冶炼工序中移动式洁净钢水取样装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种冶炼工序中移动式洁净钢水取样装置，包括取样钢杯和取样钢杯柄，其特征在于：所述的取样钢杯的底部设有圆形配重钢板，取样钢杯的上口设有通过铁丝连接的圆形轻质耐火砖盖；所述的取样钢杯柄的上端设有浮力启动弹力驱动套；在浮力启动弹力驱动套的侧壁上通过升降横杆上的螺帽与配有微型电机的螺杆配合连接；所述的螺杆与摆动装置连接，并设在取样车上。该冶炼工序中移动式洁净钢水取样装置，既能够快速破渣提取高洁净度钢水，又能偏转适合冶炼炉的倾斜，还能构移动、自动控制，而且取样较大，提取洁净度高的钢水，从而提高了钢水质量检测的准确性和代表性，而且使用方便、操作安全，可广泛用于各个冶炼工序取样。
【专利说明】冶炼工序中移动式洁净钢水取样装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种钢水取样装置的改进，属钢铁冶金领域，具体地说是一种在冶炼工序中，能够破渣提取高洁净度钢水、且能移动、自动控制的冶炼工序中移动式洁净钢水取样装置。
【背景技术】
[0002]随着钢铁技术的进步，降低钢中的夹杂物的总量和减少特殊类型夹杂物成为可能，钢水的洁净度直接决定了钢材的质量，同时也制约了钢材的后续加工处理。
[0003]目前，评价钢材洁净度主要是分析钢材中杂质成分总量以及杂质成分。分析钢材中的杂质通常是先对钢材取样，然后再在实验室分析。这种取样包括铸坯取样和钢水取样，通过铸坯取样分析可以判定最终铸态钢材中夹杂物的总量、粒度、能谱成分、分布，但不能判定在各冶炼工序中夹杂物产生、变化的规律；通过钢水取样分析可对夹杂物在各冶炼工序中夹杂物产生、变化的规律准确判定，同时判定夹杂物的总量、粒度、能谱成分、分布。
[0004]目前所使用的钢水检测取样器，通常利用真空玻璃吸管在高温条件下破真空将钢水吸入冷却模中，取样的形状为一个直径25—30mm、高1mm的圆柱体,带着一个直径6-8mmm、长30_60mm的细圆柱体,这种取样器的不足在于:一是样品受到真空管吸力和取样过程中渣的影响，取样效果不理想；二是在渣层厚、钢水温度低带来渣温低的情况下，取样中往往带渣或钢水中包有渣子，致使取样洁净度降低，影响了取样的代表性；三是具体操作过程采用人工方式直接插入钢水中，插入钢水的力量主要来源于操作者，不同操作人员的取样偏差较大，影响分析结果的客观性。
[0005]通过检索可知，目前有多种钢水取样装置的报道，但均没有突破采用纸质套筒、真空玻璃吸管取样原理，所以也同样存有以上现有技术的不足。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种在冶炼工序中，能够破渣提取高洁净度钢水、且能移动、自动控制、靠钢水自重装入取样器内的冶炼工序中移动式洁净钢水取样装置。
[0007]为了达到以上目的，本实用新型所采用的技术方案是:该冶炼工序中移动式洁净钢水取样装置，包括取样钢杯和取样钢杯柄，取样钢杯柄通过倒“U”形十字交叉架与取样钢杯的上口沿固定连接，其特征在于:所述的取样钢杯的底部设有圆形配重钢板，取样钢杯的上口设有圆形轻质耐火砖盖，圆形轻质耐火砖盖通过对称的铁丝拉紧与圆形配重钢板连接，从而使圆形轻质耐火砖盖封堵取样钢杯的上口，通过圆形配重钢板增加取样钢杯的重量；所述的取样钢杯柄的上端设有浮力启动弹力驱动套；在浮力启动弹力驱动套的侧壁上设有升降横杆，升降横杆上的螺帽与螺杆配合连接，螺杆的下端与微型低速电机的转动轴连接；所述的微型低速电机的底座通过摆动轴安装在支架上，支架的下端固定在取样车上，通过微型低速电机的底座沿摆动轴的摆动，实现当钢水冶炼炉倾斜偏转时，取样钢杯柄同样偏转，通过取样车的移动使取样钢杯对准钢水冶炼炉的炉口 ；所述的螺杆的后部设有与螺杆平行的偏转角度定位杆，在偏转角度定位杆上设有通过连杆与螺帽后侧壁焊接固定的导向滑套，通过导向滑套使连杆及其连接的升降横杆只作升降，不能转动；所述的偏转角度定位杆、螺杆和取样钢杯柄的下端设有保持平面连接杆，保持平面连接杆前端和中部分别通过滑套与螺杆和取样钢杯柄转动连接，保持平面连接杆的后端通过定向套与偏转角度定位杆连接；所述的偏转角度定位杆的下端通过转轴安装在弧度夹板上，弧度夹板的底部固定在取样车上，弧度夹板的上端设有弧度齿，偏转角度定位杆上的弹力定位杆卡在弧度齿的齿槽内定位，通过弹力定位杆卡在不同的弧度齿的齿槽内，实现不同的偏斜角度。
[0008]本实用新型还通过如下措施实施:所述的浮力启动弹力驱动套，包括筒状外壳、轴向压缩弹簧、弹簧压板和弹簧压板定位杆，取样钢杯柄沿筒状外壳的轴向中心通孔穿过，弹簧压板固定在取样钢杯柄上，通过弹簧压板压紧轴向压缩弹簧；所述的弹簧压板的底面边沿位置设有对称的凹槽，弹簧压板定位杆的拉钩卡入弹簧压板底面的凹槽内，通过弹簧压板定位杆的阻挡，使弹簧压板不能落下，保持轴向压缩弹簧的压缩状态；所述的弹簧压板定位杆插入筒状外壳侧壁通孔内，在弹簧压板定位杆的腰部套设径向压簧，通过按压弹簧压板定位杆的伸出端，使弹簧压板定位杆向筒状外壳内伸展，径向压簧被压缩，弹簧压板定位杆的拉钩即可卡入弹簧压板底面的凹槽内，当取样钢杯落在钢水渣层上后，因取样钢杯为内空，所以产生浮力，导致取样钢杯柄上推，进一步压缩轴向压缩弹簧，此时，弹簧压板上移，导致弹簧压板定位杆的拉钩脱出弹簧压板底面的凹槽，在径向压簧的作用下，弹簧压板定位杆回缩，脱离弹簧压板，便在轴向压缩弹簧的弹力爆发下迅速落下，从而实现了取样钢杯柄下端的取样钢杯迅速的插入钢水内。
[0009]所述的偏转角度定位杆的一侧设有轴向导轨，轴向导轨卡在导向滑套和定向套的键槽内，从而使导向滑套和定向套不能沿偏转角度定位杆转动。
[0010]所述的取样钢杯柄的下端与倒“U”形十字交叉架通过销轴转动连接。
[0011]所述的取样钢杯，内直径为25-40mm，高度为60_150mm，内腔锥度1_5度，上大下小，便于脱模；外壁为圆柱体，外部直径为70-100mm,壁厚大于20mm,底部厚度大于40mm。
[0012]所述的圆形配重钢板的材质同钢水的材质，圆形配重钢板熔入钢水中，不影响钢水材质。
[0013]本实用新型的有益效果在于:该冶炼工序中移动式洁净钢水取样装置，既能够快速破渣提取高洁净度钢水，又能偏转适合冶炼炉的倾斜，还能构移动、自动控制，而且取样较大，提取洁净度高的钢水，从而提高了钢水质量检测的准确性和代表性，而且使用方便、操作安全，可广泛用于各个冶炼工序取样。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构侧视局剖示意图。
[0015]图2为本实用新型的偏转角度定位杆与弧度夹板装配结构右视示意图。
[0016]图3为本实用新型的浮力启动弹力驱动套结构轴向剖视放大示意图。
[0017]图中:1、取样钢杯；2、取样钢杯柄；3、圆形配重钢板；4、圆形轻质耐火砖盖；5、铁丝；6、浮力启动弹力驱动套；61、筒状外壳；62、轴向压缩弹簧；63、弹簧压板；64、弹簧压板定位杆；66、径向压簧；7、升降横杆；8、螺帽；9、螺杆；10、微型低速电机；11、摆动轴；12、支架；13、取样车；14、偏转角度定位杆；15、导向滑套；16、保持平面连接杆；17、滑套；18、定向套；19、倒“U”形十字交叉架；20、连杆；21、转轴；22、弧度夹板；23、弧度齿；24、弹力定位杆；25、轴向导轨；26、销轴。
【具体实施方式】
[0018]参照图1、图2、图3制作本实用新型。该冶炼工序中移动式洁净钢水取样装置，包括取样钢杯I和取样钢杯柄2，取样钢杯柄2通过倒“U”形十字交叉架19与取样钢杯I的上口沿固定连接，其特征在于:所述的取样钢杯I的底部设有圆形配重钢板3，取样钢杯I的上口设有圆形轻质耐火砖盖4,圆形轻质耐火砖盖4通过对称的铁丝5拉紧与圆形配重钢板3连接，从而使圆形轻质耐火砖盖4封堵取样钢杯I的上口，通过圆形配重钢板3增加取样钢杯I的重量，这样，可提高取样钢杯I进入钢水的比重，由于取样钢杯I的上口有圆形轻质耐火砖盖4封堵，所以在取样钢杯I穿过钢水上部的渣层时，可避免渣进入取样钢杯I的腔内，由于圆形轻质耐火砖盖4是通过铁丝5拉紧与圆形配重钢板3连接的，所以，当取样钢杯I进入钢水内后，铁丝5很快熔断，圆形配重钢板3熔入钢水，圆形轻质耐火砖盖4上浮打开取样钢杯I的上口，钢水即可流入取样钢杯I的腔内，完成采样，当上提取样钢杯I时，由于圆形轻质耐火砖盖4仍处在倒“U”形十字交叉架19内，所以又盖在取样钢杯I的上口，防止渣进入取样钢杯I内；所述的取样钢杯柄2的上端设有浮力启动弹力驱动套6，通过浮力启动弹力驱动套6实现当取样钢杯I触及钢水表面渣层时，通过弹力使取样钢杯I快速穿过渣层进入洁净钢水内；在浮力启动弹力驱动套6的侧壁上设有升降横杆7，升降横杆7上的螺帽8与螺杆9配合连接，螺杆9的下端与微型低速电机10的转动轴连接，通过启动微型低速电机10带动螺杆9转动，螺杆9的转动实现螺帽8及其固定连接的升降横杆7升降，从而带动浮力启动弹力驱动套6及其取样钢杯I的升降；所述的微型低速电机10的底座通过摆动轴11安装在支架12上，支架12的下端固定在取样车13上，通过微型低速电机10的底座沿摆动轴11的摆动，实现当钢水冶炼炉倾斜偏转时，取样钢杯柄2同样偏转，通过取样车13的移动使取样钢杯I对准钢水冶炼炉的炉口 ；所述的螺杆9的后部设有与螺杆9平行的偏转角度定位杆14，在偏转角度定位杆14上设有通过连杆20与螺帽8后侧壁焊接固定的导向滑套15，通过导向滑套15使连杆20及其连接的升降横杆7只作升降，不能转动；所述的偏转角度定位杆14、螺杆9和取样钢杯柄2的下端设有保持平面连接杆16，保持平面连接杆16前端和中部分别通过滑套17与螺杆9和取样钢杯柄2转动连接，保持平面连接杆16的后端通过定向套18与偏转角度定位杆14连接，通过这种结构，实现偏转角度定位杆14在偏转一定角度时，取样钢杯柄2、螺杆9和偏转角度定位杆14保持在一个平面内；所述的偏转角度定位杆14的下端通过转轴21安装在弧度夹板22上，弧度夹板22的底部固定在取样车13上，弧度夹板22的上端设有弧度齿23，偏转角度定位杆14上的弹力定位杆24卡在弧度齿23的齿槽内定位,通过弹力定位杆24卡在不同的弧度齿23的齿槽内，实现不同的偏斜角度。
[0019]作为本实用新型的改进:所述的浮力启动弹力驱动套6，包括筒状外壳61、轴向压缩弹簧62、弹簧压板63和弹簧压板定位杆64，取样钢杯柄2沿筒状外壳61的轴向中心通孔穿过，弹簧压板63固定在取样钢杯柄2上，通过弹簧压板63压紧轴向压缩弹簧62 ;所述的弹簧压板63的底面边沿位置设有对称的凹槽，弹簧压板定位杆64的拉钩65卡入弹簧压板63底面的凹槽内，通过弹簧压板定位杆64的阻挡，使弹簧压板63不能落下，保持轴向压缩弹簧62的压缩状态；所述的弹簧压板定位杆64插入筒状外壳61侧壁通孔内，在弹簧压板定位杆64的腰部套设径向压簧66，通过按压弹簧压板定位杆64的伸出端，使弹簧压板定位杆64向筒状外壳61内伸展,径向压簧66被压缩,弹簧压板定位杆64的拉钩65即可卡入弹簧压板63底面的凹槽内，当取样钢杯I落在钢水渣层上后，因取样钢杯I为内空，所以产生浮力，导致取样钢杯柄2上推，进一步压缩轴向压缩弹簧62，此时，弹簧压板63上移，导致弹簧压板定位杆64的拉钩65脱出弹簧压板63底面的凹槽，在径向压簧66的作用下，弹簧压板定位杆64回缩，脱离弹簧压板63，不再阻挡弹簧压板63的下落，便在轴向压缩弹簧62的弹力爆发下迅速落下，从而实现了取样钢杯柄2下端的取样钢杯I迅速的插入钢水内。
[0020]所述的偏转角度定位杆14的一侧设有轴向导轨25，轴向导轨25卡在导向滑套15和定向套18的键槽内，从而使导向滑套15和定向套18不能沿偏转角度定位杆14转动。
[0021]所述的取样钢杯柄2的下端与倒“U”形十字交叉架19通过销轴26转动连接，这样，当钢水冶炼炉倾斜偏转取样时，虽然取样钢杯柄2随钢水冶炼炉倾斜偏转做同样的偏转，但取样钢杯I始终保持垂直状态，以不影响取样容量。
[0022]所述的取样钢杯1，内直径为25-40mm，高度为60_150mm，内腔锥度1_5度，上大下小，便于脱模；外壁为圆柱体，外部直径为70-100mm,壁厚大于20mm,底部厚度大于40mm。
[0023]所述的圆形配重钢板3的材质同钢水的材质，圆形配重钢板3熔入钢水中，不影响钢水材质。
【权利要求】
1.冶炼工序中移动式洁净钢水取样装置，包括取样钢杯(I)和取样钢杯柄(2)，取样钢杯柄(2)通过倒“U”形十字交叉架(19)与取样钢杯(I)的上口沿固定连接，其特征在于:所述的取样钢杯(I)的底部设有圆形配重钢板(3)，取样钢杯(I)的上口设有圆形轻质耐火砖盖(4)，圆形轻质耐火砖盖(4)通过对称的铁丝(5)拉紧与圆形配重钢板(3)连接；所述的取样钢杯柄(2)的上端设有浮力启动弹力驱动套(6);在浮力启动弹力驱动套(6)的侧壁上设有升降横杆(7)，升降横杆(7)上的螺帽(8)与螺杆(9)配合连接，螺杆(9)的下端与微型低速电机(10)的转动轴连接；所述的微型低速电机(10)的底座通过摆动轴(11)安装在支架(12)上，支架(12)的下端固定在取样车(13)上；所述的螺杆(9)的后部设有与螺杆(9)平行的偏转角度定位杆(14)，在偏转角度定位杆(14)上设有通过连杆(20)与螺帽(8)后侧壁焊接固定的导向滑套(15);所述的偏转角度定位杆(14)、螺杆(9)和取样钢杯柄(2)的下端设有保持平面连接杆(16)，保持平面连接杆(16)前端和中部分别通过滑套(17)与螺杆(9 )和取样钢杯柄(2 )转动连接，保持平面连接杆(16 )的后端通过定向套(18 )与偏转角度定位杆(14)连接；所述的偏转角度定位杆(14)的下端通过转轴(21)安装在弧度夹板(22)上，弧度夹板(22)的底部固定在取样车(13)上，弧度夹板(22)的上端设有弧度齿(23)，偏转角度定位杆(14)上的弹力定位杆(24)卡在弧度齿(23)的齿槽内定位。
2.根据权利要求1所述的冶炼工序中移动式洁净钢水取样装置，其特征在于:所述的浮力启动弹力驱动套(6)，包括筒状外壳(61)、轴向压缩弹簧(62)、弹簧压板(63)和弹簧压板定位杆(64)，取样钢杯柄(2)沿筒状外壳(61)的轴向中心通孔穿过，弹簧压板(63)固定在取样钢杯柄(2)上；所述的弹簧压板(63)的底面边沿位置设有对称的凹槽，弹簧压板定位杆(64)的拉钩(65)卡入弹簧压板(63)底面的凹槽内；所述的弹簧压板定位杆(64)插入筒状外壳(61)侧壁通孔内，在弹簧压板定位杆(64 )的腰部套设径向压簧(66 )，通过按压弹簧压板定位杆(64)的伸出端,使弹簧压板定位杆(64)向筒状外壳(61)内伸展，径向压簧(66)被压缩，弹簧压板定位杆(64)的拉钩(65)即可卡入弹簧压板(63)底面的凹槽内，当取样钢杯(I)落在钢水渣层上后，因取样钢杯(I)为内空，所以产生浮力，导致取样钢杯柄(2)上推，进一步压缩轴向压缩弹簧(62)，此时，弹簧压板(63)上移，导致弹簧压板定位杆(64)的拉钩(65)脱出弹簧压板(63)底面的凹槽，在径向压簧(66)的作用下，弹簧压板定位杆(64)回缩，脱离弹簧压板(63)，便在轴向压缩弹簧(62)的弹力爆发下迅速落下，从而实现了取样钢杯柄(2)下端的取样钢杯(I)迅速的插入钢水内。
3.根据权利要求1所述的冶炼工序中移动式洁净钢水取样装置，其特征在于:所述的取样钢杯柄(2)的下端与倒“U”形十字交叉架(19)通过销轴(26)转动连接。
【文档编号】G01N1/10GK203941033SQ201420319410
【公开日】2014年11月12日 申请日期:2014年6月17日 优先权日:2014年6月17日
【发明者】王俊海, 王宏霞, 谷国华, 陈坤 申请人:山东泰山钢铁集团有限公司