本发明涉及有色金属冶炼技术领域，具体为一种金属镁钙冶炼用还原罐及其铸造工艺。
背景技术：
镁是一种轻质有延展性的银白色金属。因其储量丰富、性能优异和应用前景广阔，广泛应用于军工、航天、交通和3c等领域。
钙是相当硬而质轻的银白色金属，可作为al、cu、pb、mg和其他碱金属的合金添加剂，炼钢的脱氧剂，电子管的吸气剂和有机体的脱水剂等，是近年来逐渐发展起来的朝阳金属。
金属钙镁生产均采用热还原法工艺生产，以下为热法的基本工序：原料储备、矿石(白云石、石灰石)煅烧、粉磨、配料、混合、压球、还原、粗金属精炼和包装等几个工序。
还原过程就是将压制好的矿石煅白及其他反应辅助添加剂制成的球团装入还原罐在高温和真空条件下加热制取粗金属的过程。该过程需要使用的关键设备为还原罐。
目前，大多数炼镁厂所使用的主要消耗性设备是炼镁还原罐，其材质大多为zg35cr24ni7sin，由于这种材质的还原罐含有大量贵重的镍、钼和铬等元素，炉料价格昂贵，因此生产成本居高不下，为了降低生产成本，往往将废还原罐回收重熔，而简单的回收重熔会造成质量极不稳定，由于炼镁还原罐处于外部为1200℃左右的高温氧化火焰，内腔处于真空(10pa)状态下，故进行周期性生产(每炉生产周期为8—12h)很容易造成严重的氧化腐蚀以及热强性下降，即高温状态下的强度下降，高温组织不稳定等。
如在中国专利cn2448849中提出了适用于镁冶炼的还原罐，只是单纯的从还原罐的结构上进行改动，并没有提高还原罐的使用寿命和降低还原罐的铸造成本，因此，就如何提高镁还原罐的使用寿命，降低还原罐的制作成本，我们提出了一种金属镁钙冶炼用还原罐及其铸造工艺。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种金属镁钙冶炼用还原罐及其铸造工艺，解决了现有还原罐使用寿命不高和制作成本高的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种金属镁钙冶炼用还原罐，包括罐体的成分和还原罐外敷材料成分：
罐体的成分包括以下重量百分比：
cr20％-22％、ni6％-6.9％、si0.7％-1.3％、n0.1％-0.15％、re0.2％-0.4％、c0.23％-0.28％、mn0.8％-1.2％、ti0.8％-1.2％、co0.5％-0.8％、w0.5％-1.0％、s≤0.035％、p≤0.040％、其余：fe补足；
还原罐外敷材料包括以下成分：石英砂20-40目。
一种金属镁钙冶炼用还原罐的铸造工艺，其铸造工艺包括以下步骤：
s1、熔炼；
s2、出钢；
s3、离心机操作；
s4、罐底的浇注。
优选的，一种金属镁钙冶炼用还原罐，包括罐体的成分和还原罐外敷材料成分：
罐体的成分包括以下重量百分比：
cr20％、ni6％、si0.7％、n0.1％、re0.2％、c0.23％、mn0.8％、ti0.8％、co0.5％、w0.5％、s0.020％、p≤0.025％、其余：fe补足；
还原罐外敷材料包括以下成分：石英砂20目。
优选的，一种金属镁钙冶炼用还原罐，包括罐体的成分和还原罐外敷材料成分：
罐体的成分包括以下重量百分比：
cr21％、ni6.5％、si1％、n0.13％、re0.3％、c0.25％、mn1％、ti1％、co0.67％、w0.8％、s0.030％、p≤0.030％、其余：fe补足；
还原罐外敷材料包括以下成分：石英砂30目。
优选的，一种金属镁钙冶炼用还原罐，包括罐体的成分和还原罐外敷材料成分：
罐体的成分包括以下重量百分比：
cr22％、ni6.9％、si1.3％、n0.15％、re0.4％、c0.28％、mn1.2％、ti1.2％、co0.8％、w1.0％、s0.035％、p0.040％、其余：fe补足；
还原罐外敷材料包括以下成分：石英砂40目。
优选的，所述步骤s1中的具体熔炼方法包括以下步骤：
a、开炉前检查电柜电路元件和水路等是否正常，炉衬是否完好无损，否则应及时修好，一切正常后允许送电；
b、难熔和不易氧化的材料先加入，如20％-22％cr、6％-6.9％ni、0.7％-1.3％si、0.1％-0.15％n、0.2％-0.4％re、0.23％-0.28％c、0.8％mn和剩余fe组成的低铬、高铬、镍板、氮化铬、废钢、废还原罐、钴铁、钨铁和钛铁等，装料时应做到密实，防止架桥现象发生；
c、不锈钢应认真挑选，不得用无磁等混杂品种代替不锈钢，成份不明确者不用，对密闭的含油、含水或有其它杂质的不锈钢容器，必须切割清理、烘干后方可使用；
d、装料完毕后通电熔化，炉温约为1550℃扒渣，必须把表面的钢渣扒净；
e、扒完渣后进行合金化，合金化的时间在5-10分钟之间，先进行一次精炼，在炉温约1500℃时进行一次精炼，加入0.7％-1.3％si、0.8％mn和剩余fe组成的1/3锰铁和硅，扩散脱氧，等锰铁和硅溶完后加入石灰覆盖钢液并要求渣变白，加入萤石粉稀释钢渣，有良好的流动性，扒出钢渣并进行二次精炼，二次精炼炉温1550℃加入剩余锰铁和硅的1/2，待石灰覆盖萤石粉稀释扒出钢渣，加入剩余的锰铁和硅进行终脱氧，终脱氧温度1600℃，成份调整完毕加入稀土铁合金，等15分钟调至炉温1620-1640℃时出钢。
优选的，所述步骤s2中的具体出钢方法为：出钢前将钢包和中间包预热至500℃以上，将稀土置于钢包中，并提前做含氧试验，收缩即为合格，然后钢渣同出冲化稀土，钢液在钢包中镇定5-8分钟，并进行二次除渣，二次除渣一定要除干净，并清理钢包边缘的结渣和钢粒等杂物扒之钢包外盖上保温措施，准备浇注。
优选的，所述步骤s3中的离心机操作方法包括以下步骤：
a、在浇注前20分钟将事先准备端盖温度在100℃刷好涂料的端盖装入型筒，必须打紧钢销，密封严实，方可使用，严禁漏钢。将装有14-16公斤石英砂沙槽送入型筒内烘烤；
b、在浇注前约5分钟启动离心机待转数达到每分钟400转时，慢慢转动散沙槽，将石英砂均匀的撒入型筒内，并检查撒砂是否完好并推入中间包；
c、待钢液达到镇定时间后，达到浇注温度时，将转数调整到850-900转/分钟，钢包对准中间包，准备浇注，浇注温度控制在1480-1520℃，也就是钢液表面程暗红色，快有冻结现象浇注；
d、浇注时，速度由慢到快，流量由小变大，缓慢浇注，待钢液冲到型筒的另一端时，加大浇注速度，防止钢渣挤进型筒，浇注时间控制在50秒内完成；
e、浇注完成后，钢包放置地上，清理包嘴结渣，并修护好包嘴，将包内的杂物清理干净，以备二次使用；
f、浇注完成后离心机根据转数850-900转/分钟转5分钟后降低转数300转/分钟5分钟，然后停车准备出罐；
g、将脱模钢穿入型筒内并连接前端速度要快；
h、用卷杨机平稳将罐拉出，注意不得随意碰撞热罐，以防影响外观质量；
i、将罐身拉出，进行自然降温，保证罐身正常收缩。
优选的，所述步骤s4中的离心机操作方法包括以下步骤：
a、罐底模具在使用前必须在700℃的情况下补上底沙，底沙用泡化碱、石英砂混料，干湿轻温为宜，罐底模温度降至100℃时刷好涂料，清理模具里的杂物并盖上上盖；
b、罐底在浇注前预热模具700℃浇注时先慢后快，由专人引火，引火以蘸挡钢渣，防止渣进入模具，挡完钢渣将其火头放到模具下方中间沙孔引火，让模具内的气体引出体外，浇注钢水浇到上盖一半为准，并盖上保温措施，以保证罐底的热结缘；
c、罐底模具内的钢水完全成暗红，翻箱取出罐底并盖上散沙，保证正常收缩，有明显收缩的为合格，没有收缩的为废品。
(三)有益效果
本发明提供了一种金属镁钙冶炼用还原罐及其铸造工艺。具备以下有益效果：
本发明通过在常规罐基础上添加co、w和ti成分，进一步提高了还原罐的抗高温蠕变性能，使得还原罐的使用寿命得到增加，并且由于增加的材料价格适中，降低了还原罐的单位生产成本，并通过其特定的铸造工艺，在铸造过程中，完善了还原罐的整体性，加强了还原罐的密实性和强度，进一步的提高了还原罐的使用寿命和降低了还原罐的生产成本。
附图说明
图1为本发明还原罐的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供一种技术方案：一种金属镁钙冶炼用还原罐，包括罐体的成分和还原罐外敷材料成分：
罐体的成分包括以下重量百分比：
cr20％-22％、ni6％-6.9％、si0.7％-1.3％、n0.1％-0.15％、re0.2％-0.4％、c0.23％-0.28％、mn0.8％-1.2％、ti0.8％-1.2％、co0.5％-0.8％、w0.5％-1.0％、s≤0.035％、p≤0.040％、其余：fe补足；
还原罐外敷材料包括以下成分：石英砂20-40目。
一种金属镁钙冶炼用还原罐的铸造工艺，其铸造工艺包括以下步骤：
s1、熔炼；
s2、出钢；
s3、离心机操作；
s4、罐底的浇注。
其中步骤s1中的具体熔炼方法包括以下步骤：
a、开炉前检查电柜电路元件和水路等是否正常，炉衬是否完好无损，否则应及时修好，一切正常后允许送电；
b、难熔和不易氧化的材料先加入，如20％-22％cr、6％-6.9％ni、0.7％-1.3％si、0.1％-0.15％n、0.2％-0.4％re、0.23％-0.28％c、0.8％mn和剩余fe组成的低铬、高铬、镍板、氮化铬、废钢、废还原罐、钴铁、钨铁和钛铁等，装料时应做到密实，防止架桥现象发生；
c、不锈钢应认真挑选，不得用无磁等混杂品种代替不锈钢，成份不明确者不用，对密闭的含油、含水或有其它杂质的不锈钢容器，必须切割清理、烘干后方可使用；
d、装料完毕后通电熔化，炉温约为1550℃扒渣，必须把表面的钢渣扒净；
e、扒完渣后进行合金化，合金化的时间在5-10分钟之间，先进行一次精炼，在炉温约1500℃时进行一次精炼，加入0.7％-1.3％si、0.8％mn和剩余fe组成的1/3锰铁和硅，扩散脱氧，等锰铁和硅溶完后加入石灰覆盖钢液并要求渣变白，加入萤石粉稀释钢渣，有良好的流动性，扒出钢渣并进行二次精炼，二次精炼炉温1550℃加入剩余锰铁和硅的1/2，待石灰覆盖萤石粉稀释扒出钢渣，加入剩余的锰铁和硅进行终脱氧，终脱氧温度1600℃，成份调整完毕加入稀土铁合金，等15分钟调至炉温1620-1640℃时出钢。
其中，步骤s2中的具体出钢方法为：出钢前将钢包和中间包预热至500℃以上，将稀土置于钢包中，并提前做含氧试验，收缩即为合格，然后钢渣同出冲化稀土，钢液在钢包中镇定5-8分钟，并进行二次除渣，二次除渣一定要除干净，并清理钢包边缘的结渣和钢粒等杂物扒之钢包外盖上保温措施，准备浇注。
其中步骤s3中的离心机操作方法包括以下步骤：
a、在浇注前20分钟将事先准备端盖温度在100℃刷好涂料的端盖装入型筒，必须打紧钢销，密封严实，方可使用，严禁漏钢。将装有14-16公斤石英砂沙槽送入型筒内烘烤；
b、在浇注前约5分钟启动离心机待转数达到每分钟400转时，慢慢转动散沙槽，将石英砂均匀的撒入型筒内，并检查撒砂是否完好并推入中间包；
c、待钢液达到镇定时间后，达到浇注温度时，将转数调整到850-900转/分钟，钢包对准中间包，准备浇注，浇注温度控制在1480-1520℃，也就是钢液表面程暗红色，快有冻结现象浇注；
d、浇注时，速度由慢到快，流量由小变大，缓慢浇注，待钢液冲到型筒的另一端时，加大浇注速度，防止钢渣挤进型筒，浇注时间控制在50秒内完成；
e、浇注完成后，钢包放置地上，清理包嘴结渣，并修护好包嘴，将包内的杂物清理干净，以备二次使用；
f、浇注完成后离心机根据转数850-900转/分钟转5分钟后降低转数300转/分钟5分钟，然后停车准备出罐；
g、将脱模钢穿入型筒内并连接前端速度要快；
h、用卷杨机平稳将罐拉出，注意不得随意碰撞热罐，以防影响外观质量；
i、将罐身拉出，进行自然降温，保证罐身正常收缩。
其中步骤s4中的离心机操作方法包括以下步骤：
a、罐底模具在使用前必须在700℃的情况下补上底沙，底沙用泡化碱、石英砂混料，干湿轻温为宜，罐底模温度降至100℃时刷好涂料，清理模具里的杂物并盖上上盖；
b、罐底在浇注前预热模具700℃浇注时先慢后快，由专人引火，引火以蘸挡钢渣，防止渣进入模具，挡完钢渣将其火头放到模具下方中间沙孔引火，让模具内的气体引出体外，浇注钢水浇到上盖一半为准，并盖上保温措施，以保证罐底的热结缘；
c、罐底模具内的钢水完全成暗红，翻箱取出罐底并盖上散沙，保证正常收缩，有明显收缩的为合格，没有收缩的为废品。
实施例一：罐体的成分包括以下重量百分比：
cr20％、ni6％、si0.7％、n0.1％、re0.2％、c0.23％、mn0.8％、ti0.8％、co0.5％、w0.5％、s0.020％、p≤0.025％、其余：fe补足；
还原罐外敷材料包括以下成分：石英砂20目。
实施例二：罐体的成分包括以下重量百分比：
cr21％、ni6.5％、si1％、n0.13％、re0.3％、c0.25％、mn1％、ti1％、co0.67％、w0.8％、s0.030％、p≤0.030％、其余：fe补足；
还原罐外敷材料包括以下成分：石英砂30目。
实施例三：罐体的成分包括以下重量百分比：
cr22％、ni6.9％、si1.3％、n0.15％、re0.4％、c0.28％、mn1.2％、ti1.2％、co0.8％、w1.0％、s0.035％、p0.040％、其余：fe补足；
还原罐外敷材料包括以下成分：石英砂40目。
综上可得，本发明通过在常规罐基础上添加co、w和ti成分，进一步提高了还原罐的抗高温蠕变性能，使得还原罐的使用寿命得到增加，并且由于增加的材料价格适中，降低了还原罐的单位生产成本，并通过其特定的铸造工艺，在铸造过程中，完善了还原罐的整体性，加强了还原罐的密实性和强度，进一步的提高了还原罐的使用寿命和降低了还原罐的生产成本。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。