本实用新型专利技术涉及一种快速凝固的插芯取钢样装置，属于冶金行业炼钢连铸生产技术领域。技术方案是：包含取样管（3）、密封塞（5）、冷却介质出口（6）、冷却介质进口（7）、阀门（8）、内环缝（9）和外环缝（10），取样管（3）为管壁具有一定厚度的圆管，取样管（3）的管壁上设有相互连通的内环缝（9）和外环缝（10），内环缝（9）设有冷却介质出口（6），外环缝（10）设有冷却介质进口（7），冷却介质进口（7）设有阀门（8）；密封塞（5）密封在取样管（3）的一端。本实用新型专利技术的有益效果是：将取样管快速插入到渣层界面区域以下不同深度，取样管内的钢液凝固后再将取样管提升上来，然后对钢样进行化学分析，指导高洁净钢液的冶炼。的冶炼。的冶炼。
【技术实现步骤摘要】
一种快速凝固的插芯取钢样装置
[0001]本技术涉及一种快速凝固的插芯取钢样装置，属于冶金行业炼钢连铸生产
技术介绍
[0002]盛钢容器尤其是钢包中的表层钢液成分与纯净度存在一定差异，目前，常规使用的插入式饼样只能取液面下某一深度的局部小样品，取样深度随机性强，致使离站时合金钢合金含量取样检测有时不能重现，合金钢窄成分控制难度增加；而高纯净度要求的钢种，如IF钢，不同深度纯净度不能评价而导致浇注后期留钢量难以操作。
[0003]盛钢容器中钢渣界面区域钢液与渣层始终处于动态平衡状态，尤其钢包最为典型，即钢液与渣在界面始终进行物质传递与反应，其中主要过程是钢液被逐渐氧化产生氧化亚铁进入渣中，增加了渣氧化性，而渣中铁氧化物被钢中铝还原，从而消耗铝并产生氧化铝进入钢液中，通过这种模式，大气中氧不断渗透到钢中对钢液进行污染，从而降低了界面区域钢液纯净度。由于渣层是大气污染源与钢液的过渡层，因此，钢渣界面区域的钢液受影响最大，为此，生产中有很多应对办法，如IF钢等残余元素极低的高纯净度钢液，目前大多采用转炉—RH—连铸工艺流程生产，以最快的节奏、与大气最少的接触时间，实现高洁净度。在钢包浇注过程中，钢包内表层钢液纯净度逐渐降低，一些对氧含量及夹杂物要求高的钢种，如轴承钢、汽车板用钢，大包浇钢完了时常采用留钢操作，一是不产生下渣，同时也将界面区域钢液留下。但是留钢多少，基本是经验操作，目前缺乏理论依据。
[0004]钢渣界面区域钢液是一个复杂区域，但是钢渣界面区域取样困难，该区域钢液的夹杂物变化机制及规律知之甚少，如钢液氧含量、夹杂物及合金成分随着距离表层深度的变化，需要一种非常规的取样装置与取样方法。
技术实现思路
[0005]本技术目的是提供一种快速凝固的插芯取钢样装置，将取样管快速插入到渣层界面区域以下不同深度，取样管内的钢液凝固后再将取样管提升上来，然后钢样进行化学分析，进而指导实现高洁净钢液的冶炼，解决
技术介绍
中存在的问题。
[0006]本技术的技术方案是：
[0007]一种快速凝固的插芯取钢样装置，包含取样管、密封塞、冷却介质出口、冷却介质进口、阀门、内环缝和外环缝，取样管为管壁具有一定厚度的圆管，取样管的管壁上设有相互连通的内环缝和外环缝，内环缝设有冷却介质出口，外环缝设有冷却介质进口，冷却介质进口设有阀门；密封塞密封在取样管的一端。
[0008]所述取样管管壁上的内环缝和外环缝在靠近取样管一端端口处相连通，密封塞密封在取样管另一端端口上。
[0009]所述密封塞为与取样管相匹配的圆台形。
[0010]所述密封塞螺纹连接在取样管的端口上。
[0011]所述取样管设有密封塞的端口上具有向外延伸的外沿，密封塞通过带钩弹簧固定在取样管的端口上。
[0012]所述带钩弹簧的一端固定在密封塞上，带钩弹簧的另一端钩在取样管的外沿上。
[0013]采用本技术，取钢样时，按照以下步骤进行操作：
[0014]①
打开冷却介质进口上的阀门；
[0015]②
将取样管插入到盛钢容器的渣层以下；
[0016]③
将密封塞密封在取样管的上端口；
[0017]④
待取样管中的钢液凝固后，将取样管从盛钢容器中取出；
[0018]⑤
将凝固后的钢样从取样管中脱离出来后进行化学分析。
[0019]本技术的有益效果是：
[0020]1）该取样装置通过快速插入渣层以下一定深度，待取样管内的钢液凝固后再从盛钢容器中提升上来，确保钢样在纵深方向连续保存了渣层、钢渣界面及钢液中包括成分、夹杂物、气体等所有信息；
[0021]2）该取样装置及取样方法通过保留钢渣界面区域不同深度钢样，可以了解不同深度钢液质量的差异，可以分析顶渣成分氧化性对钢纯净度的影响；
[0022]3）该取样装置及取样方法通过对钢液纵深方向的成分与纯净度差异分析，判断钢液的钢渣影响深度，便于对高品质钢在钢包浇注末期留钢操作提供指导；
[0023]4）该取样装置及取样方法适用于钢包、中间包、结晶器等盛钢容器中钢渣界面行为与界面钢质的研究分析，为优化炼钢连铸工艺提供措施，尤其是钢包中钢渣界面行为与界面钢质的研究分析。
附图说明
[0024]图1为本技术示意图；
[0025]图中：1、盛钢容器；2、渣层；3、取样管；4、外沿；5、密封塞；6、冷却介质出口；7、冷却介质进口；8、阀门；9、内环缝；10、外环缝；11、带钩弹簧。
具体实施方式
[0026]以下结合附图，通过实例对本技术作进一步说明。
[0027]参照附图1，一种快速凝固的插芯取钢样装置，包含取样管3、密封塞5、冷却介质出口6、冷却介质进口7、阀门8、内环缝9和外环缝10，取样管3为管壁具有一定厚度的圆管，取样管3的管壁上设有相互连通的内环缝9和外环缝10，内环缝9设有冷却介质出口6，外环缝10设有冷却介质进口7，冷却介质进口7设有阀门8；密封塞5密封在取样管3的一端。
[0028]在本实施例中，参照附图1，取样管3总长3m，内径8-10mm，壁厚2-4mm，环缝厚度2-4mm，内环缝9和外环缝10的长度1m，密封塞5为与取样管3相匹配的圆台形，取样管3的上端口磨一个小斜面，与密封塞5锥度一致，下端1米长内、外表面砂纸打磨干净。
[0029]密封塞5可以通过螺纹的连接方式连接在取样管3的端口上，也可以在取样管3的端口上加工向外延伸的外沿4，通过带钩弹簧11将密封塞5固定在取样管3的端口上。
[0030]双环缝中的冷却介质可以是水、空气或者蒸汽，压力0.1-0.4Mpa。
[0031]在250吨钢包RH离站时，从钢包液面对SPHC钢进行纵深取样，然后对样品进行纯净
度分析。
[0032]（1）取样过程
[0033]取样前，先开通冷却介质，然后将取样管3以垂直方向或者与垂直方向倾角≤15
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插入盛钢容器1的渣层2以下200-500mm，盖严密封盖5并固定，5~30秒后待取样管3中的钢液凝固后提出取样管3，取样管3取出来后将取样管3立放，空冷半小时后将钢样从取样管3中顶出。
[0034]（2）样品制备过程
[0035]将棒样切为三段并编号，分别在每段上切取并制作气体样与夹杂物金相样，气体棒样表面磨光后分析氧含量，线切割切取中心纵向剖面，在中心剖面磨制夹杂物金相样。
[0036]（3）钢样检验与分析：钢样从上到下的气体含量与夹杂物情况见表1，从液面开始，随着深度增加，全氧含量降低，夹杂物变得细小，钢液纯净度提高，液面下140mm钢质已经基本稳定，这个结果可以指导大包浇注结束确定留钢量。
[0037]表1 钢渣界面区域钢液纯净度分析
[0038]。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种快速凝固的插芯取钢样装置，其特征在于：包含取样管（3）、密封塞（5）、冷却介质出口（6）、冷却介质进口（7）、阀门（8）、内环缝（9）和外环缝（10），取样管（3）为管壁具有一定厚度的圆管，取样管（3）的管壁上设有相互连通的内环缝（9）和外环缝（10），内环缝（9）设有冷却介质出口（6），外环缝（10）设有冷却介质进口（7），冷却介质进口（7）设有阀门（8）；密封塞（5）密封在取样管（3）的一端。2.根据权利要求1所述的一种快速凝固的插芯取钢样装置，其特征在于：所述取样管（3）管壁上的内环缝（9）和外环缝（10）在靠近取样管（3）一端端口处相连通，密封塞（5）密封在取样管（3）另一端端口上...
【专利技术属性】
技术研发人员：颜慧成，王现周，巩彦坤，汤海明，史进强，周冀锋，
申请(专利权)人：邯郸钢铁集团有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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