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真空感應(yīng)爐冶煉含高碳鋼的取樣模的制作方法

文檔序號(hào):5970744閱讀:540來源:國(guó)知局
專利名稱:真空感應(yīng)爐冶煉含高碳鋼的取樣模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及取樣設(shè)備,更具體地說,涉及ー種真空感應(yīng)爐冶煉含高碳鋼的取樣模。
背景技術(shù)
真空感應(yīng)爐是ー種特殊的冶金爐,采用真空感應(yīng)爐冶煉的鋼(或合金),具有夾雜物少、純凈度高的特點(diǎn),因此,真空感應(yīng)爐常用于ー些高品質(zhì)鋼(或合金)的生產(chǎn)冶煉。過去,真空感應(yīng)爐生產(chǎn)冶煉的高品質(zhì)鋼(或合金),主要是含碳(C)量較低的高溫合金、精密合金(一般情況下,高溫合金、精密合金的含碳量< O. 2% );現(xiàn)在,隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,ー些含碳量較高的鋼,也納入了真空感應(yīng)爐的生產(chǎn)冶煉,如含碳量較高的軸承 鋼(軸承鋼是用來制造滾珠、滾柱和軸承套圈的鋼,承受極大的壓カ和摩擦力,所以要求高而均勻的硬度和耐磨性極高的彈性極限,對(duì)軸承鋼的化學(xué)成分均勻性、非金屬夾雜物的含量和分布、碳化物的分布要求嚴(yán)格。有種軸承鋼又稱高碳硌鋼,其含碳量高達(dá)I. 0% )。真空感應(yīng)爐的生產(chǎn)冶煉特點(diǎn)是(I)整個(gè)生產(chǎn)冶煉過程,是在ー個(gè)封閉的真空室內(nèi)進(jìn)行的;(2)熔煉爐在真空室內(nèi),處在真空室的下部;(3)加料ロ在真空室內(nèi),處在熔煉爐的上方;(4)爐前取樣分析、爐前加料,是鋼或合金在冶煉過程中,不可缺少的エ序。說明爐前取樣分析是指從熔煉爐內(nèi)提取爐前試樣,進(jìn)行鋼的化學(xué)成分分析;爐前加料是指根據(jù)鋼或合金的標(biāo)準(zhǔn)成分范圍,及爐前試樣的化學(xué)成分分析,向熔煉爐內(nèi)投入相應(yīng)的、適量的各種合金原材料,調(diào)整鋼的成分。爐前取樣分析過程如圖I所示(I)采用取樣模I從加料ロ 2位置下沉,進(jìn)入熔煉爐3,使得熔煉爐3內(nèi)的鋼液流入取樣模I ;(2)抬升取樣模及取樣模內(nèi)的鋼液,回到加料ロ位置;(3)從真空室內(nèi)取出取樣模及取樣模內(nèi)的鋼液;(4)取出爐前試樣(取樣模內(nèi)的鋼液液);(5)對(duì)爐前試樣進(jìn)行化學(xué)成分分析。目前,真空感應(yīng)爐的爐前取樣時(shí)所采用的傳統(tǒng)取樣模I如圖2所示,是杯型(該取樣模取樣時(shí)鋼水從取樣模上部流入注滿杯中),而獲取的爐前試樣是ー個(gè)圓臺(tái)形杯樣;爐前試樣檢測(cè)是(I)在爐前試樣上取鉆樣(或車屑樣),然后在碳硅分析儀上做爐前試樣“C、S元素”的檢測(cè)分析;(2)對(duì)爐前試樣切割加工,在光譜分析儀上做“其他元素”的檢測(cè)分析。上述傳統(tǒng)取樣模,在真空感應(yīng)爐的“含碳量較低的高溫合金、精密合金”冶煉中,生產(chǎn)正常。但是,在“含碳量較高的高品質(zhì)鋼(如軸承鋼)”冶煉中,爐前試樣“C、s元素”的檢測(cè)分析時(shí)間非常長(zhǎng),導(dǎo)致真空感應(yīng)爐的生產(chǎn)效率非常低下,影響真空感應(yīng)爐的生產(chǎn)正常(A、杯樣上的鉆樣或車屑樣,加工エ序時(shí)間長(zhǎng),増加了檢測(cè)分析時(shí)間長(zhǎng),這樣不僅對(duì)爐前C含量控制帶來難度,也不易其他元素的控制,因?yàn)闀r(shí)間長(zhǎng)了會(huì)引起成分燒損從而影響軸承鋼的成分控制精度;B、整個(gè)冶煉時(shí)間延長(zhǎng),降低了爐座的產(chǎn)能,増加了冶煉過程的消耗)。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點(diǎn),本實(shí)用新型的目的是提供ー種真空感應(yīng)爐冶煉含高碳鋼的取樣模,通過改變爐前試樣的形狀,縮短爐前試樣加工、分析檢測(cè)エ序的時(shí)間。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案該真空感應(yīng)爐冶煉含高碳鋼的取樣模,包括內(nèi)部開有模腔、底部密封的模體,所述的模腔包括上、下兩個(gè)圓柱形腔段,上腔段的直徑大于下腔段的直徑,并且在上腔段的中部還開有設(shè)有ー鋼水注入孔。所述的上腔段的上部?jī)蓚?cè)開設(shè)有ー對(duì)連接孔。所述的模體的高度為60mm。所述的上腔段的直徑為32mm 45mm ;所述的下腔段的直徑為4mm 7mm。所述的鋼水注入孔的直徑為20m m 40m m。在上述技術(shù)方案中,本實(shí)用新型的真空感應(yīng)爐冶煉含高碳鋼的取樣模包括內(nèi)部開有模腔、底部密封的模體,所述的模腔包括上、下兩個(gè)圓柱形腔段,上腔段的直徑大于下腔段的直徑,并且在上腔段的中部還開有設(shè)有ー鋼水注入孔。通過該取樣模所獲取的爐前試樣,其形狀有利于縮短爐前試樣加工、分析檢測(cè)エ序的時(shí)間,從而滿足真空感應(yīng)爐冶煉含高碳鋼的生產(chǎn)要求。

圖I是現(xiàn)有的真空感應(yīng)爐的爐前取樣的原理圖;圖2是現(xiàn)有技術(shù)的取樣模的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3是本實(shí)用新型的取樣模的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)ー步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。請(qǐng)結(jié)合圖3所示,本實(shí)用新型的真空感應(yīng)爐冶煉含高碳鋼的取樣模包括內(nèi)部開有模腔、底部密封的模體4,該模體4可采用圓柱體或矩形體的結(jié)構(gòu),并且模體4可采用如莫來石等耐火材料制作,具有高的熱態(tài)強(qiáng)度和熱抗震性高溫蠕變量小、熱膨脹系數(shù)小、抗化學(xué)侵蝕性強(qiáng)等,且熔點(diǎn)高1890°C,不會(huì)被鋼水融化。所述的模腔包括上、下兩個(gè)圓柱形腔段5、6,上腔段5的直徑大于下腔段6的直徑,上腔段5作為鋼水其他元素樣區(qū),下腔段6作為鋼水C、S元素樣區(qū),并且在上腔段5的中部還開有設(shè)有ー鋼水注入孔7。其中,所述的模體4的高度為60mm,能夠避免造成取樣模耐火材料的浪費(fèi),減少制作成本。所述的上腔段5的直徑為32mm 45mm,能夠滿足爐前分析的“X射線熒光機(jī)”所要求的試樣外型尺寸;所述的下腔段6的直徑為4mm 7m m,利于鋼水流入,避免造成樣棒疏松而無法進(jìn)行化學(xué)分析,同時(shí)也避免樣棒從取樣模取出時(shí)折斷,有利于進(jìn)行快速爐前分析C、S。所述的鋼水注入孔7的直徑為20mm 40mm,有利于鋼水的流入。另外,在所述的上腔段5的上部?jī)蓚?cè)開設(shè)有ー對(duì)連接孔8,用于安裝取樣桿,便于取樣。使用時(shí),通過取樣桿將取樣模壓入有鋼水的熔煉室中,并使鋼水注入孔7沒入鋼水中,使得鋼水順著鋼水注入孔7流入模腔內(nèi),然后將取滿鋼水的取樣模取出,并將取樣模的模體4外殼敲碎,得到兩個(gè)不同直徑段的圓柱體樣棒。此時(shí),可將樣棒用手工折斷,小直徑部分直接做C、S化學(xué)分析,大直徑部分用在光譜分析儀上做其他元素的檢測(cè)分析。采用本實(shí)用新型的取樣模具有以下優(yōu)點(diǎn)I、在真空感應(yīng)爐中,取出的樣棒致密,符合C、S分析化學(xué)試樣的技術(shù)要求。2、取樣エ序操作簡(jiǎn)便,取好樣的取樣模從真空感應(yīng)爐中取出后,將 取樣模外殼敲碎,樣棒用手工折斷后直接做C、S化學(xué)分析,方便實(shí)用。3、可省去傳統(tǒng)需要在杯樣上取鉆樣(或車屑樣)、緩冷等程序,提高了爐座的產(chǎn)倉^:。4、縮短了爐前分析時(shí)間,對(duì)精確控制其它化學(xué)成分帶來好處。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,以上的實(shí)施例僅是用來說明本實(shí)用新型,而并非用作為對(duì)本實(shí)用新型的限定,只要在本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi),對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種真空感應(yīng)爐冶煉含高碳鋼的取樣模,包括內(nèi)部開有模腔、底部密封的模體,其特征在于 所述的模腔包括上、下兩個(gè)圓柱形腔段,上腔段的直徑大于下腔段的直徑,并且在上腔段的中部還開有設(shè)有ー鋼水注入孔。
2.如權(quán)利要求I所述的真空感應(yīng)爐冶煉含高碳鋼的取樣模,其特征在于 所述的上腔段的上部?jī)蓚?cè)開設(shè)有ー對(duì)連接孔。
3.如權(quán)利要求I所述的真空感應(yīng)爐冶煉含高碳鋼的取樣模,其特征在于 所述的模體的高度為60mm。
4.如權(quán)利要求I所述的真空感應(yīng)爐冶煉含高碳鋼的取樣模,其特征在于 所述的上腔段的直徑為32mm 45mm ;所述的下腔段的直徑為4mm 7mm。
5.如權(quán)利要求I所述的真空感應(yīng)爐冶煉含高碳鋼的取樣模,其特征在于 所述的鋼水注入孔的直徑為20mm 40mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種真空感應(yīng)爐冶煉含高碳鋼的取樣模,該取樣模包括內(nèi)部開有模腔、底部密封的模體,所述的模腔包括上、下兩個(gè)圓柱形腔段,上腔段的直徑大于下腔段的直徑,并且在上腔段的中部還開有設(shè)有一鋼水注入孔。通過該取樣模所獲取的爐前試樣,其形狀有利于縮短爐前試樣加工、分析檢測(cè)工序的時(shí)間,從而滿足真空感應(yīng)爐冶煉含高碳鋼的生產(chǎn)要求。
文檔編號(hào)G01N1/10GK202511993SQ20122004938
公開日2012年10月31日 申請(qǐng)日期2012年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月16日
發(fā)明者張思允, 楊樺, 沈新墨, 金琨, 陳嘯虎, 須毅敏 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司
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