本发明一种无镍镁精炼锅制备方法，属于铸造技术领域。
背景技术：
由于金属镁合金精炼要求成分中含镍量不得大于千分之二，因此，现有技术多采用无镍的优质锅炉钢板焊接的镁精炼锅。虽然这种镁精炼锅可以保证镁合金的镍含量不超标，但是由于是焊接产品，寿命短、不经济。而由于无镍锅炉钢的熔体黏度较大，夹带气泡难以排出，整体镁精炼锅的重量一般在2吨左右，浇注熔体流程大，浇注过程产生的气体（主要是氢气）排出比单独制作钢板或锅底难度要高很多，目前的铸造方法，整体铸造的成品率仅有40%，远远达不到工业生产的要求。而金属镁冶炼主要依靠外部煤气加热和内部氯化镁溶剂冶炼，这两种介质对精炼锅的内外壁侵蚀很大，一旦出现气孔很快即侵入并迅速扩大病灶，造成镁液泄露，甚者酿成重大的安全事故。
技术实现要素：
本发明克服现有技术的不足，所要解决的技术问题是采用无镍钢金属镁精炼锅整体制造困难，气泡含量高，合格率低的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种无镍镁精炼锅制备方法，包括以下浇口设置方式和熔炼方法：
1）型腔的形状为正放的镁精炼锅形状，铸模设置有四个浇口，其中两个设置在型腔顶部侧面，两个设置在型腔底部1/3高度位置，俯视时四个浇口在型腔外部呈十字分布，且顶部的浇口临位设置；
2）顶部两浇口的直径为0.8-0.9d，底部两浇口的直径为1.1-1.2d，其中d为镁精炼锅的壁厚；
3）浇铸用无镍钢钢液的熔炼要求为：浇铸钢液在温度1000-1100℃时加入钢液质量0.3-0.4%的稀土硅铁熔炼20-30min，之后将温度降至850-1000℃进行浇铸。
本发明通过十字形浇口的设置，上部两浇口与下部两浇口的钢液在各自流动作用下，形成偏向对冲和微小的旋向压力，一方面能够促进钢液更快的充满型腔，避免由于长流程长时间导致钢液温度下降，影响铸件质量；另一方面可以增加钢液内部压力，使得浇铸过程中内部产生的气体有少量挤压排出，在少量气体被挤压排出的过程中，形成较利于气体排出的“隐性”通道，为钢液充满型腔后气体的排出创造有利条件。
另外，在1000℃以上的温度加入稀土硅铁进行精炼，除了精炼、脱氧等作用外，还可以有效降低钢液黏度，以减少排气阻力。
本发明的方法用于采用无镍钢整体铸造镁精炼锅，成品率可由原来的40%提高到80%，进一步的，所述底部两浇口的浇道向下倾斜与水平方向成3-5°的倾角。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果，本发明通过浇口数量、分布和尺寸的设计，使得浇铸钢液进入型腔后，能够多点进料快速充腔，当下部两浇口的钢液汇合与上部两浇口的钢液汇合时，能够轻微改变钢液流向，产生一个微小的旋向力，对钢液内部构成挤压作用，促进浇铸过程产生的气体外排。以及通过高温精炼和降温浇铸的方式，降低同样浇注温度下钢液的黏度，减少排气阻力。从而整体降低了整体铸造镁精炼锅的气泡含量，极大的提高了制造合格率，降低了原料、能源、人工、时间的浪费。本发明的方法将原来40%的铸造合格率提高到了80%，使得整体铸造镁精炼锅能够用于工业生产。整体铸造的镁精炼锅不存在焊缝，结构强度和使用寿命均有很大提高，生产效率也相对焊接生产大大提高。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种无镍镁精炼锅制备方法，包括以下浇口设置方式和熔炼方法：
1）型腔的形状为正放的镁精炼锅形状，铸模设置有四个浇口，其中两个设置在型腔顶部侧面，两个设置在型腔底部1/3高度位置，俯视时四个浇口在型腔外部呈十字分布，且顶部的浇口临位设置；
2）顶部两浇口的直径为0.8d，底部两浇口的直径为1.2d，其中d为镁精炼锅的壁厚；所述底部两浇口的浇道向下倾斜与水平方向成4°的倾角；
3）浇铸用无镍钢钢液的熔炼要求为：浇铸钢液在温度1000-1100℃时加入钢液质量0.3%的稀土硅铁熔炼20min，之后将温度降至850-1000℃进行浇铸。
实施例2
一种无镍镁精炼锅制备方法，包括以下浇口设置方式和熔炼方法：
1）型腔的形状为正放的镁精炼锅形状，铸模设置有四个浇口，其中两个设置在型腔顶部侧面，两个设置在型腔底部1/3高度位置，俯视时四个浇口在型腔外部呈十字分布，且顶部的浇口临位设置；
2）顶部两浇口的直径为0.8d，底部两浇口的直径为1.1d，其中d为镁精炼锅的壁厚；所述底部两浇口的浇道向下倾斜与水平方向成3.5°的倾角；
3）浇铸用无镍钢钢液的熔炼要求为：浇铸钢液在温度1000-1100℃时加入钢液质量0.3%的稀土硅铁熔炼25min，之后将温度降至850-1000℃进行浇铸。
实施例3
一种无镍镁精炼锅制备方法，包括以下浇口设置方式和熔炼方法：
1）型腔的形状为正放的镁精炼锅形状，铸模设置有四个浇口，其中两个设置在型腔顶部侧面，两个设置在型腔底部1/3高度位置，俯视时四个浇口在型腔外部呈十字分布，且顶部的浇口临位设置；
2）顶部两浇口的直径为0.9d，底部两浇口的直径为1.2d，其中d为镁精炼锅的壁厚；所述底部两浇口的浇道向下倾斜与水平方向成3°的倾角；
3）浇铸用无镍钢钢液的熔炼要求为：浇铸钢液在温度1000-1100℃时加入钢液质量0.4%的稀土硅铁熔炼30min，之后将温度降至850-1000℃进行浇铸。
实施例4
一种无镍镁精炼锅制备方法，包括以下浇口设置方式和熔炼方法：
1）型腔的形状为正放的镁精炼锅形状，铸模设置有四个浇口，其中两个设置在型腔顶部侧面，两个设置在型腔底部1/3高度位置，俯视时四个浇口在型腔外部呈十字分布，且顶部的浇口临位设置；
2）顶部两浇口的直径为0.9d，底部两浇口的直径为1.1d，其中d为镁精炼锅的壁厚；所述底部两浇口的浇道向下倾斜与水平方向成5°的倾角；
3）浇铸用无镍钢钢液的熔炼要求为：浇铸钢液在温度1000-1100℃时加入钢液质量0.4%的稀土硅铁熔炼20min，之后将温度降至850-1000℃进行浇铸。
本发明可用其他的不违背本发明的精神或主要特征的具体形式来概述。因此，无论从哪一点来看，本发明的上述实施方案都只能认为是对本发明的说明而不能限制发明，权利要求书指出了本发明的范围，而上述的说明并未指出本发明的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何变化，都应认为是包括在权利要求书的范围内。