[发明专利]钢水在线取样装置的在线钢水取样定氮方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金工业生产的技术领域。更具体地，本发明涉及一种钢水在线取样装置。另外，本发明还涉及该装置的在线钢水取样定氮方法。

背景技术

随着冶金行业的发展，客户对钢质量和纯净度的要求越来越高。

钢中的ω(N)对钢的力学性能影响较大。当钢中ω(Al)、ω(B)含量较高时，极易形成大量的AlN、BN脆化相。在连铸浇铸过程中，铸坯局部区域处于二维传热状态，其冷却强度高于铸坯的中部，生产的AlN随着较软的铁素体相在奥氏体晶界中优先析出，形成局部的脆化相，塑性下降，形成应变集中区，导致铸坯产生表面龟裂纹。

因此，国内大部分钢铁企业都在通过优化冶炼过程中各个工序的工艺，控制钢水中N含量。但是由于在线取样定氮设备价格较为昂贵，国内大多数厂家都没有专门的取样定氮设备，导致了冶炼过程各个工序的增氮值无法准确监控，给产品质量的稳定带来一定的困难。

发明内容

本发明提供一种钢水在线取样装置，其目的是对冶炼过程中各个工序的增氮量进行及时和精确控制。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

本发明的钢水在线取样装置，应用于在线钢水取样定氮方法，该装置包括取样杯、取样杆和取样杯盖；所述的取样杆平行于取样杯的外圆柱母线，并焊接在取样杯的外壁上。

所述的取样杯盖采用固定细铁丝固定在取样杯的正上方。

所述的取样杯的内壁设有均匀的液压油涂层。

所述的取样杯的内直径为Φ50mm，外直径为Φ55mm，长度为150mm。

所述的取样杯采用普通碳素钢制成。

所述的取样杆的长度为2500mm；

所述的取样杯盖的直径为60mm。

所述的取样杯盖的材质为木质复合板。

所述的钢水在线取样装置包括试样加工设备，所述的试样加工设备包括火焰割枪、机械加工机床。

为了实现与上述技术方案相同的发明目的，本发明还提供了以上所述的钢水在线取样装置的在线钢水取样定氮方法，其技术方案是所述的方法的过程为：

在所述的取样杯内壁均匀涂抹液压油；

待钢包运至冶炼工序的位置后，开启适当氩气，顶开钢水上方渣层；

利用所述的钢水在线取样装置迅速插入钢水中，进行取样；

待取样完毕后，将所述的钢水在线取样装置杯口朝上放置在地面；

待钢水冷却后，杯内形成圆柱形的粗试样；

利用铁锤敲击取样杯的底部，将所述的粗试样5取出；所述的取样杯重新加上取样杯盖、取样杆后继续循环使用；

待粗试样冷却后，用火焰割枪沿粗试样截面进行切割，切割完毕后得到火焰切割试样；

利用机械加工机床将火焰切割试样加工成阶梯圆柱形的成品试样。

所述的火焰切割试样的截面长度为20mm，宽度为12mm，高度为150mm。

所述的成品试样的小端直径为5.5mm，长度为100mm；大端直径为15mm，长度为50mm。

所述的取样装置插入钢水深度为500mm，插入时间控制在3～5秒。

本发明采用上述技术方案，可以对冶炼过程中各个工序的增氮量进行实时监控，为研究降低钢水中氮含量提供准确数据，取样定氮结果误差在5ppm以内，有利于优化特供钢控氮工艺；该装置结构简单，易于制作和更换，成本较低，可循环使用，环保耐用；定氮方法操作方便，易在各大优特钢厂推广使用。

附图说明

附图所示内容及图中的标记简要说明如下：

图1为本发明的钢水在线取样装置结构示意图；

图2为通过本发明的装置取得的粗试样结构示意图；

图3为本发明对粗试样进行气割取得火焰切割试样的示意图；

图4为本发明的成品试样结构示意图。

图中标记为：

1、取样杆；2、取样杯；3、取样杯盖；4、固定细铁丝；5、粗试样；6、切割线；7、火焰切割试样；8、成品试样。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。

如图1所示的本发明的结构，为一种钢水在线取样装置，应用于在线钢水取样定氮方法，是冶金行业炼钢厂的钢水在线取样装置。

为了解决现有取样定氮工装设备存在的问题并克服其缺陷，实现在线取样跟踪增氮量的发明目的，本发明采取的技术方案为：