一种快速分离钢液取样器的制作方法

本实用新型涉及一种钢液取样器，尤其涉及一种钢样与取样器上的凝钢能够快速分离的钢液取样器。

背景技术：

目前各行业对高纯净度钢材的需求日益增加，超低碳钢、超低有害元素含量钢的生产量也随之大大增加。钢厂在生产上述钢种的过程中，需要使用取样器对熔炼、精炼及连铸过程的钢液取样，目的是检测钢液中的夹杂物，同时可用于化学元素含量检测。

但是目前常规的专用钢液取样器并不能满足使用要求，如申请号为CN200620041509.1 的中国专利，公开的一种“炼钢精炼炉用圆柱型超低碳钢取样器”，“夹持管前端插入外纸管内并与外纸管固接，外纸管内依次插入并排列进样杯盖、进样杯、分离垫、取样杯、取样杯盖，进样杯上开有圆孔，进样杯前端紧贴进样杯盖使其靠住夹持管前端部，进样杯后端连接分离垫，进样杯圆孔与外纸管壁上的圆孔相对应构成进样口，分离垫置于取样杯杯口，取样杯盖被填充物填充后被纸管外部的定位盖封住且固定。在进样口处装有挡渣帽。取样器取得的圆柱样模，能满足分析要求。”

申请号为CN02279192.2的中国专利公开了“一种炼钢用超低碳钢取样器”，“取样器由纸管、钢样盒、陶瓷纤维纸、砂体、圆锥形高温耐火环，脱氧片、石英管及铁帽构成，钢样盒的一端插入在开了通孔的砂体中与石英管相通，石英管内装有开了均布微孔的脱氧片，纸管底部安装有圆锥形高温耐火环，测试超低碳的范围在0.03％左右。其钢液取样碳的化验值可达到[C]＜0.01(％)，满足化学分析室对超低碳钢的化验要求。”

在上述2种取样器的结构中，耐火材料和纸制品直接与钢液接触，存在样品钢液受污染、不能真实反映钢液的信息的问题，且均存在结构复杂、制作成本高、取样成功率低的缺点，第2种取样器还存在所取样品体积小，不能用做金相等项检验的问题；另外目前取样过程中普遍存在所取得钢样与包裹在取样器外的凝钢容易粘连，导致钢样取出困难的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种快速分离钢液取样器，能够方便地获得精炼、连铸过程的有效钢样，对钢样污染小，能够真实反映钢液的信息；钢样尺寸足够大，可满足化学成分、金相组织等项检验的要求；钢样可快速方便地从样杯内取出。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种快速分离钢液取样器，包括样杯、杯盖、绝热隔离环和提杆；所述提杆与样杯固定连接，杯盖扣在样杯顶部，杯盖采用薄钢板制作，绝热隔离环套设在杯盖外侧，绝热隔离环由隔热材料制成。

所述样杯靠近顶部边缘的杯体外侧设有环形凹槽，杯盖四周自杯沿向下方延伸，在环形凹槽处向内收缩与其表面贴紧；绝热隔离环的内表面与杯盖外表面相配合。

所述杯盖的厚度为0.05～0.2mm。

所述绝热隔离环由纸、纸板、陶瓷纤维或耐火材料制成。

所述样杯的内部型腔为向杯底收窄的锥形结构。

所述样杯内部型腔的杯口直径为10～150mm，杯底直径为10～160mm，型腔深度为10～ 200mm，型腔锥度为1～30°；样杯外径为15～180mm，样杯高度为10～230mm。

所述提杆固定在样杯外部一侧，与样杯轴线平行设置。

所述提杆的长度为500～3000mm，直径5～20mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)能够方便地获得精炼、连铸过程的钢液样品，所得钢样有效率高；

2)只有绝热隔离环采用隔热材料制成，与钢样不直接接触，对钢样污染小，能真实反映钢液的信息；

3)所取钢样尺寸足够大，能够满足化学成分、金相组织等多项检验的要求；

4)由于设置了绝热隔离环，钢样不会与包裹在样杯外的凝钢粘连，另外样杯内部型腔采用锥形结构也便于取出钢样，因此数秒钟内即可实现钢样与样杯的分离并轻松将钢样取出，操作方便快捷。

5)对取样杯进行清理并重新装配杯盖和绝热隔离环后，取样器即可重复使用；

6)每次取样仅消耗杯盖和绝热隔离环各一个，使用成本低。

附图说明

图1是本实用新型所述一种快速分离钢液取样器的结构示意图。

图2是本实用新型所述样杯与提杆的结构示意图。

图3是本实用新型所述杯盖的结构示意图。

图4是本实用新型所述绝热隔离环的结构示意图。

图中：1.提杆 2.样杯 3.杯盖 4.环形凹槽 5.绝热隔离环

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，本实用新型所述一种快速分离钢液取样器，包括样杯2、杯盖3、绝热隔离环5和提杆1；所述提杆1与样杯2固定连接(如图2所示)，杯盖3扣在样杯2顶部，杯盖3采用薄钢板制作，绝热隔离环5套设在杯盖3外侧，绝热隔离环5由隔热材料制成。

如图1、图2所示,所述样杯2靠近顶部边缘的杯体外侧设有环形凹槽4，杯盖3四周自杯沿向下方延伸(如图1、图3所示)，在环形凹槽4处向内收缩与其表面贴紧；绝热隔离环5的内表面与杯盖3外表面相配合(如图1、图4所示)。

所述杯盖3的厚度为0.05～0.2mm。

所述绝热隔离环5由纸、纸板、陶瓷纤维或耐火材料制成。

所述样杯2的内部型腔为向杯底收窄的锥形结构。

所述样杯2内部型腔的杯口直径为10～150mm，杯底直径为10～160mm，型腔深度为 10～200mm，型腔锥度为1～30°；样杯2外径为15～180mm，样杯2高度为10～230mm。

所述提杆1固定在样杯2外部一侧，与样杯2轴线平行设置。

所述提杆1的长度为500～3000mm，直径5～20mm。

本实用新型中，样杯2上部外侧加工的环形凹槽4与绝热隔离环5相配合，用于固定杯盖3和封闭样杯2的内部型腔。提杆1的长度及形状可根据需要设置，以方便使用为原则。

本实用新型组装时，先将样杯2与提杆1焊接在一起，使用时再将杯盖3扣在样杯2 顶部，将其四周覆盖环形凹槽4的部分压入凹槽内使其与环形凹槽4紧密贴合，即可实现杯盖3的固定以及对样杯2内部型腔的封闭。绝热隔离环5采用纸板等绝热性能较好的材料，其作用一是进一步固定杯盖3，二是对钢样和外部钢液起隔离作用，由于其绝热性能好，能够防止钢液在样杯2顶部凝固，因此钢样不会与包裹样杯2的凝钢粘连，方便钢样取出。

使用本实用新型所述一种快速分离钢液取样器的取钢样的操作方法如下：

1)取样人员手执提杆1，将样杯2插入钢液内直至杯盖3完全浸入钢液中，并至钢液液面下一定深度；停留1～4秒钟后，杯盖3熔化，钢液进入样杯2内部型腔中；

2)将样杯2提出钢液；

3)停留3秒钟以上，待所取钢样完全凝固；

4)取出钢样；因为样杯2的内部型腔具有锥度，钢液凝固冷却收缩后很容易倒出；同时钢样与样杯2外凝固的钢液被绝热隔离环5隔离，因此不会发生粘连，可快速将钢样顺利取出。

以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例1】

本实施例中，采用本实用新型所述取样器取普碳钢(Q235)的精炼钢液样品，绝热隔离环5的材质为纸板。

样杯2内部型腔的杯口直径为32mm、杯底直径为28mm，型腔深62mm，样杯2的外径为42mm、高度为75mm；提杆1的长度为1500mm，直径为10mm；杯盖3采用厚度为0.15mm 的普碳钢薄钢板制作。

取样操作过程如下：

1)取样人员手执提杆1，将样杯2插入钢液至液面下300mm处，停留3秒钟；

2)提出样杯2；

3)停留3秒钟，待钢样凝固；

4)将钢样取出，取出时钢样与凝钢无粘连；

5)清理样杯2并重新装配杯盖3和绝热隔离环5，取样器即可重复使用。

【实施例2】

本实施例中，采用本实用新型所述取样器取高碳钢(LX80)的精炼钢液样品，绝热隔离环5的材质为纸板。

样杯2内部型腔的杯口直径为35mm、杯底直径为31mm，型腔深67mm；样杯2的外径为45mm、高度为80mm；提杆1的长度为1600mm，直径为10mm；杯盖3采用厚度为0.10mm 普碳钢薄钢板制作。(高碳钢熔点低，收缩量大，所以样杯2杯口直径和型腔深度应稍大，杯盖3的厚度相对更薄些。)

取样操作过程如下：

1)取样人员手执提杆1，将样杯2插入钢液至液面下300mm处，停留3秒钟；

2)提出样杯2；

3)停留4秒钟，待钢液样品凝固；

4)将钢样取出，取出时钢样与凝钢无粘连；

5)清理样杯2并重新装配杯盖3和绝热隔离环5，取样器即可重复使用。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。