[发明专利]取样器

说明书

本发明涉及一种融熔金属取样器，它具有一个设置在支承管中的扁平试样盒，盒上有一根带流入口的入口管道，该管道位于扁平试样盒背离支承管浸入处的一侧，试样盒比方说还有一个构成试样分析面的壁面，此壁面与支承管的轴面平行。

DD285190公开了这种取样器。该文献披露出在支承管中设有扁平试样盒，试样盒的壁面构成分析表面，此壁面平行于支承管的轴。试样盒的流入口设置在背离浸入处的试样盒的一侧上。上述流入口设在一根入口管道上，此入口管道与支承管共轴，在入口管道的上方其背离浸入处的一端成一偏角并穿过支承管的壁。融熔金属流过此偏角部件进入同轴的入口管道并从此管道进入取样器。凝固以后上述同轴的入口管道同时形成探针式试样。由于该试样盒是由两半构成，尽管浸入融熔金属前处在试样盒中的气体能通过试样盒两半的分离点从试样盒中逸出，但随融溶金属一起进入试样盒的气体及其它杂质却随之一道进入试样盒并作为试样中的夹杂物留在盒中。显然，这种夹杂物对试样质量有影响，因此，会明显地影响试样分析的可靠性。存在于试样中的杂质不只处于试样的内部，而且由于它们直接出现在试样分析表面区，还影响试样分析表面的质量。因此，与紧凑型试样盒相比，这种扁平试样盒最主要的优点是值得怀疑的，这种由室壁构成的试样分析表面几乎不能用于分析。

GB1150149公开了另一种取样器，其中的图6描绘了一种与此有关的扁平试样，其分析表面与支承管轴交叉。由于试样的冷却总是从外向里(沿支承管的径向)进行，与此冷却曲线相应的试样分析表面包括不同的组成部分，它们与从表面边缘到检测点的距离有关。上述这种装置用作取样器的缺点是：试样盒会引起温度下降，而使试样及处于上部的融熔金属迅速凝固。由于取样器中的熔融金属迅速凝固使随熔融金属一道进入试样盒中的杂质固定在试样中，同样这也影响分析结果。由于将混合室和试样盒装于同一壳体中，更加速了上述快速凝固过程。这种壳体还妨碍从取样器中取出试样。

本发明的任务在于提供一种融熔金属取样器，它能获得高价值的扁平试样，并能方便地从取样器中取出试样。

按照本发明，完成上述用于权利要求1前序部分所述的取样器的任务的技术方案是：在支承管内入口管道背离支承管道和流入口之间设有一个前室，其横截面与流过流入口的流体流入方向横向交叉并大于上述流入口的横截面，前室的横截面在入口管道的入口范围与入口管道的轴横向交叉，并大于入口管道的入口的横截面。这种取样器例如适于变换器在用作融熔金属取样。用这种取样器一方面能使试样质量非常稳定，尤其使其上表面区的质量非常稳定，另一方面还能很方便地从取样器中取出试样。试样的冷却过程垂直于试样分析表面进行，因此试样上表面温度非常均匀。由于在试样盒前面设有前室，首要的是能降低融熔金属的流动速度，因此随融熔金属一道流入的如熔渣颗粒或气体之类的杂质受浮力的作用朝上运动。通过这种净化过程，进入试样盒中的融熔金属几乎不含杂质。试样盒中的融熔金属冷却得较慢，因而可促使试样盒中的杂质颗粒朝上运动，并从试样的其它部分中分离出来。凝固过程很慢还有利于将试样盒从入口管道区的前室中方便地卸下，因为入口管道区域的融熔金属在拆卸试样盒的时刻通常并没有完全凝固。

如果将前室的壁及流入口的四周用高熔点的的金属例如钢构成则更为有利。为此，应防止这些在融熔金属流入时承受负荷最大的部分被损坏，同时应防止试样盒的部件污染试样。除钢外还可考虑采用其它如石英式陶瓷之类的耐火材料，或采用其它高熔点金属。最好上述前室和入口管道为圆筒状，此时，前室的直径至少为入口管道直径的两倍。合适的是使入口管道的直径小于流入口的直径。借助于此种结构，可为稳定融熔金属创造最好的条件，并能使其平稳地，流入试样盒中。事实证明，选择前室的直径约为22mm-50mm，最好约为30mm-40mm，选择入口管道的直径约为5mm-11mm，最好约为8mm-9mm是有利的。

前室的壁厚以约2-10mm最好为2.5-4mm为宜。在这种壁厚的条件下，不仅可保证足够的强度，而且还能保证对融熔金属充分隔热。将流入口设置在前室的朝向浸入处的区域内是很有利的。由于将融熔金属输送至朝向式样盒的前室侧，所以入口管道区域中的融熔金属直到从取样器中取出试样的时候至少有一部分仍保持液态，因此可保证较方便地取出试样。