[发明专利]一种采用超声波振动的连铸结晶器生产高锰钢的方法

权利要求书

1.一种采用超声波振动的连铸结晶器生产高锰钢的方法，包括电炉初炼工序、钢包炉精炼工序和中间包板坯连铸工序，其特征在于：

所述中间包板坯连铸工序采用水平连铸系统，钢包炉精炼后的钢水从钢包(1)的底部，流经长水口注入到中间包(2)中，中间包(2)内的钢液进入水平连铸结晶器(3)内，同时水平连铸结晶器(3)上产生超声波振动使钢液逐步成型，在二冷段通过冷却，逐渐凝固成连铸高锰钢。

2.根据权利要求1所述的一种采用超声波振动的连铸结晶器生产高锰钢的方法，其特征在于：

钢包炉精炼后的高锰钢钢水的化学成分的质量百分比为：C、0.56～0.66％；Si、0.02～0.10％；Mn、18.2～19.8％；P、≤0.02％；S、≤0.02％；N、0.04～0.07％；Nb、0.36～0.42％，其余为Fe与不可避免的杂质；

水平连铸系统包括底部超声波导杆(51)、顶部超声波导杆(52)、第一侧超声波导杆(53)、第二侧超声波导杆(54)，其中：

底部超声波导杆(51)使用的超声波功率为P1，P1＝A×180W+35W，

底部超声波导杆(51)使用的超声波频率为F1，F1＝A×16KHz+8KHz；

式中：

A为超声波系数，A＝(C+Si)/0.5+Mn/10+Nb/2；

顶部超声波导杆(52)使用的超声波功率为P2，P2＝P1×0.83，

顶部超声波导杆(52)使用的超声波频率为F2，F2＝F1×0.94；

第一侧超声波导杆(53)、第二侧超声波导杆(54)使用的超声波功率均为P34，P34＝P1×0.95，

第一侧超声波导杆(53)、第二侧超声波导杆(54)使用的超声波频率均为F34，F34＝F1×1.02。

3.根据权利要求2所述的一种采用超声波振动的连铸结晶器生产高锰钢的方法，其特征在于，所述的水平连铸系统结构如下：中间包(2)的一侧壁开设有钢水出口，该钢水出口与水平连铸结晶器(3)相连接，所述的水平连铸结晶器(3)的外周设置有结晶器冷却水箱(4)，上述的水平连铸结晶器(3)包括结晶器底部铜板(61)、结晶器顶部铜板(62)、结晶器第一侧铜板(63)和结晶器第二侧铜板(64)，上述的结晶器底部铜板(61)、结晶器顶部铜板(62)、结晶器第一侧铜板(63)、结晶器第二侧铜板(64)围成矩形的结晶器内腔，该结晶器内腔呈水平设置，结晶器内腔的一端与中间包(2)侧壁的钢水出口相连通，结晶器内腔的另一端与外部空间相连通；

所述的结晶器顶部铜板(62)向结晶器底部铜板(61)倾斜设置，该结晶器顶部铜板(62)与水平面的夹角为0.5°；所述的结晶器底部铜板(61)外侧壁设置有底部超声波导杆(51)，该底部超声波导杆(51)的导波端与结晶器底部铜板(61)外侧壁相接触，该底部超声波导杆(51)的另一端穿过结晶器冷却水箱(4)；所述的结晶器顶部铜板(62)外侧壁设置有顶部超声波导杆(52)，该顶部超声波导杆(52)的导波端与结晶器顶部铜板(62)外侧壁相接触，该顶部超声波导杆(52)的另一端穿过结晶器冷却水箱(4)；所述的结晶器第一侧铜板(63)外侧壁设置有第一侧超声波导杆(53)，该第一侧超声波导杆(53)的导波端与结晶器第一侧铜板(63)外侧壁相接触，该第一侧超声波导杆(53)的另一端穿过结晶器冷却水箱(4)；所述的结晶器第二侧铜板(64)外侧壁设置有第二侧超声波导杆(54)，该第二侧超声波导杆(54)的导波端与结晶器第二侧铜板(64)外侧壁相接触，该第二侧超声波导杆(54)的另一端穿过结晶器冷却水箱(4)；上述的底部超声波导杆(51)、顶部超声波导杆(52)、第一侧超声波导杆(53)、第二侧超声波导杆(54)分别与各自的换能器相连，换能器通过电缆与各自的超声波电源相连。

4.根据权利要求3所述的一种采用超声波振动的连铸结晶器生产高锰钢的方法，其特征在于：所述的底部超声波导杆(51)、顶部超声波导杆(52)、第一侧超声波导杆(53)、第二侧超声波导杆(54)的冷却采用结晶器冷却水箱(4)内的冷却水进行冷却。