[发明专利]取样器和取样方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有用于由熔融材料形成的样品、优选地用于由熔融金属、尤其由熔融粗铁或熔融钢形成的样品的样品室的取样器，其包含至少一个下部冷却体、至少一个上部冷却体和至少一个内部冷却体以及至少一个填充部件、优选地一个填充管，其中所述样品室至少由所述下部冷却体和所述内部冷却体共同地围绕，优选地直接共同地围绕，使得至少所述样品室可以借助于至少所述下部和内部冷却体冷却，其中连接到所述样品室的所述填充部件借助于填充口合并到所述样品室中，并且其中所述冷却体各自包含外表面。此外，本发明涉及一种从具有超过600℃的熔融温度的熔融材料、尤其熔融金属、优选地熔融粗铁或熔融钢取样的方法，其中所述取样器安置在喷枪和/或载体部件、优选地载体管的一端，并且被浸没到所述熔融材料中，其中所述取样器的所述样品室随后被熔融材料填充，并且其中随后借助于所述取样器从所述熔融材料取出至少所述样品。本发明还涉及一种容纳取样器的样品固持器，其中所述样品固持器包含用于容纳所述取样器的接触部件，并且其中至少一个经过所述接触部件供应气体到所述取样器中的进料管线和至少一个经过所述接触部件从所述取样器排出气体的排放管线和至少一个延伸通过所述接触部件并且连接到所述样品室的气体管线布置于所述样品固持器中。本发明还涉及一种使用喷枪在熔融金属中、尤其使用副枪在熔融钢中实施取样工艺的装置，其中所述喷枪包含枪体。此外，本发明涉及一种从具有超过600℃的熔融温度的熔融材料、尤其熔融金属、优选地熔融粗铁或熔融钢取样的方法，其中所述取样器安置在喷枪和/或载体部件、优选地载体管的一端，并且被浸没到所述熔融材料中，其中样品固持器安置在所述取样器与喷枪和/或载体部件之间，其中所述取样器的所述样品室随后被熔融材料填充，并且其中随后借助于所述取样器从所述熔融材料取出至少所述样品。

背景技术

根据迄今为止已知的现有技术，从熔融材料、例如熔融金属获取样品为可行的。

举例来说，从EP2397834A2已知一种用于在熔融金属中测量和取样的测量探针，其具有布置于喷枪上的测量头，其中测量头带有至少一个温度传感器和样品室，其中样品室至少部分被量测头围绕并且包括延伸通过测量头的填充通道。填充管例如为石英玻璃管。

从US3,646,816A已知一种取样器，其中通过浸没到熔融材料浴中产生样品。在此背景下，将形状不同的样品室用于首先产生平坦样品并且其次产生针形样品，其中铝管用于防止在熔融材料入口管的入口区域中脱氧。开口用于释放在从取样器获取样品期间所产生的压缩空气。金属盘用于样品室的区域中以冷却样品。

此外，DE3200010A1公开一种喷枪的用途，其用于去除用于光谱分析的金属浸没样品，其中浸没到熔融金属中的喷枪的端截面包含具有封闭的入口通道的浸没锭模，其中浸没锭模布置于保护性气体氛围中并且通过填充通道上升的一定量的样品压缩和/或取代保护性气体。在此背景下，喷枪在一个实施例中包含过压阀门并且在一个实施例中包含用于以惰性气体冲洗浸没锭模并且以气密方式封闭所述浸没锭模的阀门。

此外，从DE102011121183A1已知在取样器中使用一种由导热良好的铜制成的冷却体以使得来自流动到冷却室中的样品的热快速耗散，以使得所述样品因此快速冷却，其中冷却体由形成样品室布置的内壁的两种体组成。此外，从所述文件还已知的是样品在从样品室去除时被惰性气体围绕。

迄今为止已知的现有技术的一个缺点为随后形成样品的被吸收到样品室中的熔融材料在样品室中仅极缓慢地冷却。冷却样品的后续测量仅可以在熔融材料真正组合的长时间间隔之后进行，因为冷却时间极长。此外，如果样品在其仍热时从取样器去除，则由于存在环境空气而在尚未冷却的样品上发生例如氧化反应。

发明内容

因此本发明的一个目标为设计一种方式，其中上文所描述的缺点可以被减少或克服。确切地说，设计一种方式快速并且简易地冷却吸收到样品室中的样品以使得在冷却工艺期间产生的固体样品在吸收熔融材料后仅较短时间就可以从熔融材料去除。此外，在整个快速的冷却工艺中应防止样品与例如环境空气进行反应。

本发明的另一目标为设计一种使用简单技术和廉价构件以熔融材料填充样品室的方式。

本发明的另一目标为创建一种从熔融材料取样的方法，由熔融材料形成的样品可以借助于所述方法以技术上容易的方式并且快速地冷却，例如用于其分析。

本发明的另一目标为创建一种从熔融材料取样的方法，借助于所述方法可以快速填充样品室。