真空感应炉用多功能钢液取样器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种真空感应炉用多功能钢液取样器，包括经高温熔融烧结而成的石英外壳，所述石英外壳内部下端设有与光谱直读快分样需要形状相匹配的腔体，所述腔体的肩部设有钢液进口，所述石英外壳内部上端设有套管接口，所述套管接口的底部设有全氧样取样真空石英管。利用该装置一次取样可以同时完成全氧样和光谱快分样，光谱快分样后经钻屑做红外分析样，节约了成本，提高了效率，同时，取样时插入深度浅、避免套管焊死，需要钢液静压力小、易于脱开，具备超纯精钢钢液取样能力。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及液态金属取样分析器具，具体地指一种真空感应炉用多功能钢液取样器。
技术介绍
目前，炼钢常用取样器，功能相对单一，针对光谱直读快分样一般取柱状样或球拍样，全氧样取直径Φ4 6mm的细棒样，红外分析碳氮硫必须再钻钢屑样，每种功能的试样需单独制取，工艺繁琐，操作麻烦。尤其对于真空感应炉，每次分开取样，必须增加专用的取样仓和切断阀，取不同的功能样时对取样仓反复抽真空、破空。繁琐的工艺操作，导致真空室内真空度不稳定，严影响了炼钢的质量。如申请号为200720106362.4的中国技术专利公开了一种钢水取样器，由耐火陶土材料制成的壳体内部有试样成型腔，试样成型腔的排气孔通向壳体上部，钢水流入口开在壳体的肩部斜通向试样成型腔。该取样器只能取一种球拍试样，不能取全氧分析试样。申请号为200920084793. 4的中国技术专利公开了一种新型的钢水铁水试样取样器，它主要由耐火材料外壳组成，耐火材料外壳是用经高温熔融石英材料烧结而成，耐火材料外壳内部按试样的形状设有型腔，型腔的周边设有一个进水口和一至两个排气孔， 耐火材料外壳烧结时剖分为两半。型腔为球拍形、厚薄形、圆柱形等不同形状。该取样器如果为球拍形，不能取全氧分析试样，如果为圆柱形，并且足够细长长，虽可以经分切后一部分做光谱直读快分样，另一部分需经车床加工成全氧分析试样，但这样采用的取样器较大， 成本相对较高，且加工复杂，车削量极大；同时，其设计的排气通道太短，在真空感应炉内实际取样时，由于存在负压，钢液随气体向上经排气孔迅速上升溢至套管接口底部台阶处，易引燃崁入的纸质套管，排出烟气，破坏真空感应炉内的真空度，如果套筒内套入的是钢质套管，易焊死钢质套管，使钢质套管报废。
技术实现思路
本技术的目的就是要提供一种取样分析结果精确的真空感应炉用多功能钢液取样器，使得在真空感应炉炼钢时，一次取样可同时完成全氧样、光谱快分样和红外分析样。为实现上述目的，本技术所设计的真空感应炉用多功能钢液取样器，包括经高温熔融烧结而成的石英外壳，所述石英外壳内部下端设有与光谱直读快分样需要形状相匹配的腔体，所述腔体的肩部设有钢液进口，所述石英外壳内部上端设有套管接口，所述套管接口的底部设有全氧样取样真空石英管。本技术较好的实施方式为所述真空石英管的上端高出套管接口的表面，所述真空石英管的下端突出腔体的顶部内壁。所述真空石英管内径为4 6mm，长度为8 12cm，真空度为0. 2 0. 5atm。所述石英外壳由高温粘接剂粘合在一起的两半高温熔融石烧结件组成。本技术的工作原理当钢液从进口流入光谱直读快分样成形腔体后，逐步上升至接触全氧样取样真空石英管，高温钢液融化其前端薄壁后，钢液被迅速抽入真空石英管凝固后成全氧分析样；石英外壳内部的腔体填满钢液凝固后做光谱快分样，且快分样设计的足够厚，做完光谱直读快速分析后再钻屑做红外分析样。本技术所设计的真空感应炉用多功能钢液取样器，由于在其石英外壳内部上端设有套管接口，所述套管接口的底部设有全氧样取样真空石英管，因此，其操作时套在壳体内的套管不会与钢液接触，避免套管焊死，取样时插入深度浅、需要钢液静压力小、易于脱开。采用该装置一次取样可以同时完成全氧样和光谱快分样，光谱快分样后可继续钻屑做红外分析样，节约了成本，提高了效率，同时具备超纯精钢钢液取样能力。附图说明图1为真空感应炉用多功能钢液取样器的结构示意图。图中石英外壳1，腔体2，钢液进口 3，套管接口 4，真空石英管5，套管接口底部6。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。图中所示的真空感应炉用多功能钢液取样器，包括经高温熔融烧结而成的石英外壳1，英外壳由高温粘接剂粘合在一起的两半高温熔融石烧结件组成。石英外壳1内部下端设有与光谱直读快分样需要形状相匹配的腔体2，腔体2的肩部设有钢液进口 3，石英外壳1内部上端设有套管接口 4，用于取样时能把套管套在壳体内部。套管接口的底部6设有内径为4 6mm、长度为8 12cm和真空度为0. 2 0. 5atm的全氧样取样真空石英管5， 其上端高出套管接口的表面，其下端突出腔体的顶部内壁，这样，取样时套在套管接口 4内的套管就不会与钢液接触，避免了套管焊死，冷却后的样品也易于从取样器中取出。最后， 制作的取样装置再经250°C以上温度烘烤干燥48小时以上，以确保高温粘接剂充分干燥粘合，并脱水充分，避免在真空感应炉取样时发生喷溅。实施例取样前把烘烤干燥的真空感应炉用多功能钢液取样器套在钢质套管上， 套管与图示的套管接口底部6处卡紧卡牢，注意不要把全氧取样的真空石英管5打破；合上取样仓，对取样仓抽真空，直至其真空度与真空炉内真空度一致；打开取样仓的闸板阀，向下驱动取样套管，把取样器勻速插入钢液面以下100 200mm左右，取样器顶端距离钢液面 IOmm左右，以免焊死钢质套管；取样器在钢液中停滞10秒钟左右，直至看不见钢液面冒泡， 提出取样器；冷却2分钟以上，待取样器内钢液凝固即可从取样仓取出取样器；取样器再经风冷或水冷后即可破碎，然后从破碎的真空石英管5和腔体1内分别取出全氧分析样、光谱快分样，光谱快分样做完光谱直读快速分析后再钻屑做红外分析样。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种真空感应炉用多功能钢液取样器，包括经高温熔融烧结而成的石英外壳(1)， 所述石英外壳(1)内部下端设有与光谱直读快分样需要形状相匹配的腔体(2)，所述腔体 (2)的肩部设有钢液进口(3)，其特征在于所述石英外壳(1)内部上端设有套管接口(4)， 所述套管接口(4)的底部设有全氧样取样真空石英管(5)。2.根据权利要求1所述的真空感应炉用多功能钢液取样器，其特征在于所述真空石英管(5)的上端高出套管接口(4)的表面，所述真空石英管(5)的下端...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈子宏，蒋扬虎，曾武，刘秋田，罗双喜，岳江波，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：实用新型
国别省市：