[发明专利]一种连铸过程中间包与结晶器钢-渣原位取样装置

说明书

本申请公开了一种连铸过程中间包与结晶器钢‑渣原位取样装置，包括底板以及与底板垂直固定的提拉棒，还包括可拆卸式套设于提拉棒外部的中空管体，底板可从底部封住中空管体的中空部分，提拉棒用于将底板悬于钢‑渣界面以下，中空管体用于下降至与底板接触并将钢‑渣原位试样封装于中空管体内，提拉棒还用于提拉出封装有钢‑渣的中空管体，中空管体利用可破碎材质制成，当将中空管体破碎后可取出钢‑渣原位试样。上述连铸过程中间包与结晶器钢‑渣原位取样装置，能够取得钢‑渣界面垂直方向的原始状态钢‑渣试样，方便对沿钢‑渣界面垂直方向不同位置试样开展原位观察分析，结构更简单，安装难度低，成本更低。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别是涉及一种连铸过程中间包与结晶器钢-渣原位取样装置。

背景技术

在连铸过程中，中间包渣与结晶器保护渣具有重要的冶金作用，第一方面是隔绝空气，避免钢液因接触空气而发生二次氧化，第二方面是保温作用，降低钢水的温降，第三方面是吸附去除钢水中上浮的夹杂物，提高钢水的纯净度，此外，结晶器保护渣对已凝固坯壳与结晶器铜板起到了润滑和导热的作用，因此，中间包渣和结晶器保护渣需要具有合理的化学成分和稳定的物理化学性能，才能充分发挥上述冶金作用。

如图1所示，图1为钢液与液渣层的结构示意图，可见下面是钢液101，上面是液渣层102，二者之间是钢-渣界面103，另外，图1还表示出了垂直于钢-渣界面的方向104。连铸过程中，随着钢-渣界面反应的进行，液渣层的整体成分和物理化学性能发生了变化，同时造成在垂直于钢-渣界面的方向104上的钢与渣的成分与物理化学性能出现一定的差异。如果要系统且准确的表征连铸过程中的钢-渣界面区域的钢液与液渣层的物理化学性能的变化规律，尤其是垂直于钢-渣界面方向上的钢液或液渣层的物理化学性能，将其作为评估液渣的冶金作用并且优化渣成分的重要依据，就需要对连铸过程中的钢-渣进行原位取样。

现有的取样方式主要有两种，第一种是如图2所示，图2为现有的第一种取样方式的示意图，将取样器A置于钢-渣内，如图中该取样器A上部的三个箭头所示的那样，液态钢-渣自然混合流入取样器A，取样的结果如图2右侧所示，可见渣滴就是零散分布于钢液中；第二种是如图3所示，图3为现有的第二种取样方式的示意图，取样器B的内腔处于真空状态或低压状态，其内部的压强P2小于大气压强P1，因此，取样器B置于钢-渣体系中以后，利用大气压P1与取样器内腔压强P2之间的压强差，驱动液态的钢-渣被抽吸进取样器B的内腔中，如取样器B的下部的三个箭头所示，最终得到的结果如图3的右侧所示，可见渣滴也是零散分布于钢液中。然而，这些取样方式都存在自身的缺陷，具体来说，就是液态钢-渣流入取样器时必然会发生混合，因此取到的试样都处于钢-渣混合状态，难以取得钢-渣界面垂直方向的原始状态的钢-渣试样，无法对沿钢-渣界面垂直方向的不同位置的试样开展原位观察分析，而且，大部分取样装置的结构复杂，也增加了生产过程中的安装难度和取样成本。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种连铸过程中间包与结晶器钢-渣原位取样装置，能够取得钢-渣界面垂直方向的原始状态钢-渣试样，方便对沿钢-渣界面垂直方向不同位置试样开展原位观察分析，结构更简单，安装难度低，成本更低。

本发明提供的一种连铸过程中间包与结晶器钢-渣原位取样装置，包括底板以及与所述底板垂直固定的提拉棒，还包括可拆卸式套设于所述提拉棒外部的中空管体，所述底板可从底部封住所述中空管体的中空部分，所述提拉棒用于将所述底板悬于钢-渣界面以下，所述中空管体用于下降至与所述底板接触并将钢-渣原位试样封装于所述中空管体内，所述提拉棒还用于提拉出封装有所述钢-渣的所述中空管体，所述中空管体利用可破碎材质制成，当将所述中空管体破碎后可取出所述钢-渣原位试样。

优选的，在上述连铸过程中间包与结晶器钢-渣原位取样装置中，所述底板为圆形底板。

优选的，在上述连铸过程中间包与结晶器钢-渣原位取样装置中，所述底板为纯铁底板。

优选的，在上述连铸过程中间包与结晶器钢-渣原位取样装置中，所述提拉棒为纯铁提拉棒。