[发明专利]一种取样器及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于熔融金属取样装置领域，特别涉及一种熔融金属取样器及其制备方法。

背景技术

在金属冶炼生产过程中，为判断所生产的熔融金属的质量，需要对每炉熔融金属成份进行快速取试样分析。在生产过程中常用一次性快速取样器来完成取样，这就要求提取试样时间要短，所取试样要饱满-致密-光滑-无气孔，能快速成型并易于脱模，便于进行快速分析。

目前，取样器大多由金属取样杯、石英管、烧制后砂件、纸管构成，其中，砂件材料和结构对取样效果及取样后砂件是否易于破碎，以便于取出金属取样杯有很大的影响。传统取样器的砂件多为整体的，主要成份为金刚砂，砂模成型后用隧道窑或电炉烧制而成，这种砂件经熔融金属浸泡后变得坚硬，不易于破碎，不利于金属取样杯的取出，耽搁制样时间，进而影响实际生产；当需要多个试样进行分析时，往往要进行多次取样操作，这样所取的试样由于受时间间隔、采样点位置及温度变化等因素的影响，对数据分析的准确性有一定的影响。

申请号200620089061.0提供了一种“钢水取样器”，其特点是取样器用于钢水流入通道的石英管外部置有小帽，覆膜砂件的顶部还置有大帽，在覆膜砂件造型时就将石英管、取样杯埋入覆膜砂中，通过隧道窑一次烧结而成。这种取样器的不足是，在用隧道窑烧制覆膜砂件时，因受热均匀性、变形程度不同等因素的影响，覆膜砂件烧成后易变形，将造成砂件、石英管、取样杯同时报废；另外，钢水要冲破大帽、小帽才能流入到取样杯中。

申请号200920066372.9提供的是一种“快速钢水取样器”，其样模盒由左右两块对称的半样模盒拼合组成，在左右两半样模盒底部的拼合接缝上开有数个排气孔，保护纸管设置在导流管、样模盒和支撑型砂架的外部。其缺陷是取样杯未完全包裹在砂架中，且未实现多杯取样。

申请号200810106620.3公开的“一种取样器”，一次可取两个或两个以上的试样。但因每个取样杯是垂直布置的，当取多个试样时，由于各杯所受压力不同，影响了取样效果。

申请号200620093973.5提供的“一种新型复合钢水取样器”，是在纸管的一端设有石英管，下端装有填料，另一端在纸管内安装有样模，这样可同时取出两种不同形状的钢样。因两个取样杯的位置是垂直布置的，当取试样时，由于二者所受压力不同，影响了取样效果。

申请号201320208539.7公开了“一种钢水取样器”，其取样柄上可设置两或三个取样模本体，取样模与提手、吊钩、吊杆连接，结构简单，生产成本低。但由于提手、吊钩、吊杆间是活性连接，对取样模的插入深度有一定的影响。

发明内容

本发明的目的就是提供一种制备工艺简单，成本低廉，使用安全可靠，取样快，且一次可取一个或多个试样的取样器及其制备方法。

为此，本发明所采取的解决方案是：

一种取样器，其特征在于，由纸管、下耐火腔模、上耐火腔模、圆饼取样杯、石英导流管及端盖组成；上耐火腔模侧壁上设有导流管槽，导流管槽内安放石英导流管，下耐火腔模带有纸管端口，上耐火腔模与下耐火腔模对接形成一个六角形凹槽的耐火腔模，这种结构在取样后，易于人工破碎、取样。上、下耐火腔模接缝处填充耐火泥；耐火腔模内装有1～3个圆饼取样杯，各圆饼取样杯通过各自的引流管分别单独连接一个石英导流管，石英导流管管口设有端盖，其作用是在取样器插入金属熔液时阻止渣液进入取样杯中，当盖口铁皮熔化时，取样器已能插入金属熔液中，以保证所取试样为纯金属熔液。下耐火腔模的纸管端口上套装有筒状纸管。

一种上述取样器的制备方法，其特征在于，包括配料、成型、烘干和组装，其具体工艺和步骤为：

(1)砂件制备

配料：将含有细煤灰50～70％、耐火粘土30～50％的原料干混均匀后，再向混合料中按质量比10：2～10：5的比例加入水，混合均匀形成混合湿料，混合湿料晾晒1～2天。

成型：将晾晒后的混合料放入专用模具中，经压制后制成上耐火腔模原坯和下耐火腔模原坯，自然晾晒至7～9成干。

烘干、烧结：将晾晒后的上、下耐火腔模原坯码入干燥窑中，相邻两层耐火腔模原坯之间用木质刨花填充，使耐火腔模上色均匀，在200～300℃的温度下烘干2h，再经4～5h的焖炉后自然冷却。

(2)取样器组装

首先，将上耐火腔模与下耐火腔模对接形成一个六角形凹槽的耐火腔模；

将石英导流管连接到圆饼取样杯的引流管上，再将圆饼取样杯与石英导流管分别放置在耐火腔模与上耐火腔模的导流管槽内，并将端盖扣到石英导流管管口上；