專(zhuān)利名稱(chēng)：真空感應(yīng)爐用超純凈鋼鋼液取樣器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及鋼液取樣分析器具，具體地指一種真空感應(yīng)爐用超純凈鋼鋼液取樣器。
背景技術(shù)：
目前，煉鋼過(guò)程中，鋼液取樣常用鑄鋼制作的柱狀小鋼模或外層用耐火材料、內(nèi)襯薄鐵皮(厚度< Imm)的器具作為取樣器，取出的鋼樣呈柱狀或球拍狀。柱狀小鋼模取樣器不僅鋼液進(jìn)入口大，易帶入鋼渣等夾雜物，使所取鋼樣作廢或者分析波動(dòng)極大而致分析結(jié)果作廢，而且鑄鋼制作的鋼模會(huì)污染高溫鋼水，尤其是超純凈鋼的碳含量往往< 15ppm，鑄鋼鋼模含碳量一般4000ppm，鋼液成分與鋼模成分的差別有2 個(gè)數(shù)量級(jí)，污染是不可避免的，也會(huì)使超純凈鋼的分析結(jié)果失準(zhǔn)。外層用耐火材料內(nèi)襯薄鐵皮的取樣器，如申請(qǐng)?zhí)枮?3221696. 3的中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi)了一種金屬熔液快速取樣器，其取樣模由兩另耐火材料殼體合并構(gòu)成，兩另耐火材料殼體內(nèi)腔對(duì)稱(chēng)，內(nèi)腔左右兩側(cè)設(shè)置有金屬冷卻片，金屬冷卻片所夾腔室形成取樣模腔， 紙質(zhì)管套固于耐火材料殼體上設(shè)置的紙管連接柱上，通向取樣模室的進(jìn)樣孔設(shè)置于接近并錯(cuò)開(kāi)紙管連接柱的耐火材料殼體上，取樣模室開(kāi)有與大氣相通的出氣孔，由于構(gòu)成取樣模的兩另耐火材料殼體，取樣時(shí)要將取樣器插入鋼水或鐵水內(nèi)300mm左右深度。但內(nèi)襯的薄鐵皮在高溫鋼液進(jìn)入后迅速融化，各種元素進(jìn)入鋼液，薄鐵皮的碳含量與超純凈鋼相差2 個(gè)數(shù)量級(jí)，必然污染鋼液。且所取試樣分析前必須修磨2mm厚度以上，加工難度大，而且修磨厚度不易把握，一旦修磨不夠，成分分析就失準(zhǔn)，而且紙質(zhì)管套接觸鋼液后，在真空感應(yīng)爐中發(fā)生劇烈噴濺，極不安全。申請(qǐng)?zhí)枮?00720106362.4的中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi)了一種鋼水取樣器，由耐火陶土材料制成的殼體內(nèi)部有試樣成型腔，試樣成型腔的排氣孔通向殼體上部，鋼水流入口開(kāi)在殼體的肩部斜通向試樣成型腔。其結(jié)構(gòu)雖然沒(méi)有用內(nèi)襯金屬冷卻片，對(duì)鋼液污染少，但是其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的套管均套在最外層，如果使用紙質(zhì)套管，在真空感應(yīng)爐取樣接觸鋼水會(huì)發(fā)生噴濺；如果使用鋼質(zhì)套管，在真空感應(yīng)爐取樣接觸鋼水套管就會(huì)焊接，無(wú)法脫開(kāi)。申請(qǐng)?zhí)枮?00920084793. 4的中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利公開(kāi)了一種鋼水鐵水試樣取樣器，主要由耐火材料外殼組成，耐火材料外殼是用經(jīng)高溫熔融石英材料燒結(jié)而成，耐火材料外殼內(nèi)部按試樣的形狀設(shè)有型腔，型腔的周邊設(shè)有一個(gè)進(jìn)水口和一至兩個(gè)排氣孔，耐火材料外殼燒結(jié)時(shí)剖分為兩半。其結(jié)構(gòu)雖然沒(méi)有用內(nèi)襯金屬冷卻片，對(duì)鋼液污染少，設(shè)計(jì)的套管可以套在耐材套筒內(nèi)部，不會(huì)直接粘鋼，但是其設(shè)計(jì)的排氣通道太短，在真空感應(yīng)爐內(nèi)實(shí)際取樣試驗(yàn)時(shí)，由于存在負(fù)壓，鋼液隨氣體向上經(jīng)排氣孔迅速上升溢至套筒臺(tái)階處，易引燃崁入的紙質(zhì)套管，排出煙氣，破壞真空感應(yīng)爐內(nèi)的真空度，如果套筒內(nèi)套入的是鋼質(zhì)套管，易焊死鋼質(zhì)套管，使鋼質(zhì)套管報(bào)廢。
發(fā)明內(nèi)容
3[0007]本實(shí)用新型的目的就是要提供一種取樣分析結(jié)果精確的真空感應(yīng)爐用超純凈鋼鋼液取樣器，其不僅取樣易脫出、不粘鋼，而且取樣插入深度淺、飽滿(mǎn)、負(fù)壓環(huán)境下鋼液不易噴濺。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的真空感應(yīng)爐用超純凈鋼鋼液取樣器，包括經(jīng)高溫熔融燒結(jié)而成的石英外殼，所述石英外殼內(nèi)部下端設(shè)有與光譜直讀快分樣需要形狀相匹配的腔體，所述腔體的肩部設(shè)有鋼液進(jìn)口，所述石英外殼內(nèi)部上端設(shè)有套管接口，所述套管接口的底部設(shè)有若干根與腔體連通的石英排氣管。本實(shí)用新型較好的實(shí)施方式為所述石英排氣管的上端與套管接口的表面平齊，所述石英排氣管的下端與腔體的頂部?jī)?nèi)壁平齊。所述石英排氣管的數(shù)量為3 9根、內(nèi)徑為1. 5 2. 5mm。所述石英外殼由高溫粘接劑粘合在一起的兩半高溫熔融石燒結(jié)件組成。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于所設(shè)計(jì)的真空感應(yīng)爐用超純凈鋼鋼液取樣器，由于在其石英外殼內(nèi)部上端設(shè)有套管接口，在套管接口的底部設(shè)有若干根與腔體連通的石英排氣管，使得取樣操作時(shí)套在殼體內(nèi)的套管不會(huì)與鋼液接觸，套管就不會(huì)被焊死，且易于脫開(kāi)， 取樣時(shí)插入深度淺，需要鋼液靜壓力小。該裝置采用經(jīng)高溫熔融燒結(jié)的石英材料制成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，取樣時(shí)不污染鋼樣、結(jié)果精確可靠。

圖1為真空感應(yīng)爐用超純凈鋼鋼液取樣器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中石英外殼1，腔體2，鋼液進(jìn)口 3，套管接口 4，石英排氣管5。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。圖中所示的真空感應(yīng)爐用超純凈鋼鋼液取樣器，包括經(jīng)高溫熔融燒結(jié)而成的石英外殼1，其由高溫粘接劑粘合在一起的兩半高溫熔融石燒結(jié)件組成。石英外殼1內(nèi)部下端設(shè)有與光譜直讀快分樣需要形狀相匹配的腔體2，腔體2的肩部設(shè)有鋼液進(jìn)口 3，石英外殼1 內(nèi)部上端設(shè)有套管接口 4，用于取樣時(shí)能把套管套在殼體內(nèi)部。套管接口 4的底部6設(shè)有為 3 9根、內(nèi)徑為1. 5 2. 5mm的石英排氣管5，其與腔體2連通，其上端與套管接口 4的表面平齊，其下端與腔體2的頂部?jī)?nèi)壁平齊，這樣，取樣時(shí)套在套管接口 4內(nèi)的套管就不會(huì)與鋼液接觸，避免了套管焊死，冷卻后的樣品也易于從取樣器中取出。最后，制作的取樣裝置再經(jīng)250°C以上溫度烘烤干燥48小時(shí)以上，以確保高溫粘接劑充分干燥粘合，并脫水充分， 避免在真空感應(yīng)爐取樣時(shí)發(fā)生噴濺。本實(shí)用新型取樣前，把烘烤干燥的真空感應(yīng)爐用超純凈鋼鋼液取樣器套在鋼質(zhì)套管上，套管與圖示的套管接口 4的底部6處卡緊卡牢；合上取樣倉(cāng)，對(duì)取樣倉(cāng)抽真空，直至其真空度與真空爐內(nèi)真空度一致；打開(kāi)取樣倉(cāng)的閘板閥，向下驅(qū)動(dòng)取樣套管，把取樣器勻速插入鋼液面以下100 200mm左右，取樣器頂端距離鋼液面IOmm左右，以免焊死鋼質(zhì)套管； 取樣器在鋼液中停滯10秒鐘左右，直至看不見(jiàn)鋼液面冒泡，提出取樣器；冷卻2分鐘以上， 待取樣器內(nèi)鋼液凝固即可從取樣倉(cāng)取出取樣器；取樣器再經(jīng)風(fēng)冷或水冷后即可破碎取出鋼
4樣。
權(quán)利要求1.一種真空感應(yīng)爐用超純凈鋼鋼液取樣器，包括經(jīng)高溫熔融燒結(jié)而成的石英外殼 (1)，所述石英外殼(1)內(nèi)部下端設(shè)有與光譜直讀快分樣需要形狀相匹配的腔體(2)，所述腔體⑵的肩部設(shè)有鋼液進(jìn)口(3)，其特征在于所述石英外殼⑴內(nèi)部上端設(shè)有套管接口 (4)，所述套管接口(4)的底部設(shè)有若干根與腔體(2)連通的石英排氣管(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空感應(yīng)爐用超純凈鋼鋼液取樣器，其特征在于所述石英排氣管(5)的上端與套管接口(4)的表面平齊，所述石英排氣管(5)的下端與腔體(2)的頂部?jī)?nèi)壁平齊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的真空感應(yīng)爐用超純凈鋼鋼液取樣器，其特征在于所述石英排氣管(5)的數(shù)量為3 9根、內(nèi)徑為1. 5 2. 5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的真空感應(yīng)爐用超純凈鋼鋼液取樣器，其特征在于所述石英外殼(1)由高溫粘接劑粘合在一起的兩半高溫熔融石燒結(jié)件組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的真空感應(yīng)爐用超純凈鋼鋼液取樣器，其特征在于所述石英外殼(1)由高溫粘接劑粘合在一起的兩半高溫熔融石燒結(jié)件組成。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種真空感應(yīng)爐用超純凈鋼鋼液取樣器，包括經(jīng)高溫熔融燒結(jié)而成的石英外殼，所述石英外殼內(nèi)部下端設(shè)有與光譜直讀快分樣需要形狀相匹配的腔體，所述腔體的肩部設(shè)有鋼液進(jìn)口，所述石英外殼內(nèi)部上端設(shè)有套管接口，所述套管接口的底部設(shè)有若干根與腔體連通的石英排氣管。本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的真空感應(yīng)爐用超純凈鋼鋼液取樣器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低，取樣時(shí)需要鋼液靜壓力小，插入深度淺、不污染鋼樣、結(jié)果精確可靠，避免套管焊死，樣品易取出。
文檔編號(hào)G01N1/10GK202255946SQ20112037842
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月28日
發(fā)明者劉秋田, 岳江波, 李具中, 甘曉龍, 肖海明, 陳子宏 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司