多、工艺路线长、综合成材率低、生产效率低的技术问题，而在高锰耐磨钢立式板坯连铸过程中，存在铸坯表面和内部缺陷多、分层、漏钢倾向严重的技术问题。
技术实现思路
1、为解决上述现有技术中存在的部分或全部技术问题，本发明提供了一种高锰耐磨钢直弧形板坯连铸方法，包括：
2、(1)中包覆盖剂选择，中包钢液面采用ca-al系低硅中包覆盖剂，所述ca-al系低硅中包覆盖剂的化学成分按质量百分比为：sio2≤6.0％、cao：46.0～49.0％、al2o3：26.0～29.0％；
3、(2)拉速控制，铸造过程采用低拉速、恒拉速操作；
4、(3)振幅振频控制，控制振幅为5.5±0.2mm，控制振频为120±3次/min；
5、(4)冷却方式控制，结晶器冷却采用弱冷，二冷区比水量控制为0.65±0.02l/kg；
6、(5)保护渣选择，采用sio2-cao系结晶器保护渣，所述sio2-cao系结晶器保护渣的al2o3含量控制为≤4.0％、碱度为0.70～0.75、粘度为0.10～0.15pa.s、熔点为900～950℃；
7、(6)搅拌方式控制，在二冷区采用电磁搅拌，电流控制为1300～1500a，频率控制为3～3.5hz；
8、(7)压下方式控制，采用动态轻压下，压下位置在中心固相率fs为0.2～0.8的位置，总压下量为4-8mm。
9、进一步地，在上述高锰耐磨钢直弧形板坯连铸方法中，连铸用钢水的化学成分按质量百分比为：c＝0.90～1.30％；si＝0.01～1.00％；mn＝11.00～16.00％；al＝0.01～0.10％；p≤0.030％；s≤0.030％；nb＝0.01～0.10％、余量为fe和不可避免的杂质。
10、进一步地，上述高锰耐磨钢直弧形板坯连铸方法还包括结晶器锥度控制，结晶器锥度ε控制为ε＝1.15～1.20％。
11、进一步地，上述高锰耐磨钢直弧形板坯连铸方法还包括水口规格控制，采用上倾5°～10°角度的浸入式水口。
12、进一步地，上述高锰耐磨钢直弧形板坯连铸方法在拉速控制中，开浇5分钟后达到工艺要求的目标拉速。
13、进一步地，上述高锰耐磨钢直弧形板坯连铸方法还包括出料温度控制，铸坯出二冷室后的温度控制为800～850℃，热切红送。
14、进一步地，上述高锰耐磨钢直弧形板坯连铸方法采用直弧形连铸机实施，所述直弧形连铸机的主要参数为：中包容量25吨；结晶器长度900mm；铸机弧形半径8000mm；垂直段长度2030mm；冶金长度23000mm。
15、本发明的高锰耐磨钢直弧形板坯连铸方法具有如下优点和有益效果：
16、本发明通过合理选取中包覆盖剂和结晶器保护渣、优化结晶器的工作参数、调节拉速，有效的避免了高锰耐磨钢板坯连铸过程中发生漏钢等生产事故及避免了铸坯表面和内在结构出现质量问题，实现了通过直弧形连铸机生产高锰耐磨钢，连铸过程中工艺稳定、连铸顺行。采用本发明的板坯连铸生产方法，铸坯表面质量良好、等轴晶比例高、无分层，满足了轧钢要求。