[发明专利]连铸结晶器用钢水取样器

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，特别涉及一种用于连铸结晶器取样的钢水取样器。

背景技术

随着工业技术的发展，用户对钢的质量要求越来越高，钢铁企业纷纷开发高品质钢。高品质钢要求钢水尽可能纯净，对夹杂物和气体含量有严格的要求。在钢的冶炼过程中，为了及时掌握钢水的成分变化，必须对钢水进行取样分析。行业内通常采用在精炼过程和中间包进行取样的方式，但由于精炼过程和中间包距最终凝固还有较长时间，造成取样分析的全氧和气体含量与成品存在一定的偏差。连铸结晶器是钢水开始凝固的场所，全氧和气体含量最接近成品的实际含量，因此在结晶器取样分析结果最为准确。

现有的取样器多采用纸质壳套，若用于结晶器取样，纸套会因高温剧烈燃烧导致结晶器发生“翻钢”事故，严重恶化钢的性能；若采用玻璃管或石英管抽取钢水取样，虽然对结晶器液面波动影响较小，但由于取样器材和方法的原因，所取试样表面光洁度差，多伴随气孔和氧化层出现，取样成功率很低，并不能有效地推广使用。

发明内容

针对现有钢水取样器的缺陷，本发明提供一种连铸结晶器用钢水取样器，该取样器取样对结晶器内液面影响小，成功率高，所取试样表面光滑，适于分析全氧和气体含量。

本发明提供的钢水取样器，包括套管和取样管，取样管由耐高温石英管和真空玻璃管组成，两者均为下粗上细结构，中间圆滑过渡，耐高温石英管底部开口，顶部开设小孔，并完全置入真空玻璃管内；取样管细的一端插入套管中，真空玻璃管与套管之间用隔离套隔离紧固，并采用耐火材料进行粘结；套管一端侧面开设螺孔，可依据生产现场要求将合适长度的加长杆插入钢管中，通过螺栓与套管联接或分离，用于调整取样器的长度。

取样时，将加长杆插入取样器的套管中，拧紧螺栓将加长杆与取样器联接在一起，然后将取样器的取样管部分插入到钢水中；在钢水温度下，真空玻璃管因熔点低底部很快熔化，且真空玻璃管内为真空状态，钢水在压力的作用下通过小孔进入耐高温石英管；2~3秒后提出取样器，经冷却，轻轻敲碎耐高温石英管即可得到表面光滑的试样；拧松联接螺栓，将加长杆取出供下次使用。

本发明的有益效果是：

1、结构简单，取样效果好。本发明采用真空玻璃管与耐高温石英管相结合的组装方式，耐高温石英管顶部开有小孔，能保证石英管内部各处分压均匀，在取样器插入钢水后，玻璃管迅速熔化，钢水能迅速且均匀地进入石英管，避免试样表面或内部产生大量气孔。同时，耐高温石英管为下粗上细结构，在钢水进入石英管下部较粗部分时具有一定的缓冲作用，钢水更能平稳均匀地进入石英管上部较细部分，因此所取试样饱满光滑，可直接用于分析全氧和气体含量；

2、所取试样易于分离，取样效率高。真空玻璃管与套管之间加设一层隔离套，并采用耐火材料进行粘结，保证真空玻璃管在高温条件下不与套管粘结在一起，所取试样易于分离。隔离套因与空气隔绝也不易发生燃烧，可以避免发生“翻钢”事故。同时，由于耐高温石英管顶部的小孔相对石英管本身细小得多，因此即使钢水溢过石英管而凝固，稍用力摇晃即可将试样与凝固在石英管外部的钢皮或钢块分离，从而得到合格的试样；

3、操作简便。加长杆采用螺栓联接，安装和分离十分方便，可以依据生产实际调整其长度，满足不同生产现场的需求，且加长杆可重复使用。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2为耐高温石英管顶部示意图；

图中1套管，2螺栓，3耐火材料，4隔离套，5真空玻璃管，6耐高温石英管，7小孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明提供的钢水取样器，包括套管1和取样管，取样管由耐高温石英管6和真空玻璃管5组成，两者均为下粗上细结构，中间圆滑过渡，耐高温石英管6底部开口，顶部开设小孔，并完全置入真空玻璃管5内；取样管细的一端插入套管1中，真空玻璃管5与套管1之间用隔离套4隔离紧固，并采用耐火材料3进行粘结；套管1一端侧面开设螺孔，可依据生产现场要求将合适长度的加长杆插入套管1中，通过螺栓2与套管1联接或分离，用于调整取样器的长度。

取样时，将加长杆插入取样器的套管1中，拧紧螺栓2将加长杆与取样器联接在一起，然后将取样器的取样管部分伸入到钢水中；在钢水温度下，真空玻璃管5因其低熔点底部很快熔化，且真空玻璃管5内为真空状态，钢水在压力的作用下通过小孔7进入耐高温石英管6；2~3秒后提出取样器，经冷却，轻轻敲碎耐高温石英管6即可得到表面光滑的试样；拧松联接螺栓2，将加长杆取出供下次使用。