真空感應爐冶煉含高碳鋼的取樣模的製作方法

2024-02-13 05:53:15 1

專利名稱：真空感應爐冶煉含高碳鋼的取樣模的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及取樣設備，更具體地說，涉及ー種真空感應爐冶煉含高碳鋼的取樣模。
背景技術：
真空感應爐是ー種特殊的冶金爐，採用真空感應爐冶煉的鋼(或合金)，具有夾雜物少、純淨度高的特點，因此，真空感應爐常用於ー些高品質鋼(或合金)的生產冶煉。過去，真空感應爐生產冶煉的高品質鋼(或合金)，主要是含碳(C)量較低的高溫合金、精密合金(一般情況下，高溫合金、精密合金的含碳量< O. 2% );現在，隨著社會科學技術的發展，ー些含碳量較高的鋼，也納入了真空感應爐的生產冶煉，如含碳量較高的軸承 鋼(軸承鋼是用來製造滾珠、滾柱和軸承套圈的鋼，承受極大的壓カ和摩擦力，所以要求高而均勻的硬度和耐磨性極高的彈性極限，對軸承鋼的化學成分均勻性、非金屬夾雜物的含量和分布、碳化物的分布要求嚴格。有種軸承鋼又稱高碳硌鋼，其含碳量高達I. 0% )。真空感應爐的生產冶煉特點是(I)整個生產冶煉過程，是在ー個封閉的真空室內進行的；(2)熔煉爐在真空室內，處在真空室的下部；(3)加料ロ在真空室內，處在熔煉爐的上方；(4)爐前取樣分析、爐前加料，是鋼或合金在冶煉過程中，不可缺少的エ序。說明爐前取樣分析是指從熔煉爐內提取爐前試樣，進行鋼的化學成分分析；爐前加料是指根據鋼或合金的標準成分範圍，及爐前試樣的化學成分分析，向熔煉爐內投入相應的、適量的各種合金原材料，調整鋼的成分。爐前取樣分析過程如圖I所示(I)採用取樣模I從加料ロ 2位置下沉，進入熔煉爐3，使得熔煉爐3內的鋼液流入取樣模I ;(2)抬升取樣模及取樣模內的鋼液，回到加料ロ位置；(3)從真空室內取出取樣模及取樣模內的鋼液；(4)取出爐前試樣(取樣模內的鋼液液)；(5)對爐前試樣進行化學成分分析。目前，真空感應爐的爐前取樣時所採用的傳統取樣模I如圖2所示，是杯型(該取樣模取樣時鋼水從取樣模上部流入注滿杯中)，而獲取的爐前試樣是ー個圓臺形杯樣；爐前試樣檢測是(I)在爐前試樣上取鑽樣(或車屑樣)，然後在碳矽分析儀上做爐前試樣「C、S元素」的檢測分析；(2)對爐前試樣切割加工，在光譜分析儀上做「其他元素」的檢測分析。上述傳統取樣模，在真空感應爐的「含碳量較低的高溫合金、精密合金」冶煉中，生產正常。但是，在「含碳量較高的高品質鋼(如軸承鋼)」冶煉中，爐前試樣「C、s元素」的檢測分析時間非常長，導致真空感應爐的生產效率非常低下，影響真空感應爐的生產正常(A、杯樣上的鑽樣或車屑樣，加工エ序時間長，増加了檢測分析時間長，這樣不僅對爐前C含量控制帶來難度，也不易其他元素的控制，因為時間長了會引起成分燒損從而影響軸承鋼的成分控制精度；B、整個冶煉時間延長，降低了爐座的產能，増加了冶煉過程的消耗)。

實用新型內容針對現有技術中存在的上述缺點，本實用新型的目的是提供ー種真空感應爐冶煉含高碳鋼的取樣模，通過改變爐前試樣的形狀，縮短爐前試樣加工、分析檢測エ序的時間。為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案該真空感應爐冶煉含高碳鋼的取樣模，包括內部開有模腔、底部密封的模體，所述的模腔包括上、下兩個圓柱形腔段，上腔段的直徑大於下腔段的直徑，並且在上腔段的中部還開有設有ー鋼水注入孔。所述的上腔段的上部兩側開設有ー對連接孔。所述的模體的高度為60mm。所述的上腔段的直徑為32mm 45mm ;所述的下腔段的直徑為4mm 7mm。所述的鋼水注入孔的直徑為20m m 40m m。在上述技術方案中，本實用新型的真空感應爐冶煉含高碳鋼的取樣模包括內部開有模腔、底部密封的模體，所述的模腔包括上、下兩個圓柱形腔段，上腔段的直徑大於下腔段的直徑，並且在上腔段的中部還開有設有ー鋼水注入孔。通過該取樣模所獲取的爐前試樣，其形狀有利於縮短爐前試樣加工、分析檢測エ序的時間，從而滿足真空感應爐冶煉含高碳鋼的生產要求。

圖I是現有的真空感應爐的爐前取樣的原理圖；圖2是現有技術的取樣模的結構示意圖；圖3是本實用新型的取樣模的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例進ー步說明本實用新型的技術方案。請結合圖3所示，本實用新型的真空感應爐冶煉含高碳鋼的取樣模包括內部開有模腔、底部密封的模體4，該模體4可採用圓柱體或矩形體的結構，並且模體4可採用如莫來石等耐火材料製作，具有高的熱態強度和熱抗震性高溫蠕變量小、熱膨脹係數小、抗化學侵蝕性強等，且熔點高1890°C，不會被鋼水融化。所述的模腔包括上、下兩個圓柱形腔段5、6，上腔段5的直徑大於下腔段6的直徑，上腔段5作為鋼水其他元素樣區，下腔段6作為鋼水C、S元素樣區，並且在上腔段5的中部還開有設有ー鋼水注入孔7。其中，所述的模體4的高度為60mm，能夠避免造成取樣模耐火材料的浪費，減少製作成本。所述的上腔段5的直徑為32mm 45mm，能夠滿足爐前分析的「X射線螢光機」所要求的試樣外型尺寸；所述的下腔段6的直徑為4mm 7m m,利於鋼水流入,避免造成樣棒疏鬆而無法進行化學分析，同時也避免樣棒從取樣模取出時折斷，有利於進行快速爐前分析C、S。所述的鋼水注入孔7的直徑為20mm 40mm，有利於鋼水的流入。另外，在所述的上腔段5的上部兩側開設有ー對連接孔8，用於安裝取樣杆，便於取樣。使用時，通過取樣杆將取樣模壓入有鋼水的熔煉室中，並使鋼水注入孔7沒入鋼水中，使得鋼水順著鋼水注入孔7流入模腔內，然後將取滿鋼水的取樣模取出，並將取樣模的模體4外殼敲碎，得到兩個不同直徑段的圓柱體樣棒。此時，可將樣棒用手工折斷，小直徑部分直接做C、S化學分析，大直徑部分用在光譜分析儀上做其他元素的檢測分析。採用本實用新型的取樣模具有以下優點I、在真空感應爐中，取出的樣棒緻密，符合C、S分析化學試樣的技術要求。2、取樣エ序操作簡便，取好樣的取樣模從真空感應爐中取出後，將 取樣模外殼敲碎，樣棒用手工折斷後直接做C、S化學分析，方便實用。3、可省去傳統需要在杯樣上取鑽樣(或車屑樣)、緩冷等程序，提高了爐座的產倉^:。4、縮短了爐前分析時間，對精確控制其它化學成分帶來好處。本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型，而並非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質精神範圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權利要求書範圍內。
權利要求1.ー種真空感應爐冶煉含高碳鋼的取樣模，包括內部開有模腔、底部密封的模體，其特徵在於 所述的模腔包括上、下兩個圓柱形腔段，上腔段的直徑大於下腔段的直徑，並且在上腔段的中部還開有設有ー鋼水注入孔。
2.如權利要求I所述的真空感應爐冶煉含高碳鋼的取樣模，其特徵在於 所述的上腔段的上部兩側開設有ー對連接孔。
3.如權利要求I所述的真空感應爐冶煉含高碳鋼的取樣模，其特徵在於 所述的模體的高度為60mm。
4.如權利要求I所述的真空感應爐冶煉含高碳鋼的取樣模，其特徵在於 所述的上腔段的直徑為32mm 45mm ;所述的下腔段的直徑為4mm 7mm。
5.如權利要求I所述的真空感應爐冶煉含高碳鋼的取樣模，其特徵在於 所述的鋼水注入孔的直徑為20mm 40mm。
專利摘要本實用新型公開了一種真空感應爐冶煉含高碳鋼的取樣模，該取樣模包括內部開有模腔、底部密封的模體，所述的模腔包括上、下兩個圓柱形腔段，上腔段的直徑大於下腔段的直徑，並且在上腔段的中部還開有設有一鋼水注入孔。通過該取樣模所獲取的爐前試樣，其形狀有利於縮短爐前試樣加工、分析檢測工序的時間，從而滿足真空感應爐冶煉含高碳鋼的生產要求。
文檔編號G01N1/10GK202511993SQ20122004938
公開日2012年10月31日 申請日期2012年2月16日 優先權日2012年2月16日
發明者張思允, 楊樺, 沈新墨, 金琨, 陳嘯虎, 須毅敏 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司