一種自動(dòng)脫模鋼水取樣器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
:
[0001]本實(shí)用新型屬于鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自動(dòng)脫模鋼水取樣器。
【背景技術(shù)】
:
[0002]為了保證鋼材質(zhì)量，鋼鐵精煉過(guò)程中需要取樣進(jìn)行化學(xué)元素及氣體成分分析。目前國(guó)內(nèi)外普遍使用的鋼水取樣器主要有探頭式和提桶式兩大類。其中探頭式取樣器一般由石英管、乒乓板拼合而成的金屬樣模盒等構(gòu)件所組成，并采用圓筒狀紙質(zhì)外殼套住，如中國(guó)專利CN200620089061.0及CN200720098163.3公開(kāi)的探頭式鋼水取樣器，在取樣時(shí)，鋼水會(huì)自下而上流入取樣器。這種取樣方式通常會(huì)造成試樣中氣孔較多，試樣取成率偏低。中國(guó)專利CN200620093973.5和CN201220426356.8公開(kāi)的探頭式鋼水取樣器改進(jìn)為側(cè)面進(jìn)液，由于鋼水流動(dòng)性偏差，該改進(jìn)也未能徹底解決氣孔較多問(wèn)題。在實(shí)際生產(chǎn)中，探頭式取樣器取成率偏低，且探頭制作工藝復(fù)雜，價(jià)格偏高，但其取出的試樣容易脫模。提桶式取樣器采用鋼水自上而下流入鋼水取樣器的方式取樣，鋼水取樣器內(nèi)鋼水填充密實(shí)，氣孔率低。但是試樣冷卻過(guò)程中縮孔嚴(yán)重，組織不致密，且試樣脫模困難。為減小縮孔一般采用上部增加隔熱層，使上部剩余熱量補(bǔ)充下部散失的熱量，以減小縮孔，如中國(guó)專利CN200520043896.8及CN201020015828.1公開(kāi)的提桶式鋼水取樣器在上部增加了一個(gè)隔熱層。雖然增加的隔熱層可以減小縮孔效應(yīng)，但容易造成對(duì)鋼水的二次污染，影響檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
[0003]為了便于脫模，取樣器可采用上大下小的錐形內(nèi)腔的結(jié)構(gòu)，中國(guó)專利CN200620057735.9、CN200820023055.4 及 CN201120080580.1 公開(kāi)的提桶式鋼水取樣器皆采用此種結(jié)構(gòu)。但是異形件加工困難，加工成本也較高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種可防止二次污染，取得試樣氣孔少、制造成本低、成分均勻準(zhǔn)確，且脫模方便的自動(dòng)脫模鋼水取樣器。
[0005]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案，一種自動(dòng)脫模鋼水取樣器，包括取樣筒及脫模器，所述取樣筒的下部設(shè)置有定位蓋及凸型塞，凸型塞設(shè)置在取樣筒內(nèi)，且位于定位蓋的上部，所述定位蓋上設(shè)置有定位通孔，凸型塞上設(shè)置有與所述定位通孔相對(duì)應(yīng)的定位凸塊，定位蓋與凸型塞通過(guò)定位通孔和定位凸塊相配合；取樣筒的側(cè)壁為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)、外壁間的空隙中設(shè)置有發(fā)熱劑；所述脫模器包括支架，支架的上部設(shè)置有液壓缸，液壓缸連接至液壓泵，支架的中部與下部分別設(shè)置有活動(dòng)卡盤(pán)與脫模底座，所述活動(dòng)卡盤(pán)上設(shè)置有第一通孔，其大小與取樣筒的外徑一致，所述脫模底座上設(shè)置有第二通孔，其大小大于或等于取樣筒的內(nèi)徑。
[0006]所述發(fā)熱劑為鋁粉及氧化鐵的混合物，鋁粉與氧化鐵的質(zhì)量比為0.3?0.5。
[0007]所述取樣筒的上部設(shè)置有伸長(zhǎng)桿，伸長(zhǎng)桿為多段，相鄰兩段伸長(zhǎng)桿之間采用螺紋連接。
[0008]所述液壓泵的入油口通過(guò)油管連接至液壓油箱，液壓泵的出油口通過(guò)油管連接至液壓缸，在液壓泵的出油口與液壓缸之間的油管上設(shè)置有單向閥，所述液壓缸通過(guò)油管連接至液壓油箱，在液壓缸與液壓油箱之間的油管上設(shè)置有手動(dòng)閥。
[0009]所述脫模器還包括托盤(pán)，所述托盤(pán)設(shè)置在支架上、脫模底座的下方。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果:取樣中不會(huì)帶來(lái)二次污染，取得試樣氣孔少且成分均勻準(zhǔn)確，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，制造成本低，通過(guò)液壓裝置進(jìn)行脫模比較方便。
【附圖說(shuō)明】
:
[0011]圖1是本實(shí)用新型的取樣筒的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2是圖1的定位蓋與凸型塞的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3是本實(shí)用新型的取樣筒與脫模器配合后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]其中:1-取樣筒，2-定位蓋，3-凸型塞，4-發(fā)熱劑，5-耐火泥，6-支架，7-活動(dòng)卡盤(pán)，8-脫模底座，9-液壓缸，10-液壓泵，11-活塞，12-托盤(pán)，13-伸長(zhǎng)桿，14-手動(dòng)閥，15-單向閥，16-彈簧，17-鋁箔，18-液壓油箱，19-試樣，20-焊點(diǎn)，21-定位通孔，22-定位凸塊。
【具體實(shí)施方式】
:
[0015]下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，如圖1?圖3所示，一種自動(dòng)脫模鋼水取樣器，包括取樣筒I及脫模器，所述取樣筒I的上部開(kāi)口，下部設(shè)置有定位蓋2及凸型塞3，凸型塞3設(shè)置在取樣筒I內(nèi)，且位于定位蓋2的上部，所述定位蓋2上設(shè)置有定位通孔，凸型塞3上設(shè)置有與所述定位通孔21相對(duì)應(yīng)的定位凸塊22，定位蓋2與凸型塞3通過(guò)定位通孔21和定位凸塊22相配合，凸型塞3的外徑與取樣筒I的內(nèi)徑相同且設(shè)置在取樣筒I內(nèi)；取樣筒I的側(cè)壁為雙層結(jié)構(gòu)，均采用低碳不銹鋼制成，內(nèi)、外壁厚均為3mm?5mm，取樣筒高1cm?20cm，其內(nèi)壁的外徑為3cm?5cm，外壁的內(nèi)徑比內(nèi)層筒壁的外徑大2cm?4cm，內(nèi)設(shè)置有鋁粉及氧化鐵的混合物發(fā)熱劑4，鋁粉與氧化鐵的質(zhì)量比為0.4 ;內(nèi)、外壁間的空隙的上端設(shè)置有耐火泥5，發(fā)熱劑4是在取樣作業(yè)前加入的，耐火泥5的作用是防止發(fā)熱劑4脫落。發(fā)熱劑4的反應(yīng)溫度在1200C。左右，在取樣過(guò)程中，由于與鋼水接觸時(shí)間較短，不會(huì)被加熱到反應(yīng)溫度，但是在冷卻過(guò)程中會(huì)達(dá)到反應(yīng)溫度并發(fā)生鋁熱反應(yīng)，從而放熱并補(bǔ)充冷卻過(guò)程中的熱量，而且其反應(yīng)后的殘?jiān)矔?huì)起到保溫作用，從而有效的減少了試樣19冷卻后的縮孔。
[0016]所述脫模器包括支架6，支架6的上部設(shè)置有液壓缸8，液壓缸8通過(guò)油管至液壓泵10的出油口，液壓泵10的入油口通過(guò)油管連接至液壓油箱18，液壓泵8出油口與液壓缸9之間的油管上設(shè)置有單向閥15，液壓缸9還連接有手動(dòng)閥14，手動(dòng)閥14直接連接至液壓油箱18，支架6的中部與下部分別設(shè)置有活動(dòng)卡盤(pán)7與脫模底座8，所述活動(dòng)卡盤(pán)7上設(shè)置有第一通孔，其大小與取樣筒I的外徑一致，以保證取樣筒I能夠被固定住，所述脫模底座8上設(shè)置有第二通孔，其大小大于取樣筒I的內(nèi)徑，保證在進(jìn)行脫模工作時(shí)，試樣19能夠順利掉出。
[0017]所述取樣筒的上部設(shè)置有伸長(zhǎng)桿13，伸長(zhǎng)桿13為多段，相鄰兩段伸長(zhǎng)桿13之間采用螺紋連接，取樣時(shí)可以安裝合適長(zhǎng)度的伸長(zhǎng)桿以防止工人被高溫鋼水烤傷。
[0018]所述脫模器還包括托盤(pán)12，所述托盤(pán)12設(shè)置在支架上6，脫模底座8的下部，用于接住從取樣筒I內(nèi)脫落的試樣19。
[0019]本實(shí)施例的使用方法步驟如下:
[0020]步驟一:在定位蓋2與凸型塞3之間焊上2個(gè)焊點(diǎn)20，以防止在取樣過(guò)程中凸型塞3脫落；
[0021]步驟二:在取樣筒I上部開(kāi)口處封上一張鋁箔17，以隔絕鋼水表面的雜質(zhì)；
[0022]步驟三:將取樣筒I外包裹一層耐火泥漿，以保護(hù)取樣筒I不被迅速融化；
[0023]步驟四:將取樣筒I伸入鋼水進(jìn)行取樣，鋁箔17會(huì)隔絕鋼水表面的雜質(zhì)，取樣筒I全部浸入鋼水后，鋁箔17會(huì)迅速溶化，鋼水會(huì)流入取樣筒I內(nèi)，在10秒鐘內(nèi)完成取樣，防止過(guò)高的溫度損壞取樣筒I及伸長(zhǎng)桿13。
[0024]步驟五:將取樣后的取樣筒I冷卻，以其停止發(fā)紅為宜；
[0025]步驟六:將冷卻后取樣筒I倒置設(shè)置在脫模器上，先將活動(dòng)卡盤(pán)7向下移動(dòng)，使取樣筒I外壁的下部設(shè)置在活動(dòng)卡盤(pán)7的第一通孔內(nèi)，其頂上部與脫模底座8的上表面相接觸，且使取樣筒I的上部開(kāi)口與脫模底座8的第二通孔相對(duì)應(yīng)，然后將活動(dòng)卡盤(pán)7向上移動(dòng)，直至接近定位蓋2的外緣，然后將活動(dòng)卡盤(pán)7固定??；
[0026]步驟七:啟動(dòng)液壓泵10，使液壓缸9的活塞11向下運(yùn)動(dòng)，并對(duì)凸型塞3施壓，進(jìn)而推動(dòng)取樣筒I內(nèi)的試樣19從取樣筒I內(nèi)脫落。
[0027]脫落后的試樣19經(jīng)過(guò)冷卻后即可以送去實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。由于取樣筒I的側(cè)壁內(nèi)設(shè)置有發(fā)熱劑4，其熱量可以保證試樣19的穩(wěn)定降溫，因而試樣19產(chǎn)生氣孔少，且其成分較為均勻。脫模完畢后，關(guān)閉液壓泵10，并將手動(dòng)閥14開(kāi)啟，液壓缸9內(nèi)的彈簧16推動(dòng)活塞11恢復(fù)原位，液壓缸9內(nèi)的液壓油會(huì)通過(guò)手動(dòng)閥14流回到液壓油箱18內(nèi)。然后將取樣筒I取下，取出耐火泥5以及用過(guò)的發(fā)熱劑4，并填裝新的發(fā)熱劑4，用耐火泥5進(jìn)行封裝以備下次取樣。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自動(dòng)脫模鋼水取樣器，其特征在于:包括取樣筒及脫模器，所述取樣筒的下部設(shè)置有定位蓋及凸型塞，凸型塞設(shè)置在取樣筒內(nèi)，且位于定位蓋的上部，所述定位蓋上設(shè)置有定位通孔，凸型塞上設(shè)置有與所述定位通孔相對(duì)應(yīng)的定位凸塊，定位蓋與凸型塞通過(guò)定位通孔和定位凸塊相配合；取樣筒的側(cè)壁為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)、外壁間的空隙中設(shè)置有發(fā)熱劑；所述脫模器包括支架，支架的上部設(shè)置有液壓缸，液壓缸連接至液壓泵，支架的中部與下部分別設(shè)置有活動(dòng)卡盤(pán)與脫模底座，所述活動(dòng)卡盤(pán)上設(shè)置有第一通孔，其大小與取樣筒的外徑一致，所述脫模底座上設(shè)置有第二通孔，其大小大于或等于取樣筒的內(nèi)徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)脫模鋼水取樣器，其特征在于:所述發(fā)熱劑為鋁粉及氧化鐵的混合物，鋁粉與氧化鐵的質(zhì)量比為0.3?0.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)脫模鋼水取樣器，其特征在于:所述取樣筒的上部設(shè)置有伸長(zhǎng)桿，伸長(zhǎng)桿為多段，相鄰兩段伸長(zhǎng)桿之間采用螺紋連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)脫模鋼水取樣器，其特征在于:所述液壓泵的入油口通過(guò)油管連接至液壓油箱，液壓泵的出油口通過(guò)油管連接至液壓缸，在液壓泵的出油口與液壓缸之間的油管上設(shè)置有單向閥，所述液壓缸通過(guò)油管連接至液壓油箱，在液壓缸與液壓油箱之間的油管上設(shè)置有手動(dòng)閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)脫模鋼水取樣器，其特征在于:所述脫模器還包括托盤(pán)，所述托盤(pán)設(shè)置在支架上、脫模底座的下方。
【專利摘要】一種自動(dòng)脫模鋼水取樣器，屬于煉鋼冶金技術(shù)領(lǐng)域，其裝置包括取樣筒及脫模器，取樣筒的上部開(kāi)口，下部設(shè)置有定位蓋及凸型塞，所述定位蓋上設(shè)置有定位通孔，凸型塞上設(shè)置有與所述定位通孔相對(duì)應(yīng)的定位凸塊，定位蓋與凸型塞通過(guò)定位通孔和定位凸塊相配合，取樣筒的側(cè)壁為雙層結(jié)構(gòu)，內(nèi)、外壁間的空隙中設(shè)置有發(fā)熱劑，所述脫模器包括支架，支架的上部設(shè)置有液壓缸，液壓缸連接至液壓泵，支架的中部與下部分別設(shè)置有活動(dòng)卡盤(pán)與脫模底座，其取樣后通過(guò)液壓缸對(duì)凸型塞施力，從而將試樣通過(guò)取樣筒的上部口壓出。本實(shí)用新型取樣中不會(huì)帶來(lái)二次污染，取得試樣氣孔少且成分均勻準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，制造成本低，通過(guò)液壓裝置進(jìn)行脫模比較方便。
【IPC分類】G01N1-10
【公開(kāi)號(hào)】CN204286857
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420677734
【發(fā)明人】戰(zhàn)東平, 邱國(guó)興, 張洋鵬, 牛奔, 范坤, 鄭瑤, 姜周華, 龔偉, 張慧書(shū)
【申請(qǐng)人】東北大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2014年11月13日