CN101718641B - 用于铁水光谱分析试样的取样方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能有效避免试样裂纹缺陷的用于铁水光谱分析试样的取样方法，系以耐火材料包裹的试样模制作的纸管取样器插入铁水中进行取样，取出试样并冷却，取完样后将取样器取下并投入水中冷却45s～60s，然后敲开试样模外包裹的耐火材料，放在水中继续冷却1min以上，从试样模中取出试样，试样模中加入有0.05～0.1g的铝，试样模上设置有位于试样模的铁水进口旁的排气孔，主要通过样模改进及试样冷却制度的改进，最大限度的消除石墨碳组织以保证白口化，有效地避免空样及裂纹、气孔等缺陷试样，本发明方法所取试样光谱成分定量检测中具有良好的成分重复性和稳定性，方法简便可靠，适合于工业化生产铁水化学成分分析，尤其适合于低硅含钒铁水光谱分析。

Description

用于铁水光谱分析试样的取样方法

技术领域

本发明涉及一种用于铁水光谱分析试样的取样方法，尤其是一种用于铁水光谱分析试样的取样方法。

背景技术

在钢铁生产过程中，为指导高炉生产和炼钢脱硫，必须及时准确测定铁水化学成分。目前铁水化学成分常采用火花源原子发射光谱分析，其主要解决主要技术问题确保所取试样符合光谱分析的要求。铁水的取样可在出铁铁沟中用模子浇铸取样，亦可以采用浸入式取样管，以耐火材料包裹的试样模制作的纸管取样器插入铁水中进行取样，铁水罐中取样一般采用纸管取样器插入取样。由于铁水碳含量高，按常规纸管取样器所取试样白口化效果差、且易形成空样、裂纹、夹杂、气孔等问题，不符合火花源原子发射光谱分析的要求。

作者王娟于2007年第2期《重庆钢铁技术学院学报》上发表的《火花源原子发射光谱法测定钒钛生铁C、Si、P、S、V、Ti》一文中，公开了采用纸管取样器插入铁水罐取光谱分析试样的方法，该方法主要存在按其规定的试样冷却方式导致试样产生裂纹的问题。

发明内容

为了克服现有铁水光谱分析试样的取样方法易导致试样产生裂纹的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种能有效避免试样裂纹缺陷的用于铁水光谱分析试样的取样方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用于铁水光谱分析试样的取样方法，试样模以耐火材料包裹固定于纸管取样器中，纸管取样器插入铁水中进行取样，取出试样并冷却，取完样后将取样器取下并投入水中冷却45s～60s，然后敲开试样模外包裹的耐火材料，放在水中继续冷却1min以上，从试样模中取出试样。

所述试样模中加入有0.05～0.1g的铝。

所述铝为铝线或铝粉。

所述试样模上设置有连通试样模内腔与外界的排气孔，至少一个排气孔位于试样模的铁水进口旁。

所述排气孔的直径为1～2mm。

所述排气孔有两个，相对于所述试样模内腔的中心对称设置。

所述试样模内腔的厚度为8～15mm。

所述试样模内腔的直径为30～40mm。

所述试样模为由两个帽型分模组合成的具有试样模内腔的饼状模具，帽型分模以厚度为2mm的低碳钢制作而成。

所述铁水为低硅含钒铁水，即以质量百分比计，Si：≤0.2％，V：0.001～0.35％。

本发明的有益效果是：通过样模改进及试样冷却制度的改进，最大限度的消除石墨碳组织以保证白口化，并有效地避免了空样及裂纹、气孔等缺陷试样，本发明方法所取试样光谱成分定量检测中具有良好的成分重复性和稳定性，方法简便可靠，适合于工业化生产铁水化学成分分析，尤其适合于低硅含钒铁水光谱分析。

附图说明

图1是本发明帽形分模的主视图。

图2是图1的后视图。

图3是本发明试样模的立体视图。

图中标记为，1-试样模，2-帽形分模，3-试样模内腔，4-铁水进口，5-排气孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

原来试样冷却方法是：取完样后将取样器取下，敲开试样模外包裹的耐火泥套，在空气中冷却一定时间后连同样模放在水中继续冷却，由于铁水在凝固后时间不长，敲击时容易使试样产生裂纹。

如图1、图2所示，本发明的用于铁水光谱分析试样的取样方法，试样模1以耐火材料包裹固定于普通的纸管取样器中，纸管取样器插入铁水中进行取样，取出试样并冷却，取完样后将取样器取下并投入水中，先不敲开外层包裹的耐火材料，利用该耐火材料对试样进行保护，避免急冷而产生裂纹，冷却45s～60s，这一过程是试样完成相变的关键过程，时间必须控制得当，然后敲开试样模1外包裹的耐火材料，放在水中继续冷却1min以上，试样得到充分冷却，便于拿取后，再从试样模中取出试样。本发明主要对试样的冷却制度进行了改进，有效克服了用原来的冷却方式冷却试样易产生裂纹缺陷的不足。

为避免在试样中形成大量的微小气孔，宜在所述试样模1中加入有0.05～0.1g的铝，即在合模时向试样模内腔中加入0.05～0.1g的铝，进行脱氧。

为使铝充分反应，所述铝宜用铝线或铝粉的物理形式。

为避免产生“空样”，所述试样模1上设置有连通试样模内腔3与外界的排气孔5，至少一个排气孔5位于试样模1的铁水进口4旁，有利于铁水浸入试样摸内腔3及排空。

若用于流动性较差的低硅含钒铁水，所述排气孔5的直径可以在1～2mm。

为进一步保证排空效果，所述排气孔5有两个，相对于所述试样模内腔3的中心对称设置。

考虑到冷却均匀性及与后续磨样机、分析仪的匹配，所述试样模内腔3的厚度选取为8～15mm。

考虑到与后续磨样机、分析仪的匹配，所述试样模内腔3的直径为30～40mm。

所述铁水为低硅含钒铁水，即以质量百分比计，Si：≤0.2％，V：0.001～0.35％。由于低硅含钒铁水粘度大、流动性较差，冶炼温度较“《炼钢用生铁》GB/T717-1998”铁水高，因此，本发明的取样方法也可适用于上述炼钢用生铁铁水上应用。

一般地，所述试样模1为由两个帽型分模2组合成的具有试样模内腔3的饼状模具，帽型分模2以厚度为2mm的低碳钢制作而成，方便冲压成型。

实施例：

如图1、图2和图3所示，由两个帽型分模2组合成的具有试样模内腔3的饼状试样模1，为避免在生铁试样中形成大量的微小气孔，试样模内腔3中加入0.05～0.1g的铝线，试样模内腔3的直径为35mm、厚度为15mm，帽型分模2采用厚2mm的08Al钢板冲压成型并设置排气孔5，排气孔5紧邻铁水入口4的位置，避免因排气孔5布设位置不当、排气孔堵塞而产生“空样”，试样和样模的质量分别为100g、65g。

试样模以耐火材料包裹固定于纸管取样器中，纸管取样器对铁水罐中的低硅含钒铁水进行取样，为避免试样中夹渣，取样器插入深度大于400mm以避开渣层，时间大约5-7秒，确保铁水灌入取样器试样模腔内。

在取完样后，将取样器取下并投入水中冷却，1min后敲开试样模外包裹的耐火泥套但不敲开试样模，以防止试样急冷产生裂纹，放在水中继续冷却1min后，从试样模中取出试样。

采用上述方法取样，有效避免了“空样”及裂纹、气孔、夹渣等试样缺陷，取样成功率由原来的不到80％提高到了99.5％以上。

Claims (7)

1.用于铁水光谱分析试样的取样方法，以耐火材料包裹的纸管取样器及其试样模(1)插入铁水中进行取样，取出试样并冷却，其特征是：所述试样模(1)为由两个帽型分模(2)组合成的具有试样模内腔(3)的饼状模具，试样模(1)上设置有连通试样模内腔(3)与外界的排气孔(5)，至少一个排气孔(5)位于试样模(1)的铁水进口(4)旁，试样模内腔(3)的厚度为8～15mm，试样模(1)中加入有0.05～0.1g的铝，取完样后将取样器取下并投入水中冷却45s～60s，然后敲开试样模(1)外包裹的耐火材料，放在水中继续冷却1min以上，从试样模中取出试样。

2.如权利要求1所述的用于铁水光谱分析试样的取样方法，其特征是：所述铝为铝线或铝粉。

3.如权利要求1或2所述的用于铁水光谱分析试样的取样方法，其特征是：所述排气孔(5)的直径为1～2mm。

4.如权利要求1或2所述的用于铁水光谱分析试样的取样方法，其特征是：所述排气孔(5)有两个，相对于所述试样模内腔(3)的中心对称设置。

5.如权利要求1或2所述的用于铁水光谱分析试样的取样方法，其特征是：所述试样模内腔(3)的直径为30～40mm。

6.如权利要求1或2所述的用于铁水光谱分析试样的取样方法，其特征是：所述帽型分模(2)以厚度为2mm的低碳钢制作而成。

7.如权利要求1或2所述的用于铁水光谱分析试样的取样方法，其特征是：所述铁水为低硅含钒铁水，即以质量百分比计，Si：≤0.2％，V：0.001～0.35％。

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