[发明专利]一种快速凝固的插芯取钢样装置及取样方法

说明书

本发明涉及一种快速凝固的插芯取钢样装置及取样方法，属于冶金行业炼钢连铸生产技术领域。技术方案是：包含取样管（3）、密封塞（5）、冷却介质出口（6）、冷却介质进口（7）、阀门（8）、内环缝（9）和外环缝（10），取样管（3）为管壁具有一定厚度的圆管，取样管（3）的管壁上设有相互连通的内环缝（9）和外环缝（10），内环缝（9）设有冷却介质出口（6），外环缝（10）设有冷却介质进口（7），冷却介质进口（7）设有阀门（8）；密封塞（5）密封在取样管（3）的一端。本发明的有益效果是：将取样管快速插入到渣层界面区域以下不同深度，取样管内的钢液凝固后再将取样管提升上来，然后对钢样进行化学分析，指导高洁净钢液的冶炼。

技术领域

本发明涉及一种快速凝固的插芯取钢样装置及取样方法，属于冶金行业炼钢连铸生产技术领域。

背景技术

盛钢容器尤其是钢包中的表层钢液成分与纯净度存在一定差异，目前，常规使用的插入式饼样只能取液面下某一深度的局部小样品，取样深度随机性强，致使离站时合金钢合金含量取样检测有时不能重现，合金钢窄成分控制难度增加；而高纯净度要求的钢种，如IF钢，不同深度纯净度不能评价而导致浇注后期留钢量难以操作。

盛钢容器中钢渣界面区域钢液与渣层始终处于动态平衡状态，尤其钢包最为典型，即钢液与渣在界面始终进行物质传递与反应，其中主要过程是钢液被逐渐氧化产生氧化亚铁进入渣中，增加了渣氧化性，而渣中铁氧化物被钢中铝还原，从而消耗铝并产生氧化铝进入钢液中，通过这种模式，大气中氧不断渗透到钢中对钢液进行污染，从而降低了界面区域钢液纯净度。由于渣层是大气污染源与钢液的过渡层，因此，钢渣界面区域的钢液受影响最大，为此，生产中有很多应对办法，如IF钢等残余元素极低的高纯净度钢液，目前大多采用转炉—RH—连铸工艺流程生产，以最快的节奏、与大气最少的接触时间，实现高洁净度。在钢包浇注过程中，钢包内表层钢液纯净度逐渐降低，一些对氧含量及夹杂物要求高的钢种，如轴承钢、汽车板用钢，大包浇钢完了时常采用留钢操作，一是不产生下渣，同时也将界面区域钢液留下。但是留钢多少，基本是经验操作，目前缺乏理论依据。

钢渣界面区域钢液是一个复杂区域，但是钢渣界面区域取样困难，该区域钢液的夹杂物变化机制及规律知之甚少，如钢液氧含量、夹杂物及合金成分随着距离表层深度的变化，需要一种非常规的取样装置与取样方法。

发明内容

本发明目的是提供一种快速凝固的插芯取钢样装置及取样方法，将取样管快速插入到渣层界面区域以下不同深度，取样管内的钢液凝固后再将取样管提升上来，然后钢样进行化学分析，进而指导实现高洁净钢液的冶炼，解决背景技术中存在的问题。

本发明的技术方案是：

一种快速凝固的插芯取钢样装置，包含取样管、密封塞、冷却介质出口、冷却介质进口、阀门、内环缝和外环缝，取样管为管壁具有一定厚度的圆管，取样管的管壁上设有相互连通的内环缝和外环缝，内环缝设有冷却介质出口，外环缝设有冷却介质进口，冷却介质进口设有阀门；密封塞密封在取样管的一端。

所述取样管管壁上的内环缝和外环缝在靠近取样管一端端口处相连通，密封塞密封在取样管另一端端口上。

所述密封塞为与取样管相匹配的圆台形。

所述密封塞螺纹连接在取样管的端口上。

所述取样管设有密封塞的端口上具有向外延伸的外沿，密封塞通过带钩弹簧固定在取样管的端口上。

所述带钩弹簧的一端固定在密封塞上，带钩弹簧的另一端钩在取样管的外沿上。

一种快速凝固的插芯取钢样方法，按照以下步骤进行操作：

①打开冷却介质进口上的阀门；

②将取样管插入到盛钢容器的渣层以下；

③将密封塞密封在取样管的上端口；