一种用于制作铜硫包、渣包的新材料制造技术

一种用于制作铜硫包、渣包的新材料，其特征在于：该新材料的化学成分重量百分比是：C：0.2～0.3％、Si：0.35～0.40％、Mn：0.3～0.8％、P≤0.030％、S≤0.030％、Cr：0.9～1.1％、Mo：0.5～0.7％、Re：0.3～0.5％，余量为铁。本发明专利技术经过使用，寿命在三年以上，并无包体发红，开裂等问题。本发明专利技术是在现有材质ZG230‑450亚共析钢的基础上，进一步提高C含量，并加入适量的Cr、Mo及Re等合金微量元素制作的铜硫包，该包寿命在三年以上，使用过程中未出现包体发红，开裂等问题，相对于现有的铜硫包使用寿命更长，能为企业节约成本，降低资源的损耗，具有极大的社会效益。

A new material for making copper sulphur ladle and slag package

【技术实现步骤摘要】
一种用于制作铜硫包、渣包的新材料
本专利技术涉及冶炼领域，具体涉及一种用于制作铜硫包、渣包的新材料。
技术介绍
铜硫包、渣包形状相似，用途相近。铜硫包用来盛载冶炼出炉的粗铜液和冰铜液，又称冰铜包，容积以5m³或6m³最多。渣包为盛载冶炼的渣子（有钢渣、铜渣、锰铁渣、硅铁渣等），现在广泛应用与铜炉渣项目中，以渣包为载体，进行72小时不断水冷从铜渣中提炼有用的铜。渣包容积从1m³到16m³不等，铜炉渣中的渣包以11m³和12m³为主。存在问题：目前国内使用的铜硫包、渣包材质多是ZG230-450为主，由于受限于材料的性能及铸造水平，使得铜硫包、渣包寿命非常短，用于出现热疲劳，热侵蚀形成的龟裂、裂纹等问题。寿命在12个月左右。
技术实现思路
综上所述，本专利技术的目的在于提供一种用于制作铜硫包、渣包的新材料，该材料能有效提高铜硫包、渣包的使用寿命。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现：一种用于制作铜硫包、渣包的新材料，其特征在于：该新材料的化学成分重量百分比是：C：0.2～0.3％、Si：0.35～0.40％、Mn：0.3～0.8％、P≤0.030％、S≤0.030％、Cr：0.9～1.1％、Mo：0.5～0.7％、Re：0.3～0.5％，余量为铁。在本专利技术的技术方案中，所采用的合金元素重量百分比，其作用和运用原则如下：（1）碳C：0.2～0.3％碳的质量分数为0.2%～0.3%的亚共析钢，使其具有适中的硬度、强度和韧性，最终可获得力学性能优良奥氏体组织，适应模底板的工作环境。（2）硅Si：0.35％-0.40％当硅的质量分数由0.25%增至0.40%，由于良好的脱氧作用，钢液流动性有明显的改善，Si的质量分数在0.40%范围内，改善热裂倾向，含量高时，易形成柱状晶，增加热裂倾向。（3）锰Mn：0.3～0.8%锰在铁基合金中是一种扩大奥氏体区的元素，而硅是缩小奥氏体区的元素，少量的锰在合金中将固溶在α铁素体中，对合金的耐蚀性和机械性能影响不明显，但过高的锰对合金的性能产生不利的影响，因为锰在合金凝固偏析系数较大，极容易在树枝晶间富集，使成分分布的不均匀，造成局部微区的电极电位存在一定的差别，甚至形成微电池效应，降低合金的耐蚀性，故Mn应选0.3%～0.8%之间。（4）磷P<0.03％磷在合金铸钢中，属于有害元素，尽量减少其含量，一般要求其含量在0.03%以下。（5）硫S<0.03％硫在合金铸钢中，属于有害元素，尽量减少其含量，一般要求其含量在0.03%以下。（6）Cr：0.9～1.1％铬在钢中碳和铁形成碳化物，并能部分地溶入固溶体中，并具有改善钢的高温性能的作用，经过项目上的试验，Cr的含量在0.9～1.1％之间与Mo的配合可增加铸件的耐热性，达到模底板的使用环境要求。（7）Mo:0.5～0.7%铬钢中加钼可提高钢的强度而不明显影响冲击韧度，并可提高钢的高温强度，改善钢的抗蠕变性能，钼能改善钢的淬透性，经过项目上的试验，Mo的含量在0.5～0.7%之间与Cr的配合可增加铸件的耐热性，达到模底板的使用环境要求。（8）Re：0.3-0.5％稀土可以有效利于钢水脱氧、脱硫，净化钢液、细化晶粒，减少铸件裂纹倾向。本专利技术是在现有材质ZG230-450亚共析钢的基础上，加入适量的Cr、Mo及Re等合金微量元素，达到增加珠光体含量、提高热强性、塑性和韧性以及细化晶粒的目的、确定“C含量和合金元素高、中、低”不同配方共6种正交试验方案，对试块分别进行“多次调质”的热处理工艺，将材料组织由常规的珠光体改为性能更优的索氏体。经过多次试验筛选，最终确定的材质如表1。表1：本专利技术与ZG230-450的对比本专利技术经过使用，寿命在三年以上，并无包体发红，开裂等问题。本专利技术的特点及相对于现有碳钢铜硫包、渣包的优点如下：本专利技术是在现有材质ZG230-450亚共析钢的基础上，进一步提高C含量（预计0.3%以上），并加入适量的Cr、Mo及Re等合金微量元素制作的铜硫包，该包寿命在三年以上，使用过程中未出现包体发红，开裂等问题，相对于现有的铜硫包使用寿命更长，能为企业节约成本，降低资源的损耗，具有极大的社会效益。具体实施方式一种用于制作铜硫包、渣包的新材料，采用优质废钢、硅铁、锰铁、钼铁、微铬等原材料配料单配置合金，将这些原材料一部分加入感应电炉中进行熔炼，温度1600℃，待钢水溶清时，化验钢水成分，若成分不合理，再按目标合金成分进行配料并加入相应合金及废钢，当钢水成分合适时，加入碎玻璃，在保证合金也能够顺利浇注的前提下，使合金液中的渣和气体有足够的时间上浮，去除合金液中的气体和夹杂物，并在浇包中加入稀土，保持一定的镇静时间后，在造好的砂型中浇注，清理、退火、精整，按图进行加工，即可获得合格的铜硫包、渣包。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制作铜硫包、渣包的新材料，其特征在于：该模底板的化学成分重量百分比是：C：0.2～0.3％、Si：0.35‑0.40％、Mn：0.3‑0.8％、P：≤0.030％、S：≤0.040％、Cr：0.9～1.1％、Mo：0.3‑0.5％、Re：0.3～0.5％，余量为铁。

【技术特征摘要】
1.一种用于制作铜硫包、渣包的新材料，其特征在于：该模底板的化学成分重量百分比是：C：0.2～0.3％、Si：0.35-0.40％、Mn：...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立建，喇培清，张锟，张志昌，张永来，
申请(专利权)人：甘肃永靖昌盛铸钢有限责任公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62