CN109187085A - 一种熔铸作业中的取样及成分检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种熔铸作业中的取样及成分检测方法，步骤一，预处理；步骤二，测温；步骤三，取样；步骤四，光谱分析；步骤五，化学分析；在所述步骤一中，取出多个试样模具，并对试样模具进行编号，对试样模具内部进行清理，将试样模具内壁粘连的结块物铲除，在试样模具内侧喷涂适当的耐火涂料且在试样模具底部均匀撒上保护渣，将试样模具烤干并预热到300℃，将准备好的试样模具平整放置于冷却装置顶端，该发明，通过在试样模具内部喷洒耐火涂料且在试样模具底部均匀撒上保护渣有效的防止试样块与试样模具底部粘连，便于工作人员取出试样块，金属液表面均匀撒上覆盖剂，通过冷却装置对试样模具内部铝液进行冷却，加快试样块的制作。
Description
技术领域
本发明涉及金属熔铸技术领域，具体为一种熔铸作业中的取样及成分检测方法。
背景技术
金属熔铸是将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进铸型里，经冷却凝固、清整处理后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件的工艺过程，铸造毛胚因近乎成形，而达到免机械加工或少量加工的目的降低了成本并在一定程度上减少了时间，在金属熔铸工艺中，取样及成分检测是非常重要的一个环节。
但是一般的金属快速铸锭的工艺方法存在以下缺陷：试样块冷却速度较慢，不能有效的提高试样块的加工速度，试样块容易与试样模具底部粘连，不易取出试样块，所以我们设计一种熔铸作业中的取样及成分检测方法是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种熔铸作业中的取样及成分检测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种熔铸作业中的取样及成分检测方法，包括步骤一，预处理；步骤二，测温；步骤三，取样；步骤四，光谱分析；步骤五，化学分析；
在所述步骤一中，取出多个试样模具，并对试样模具进行编号，对试样模具内部进行清理，将试样模具内壁粘连的结块物铲除，在试样模具内侧喷涂适当的耐火涂料且在试样模具底部均匀撒上保护渣，将试样模具烤干并预热到300℃，将准备好的试样模具平整放置于冷却装置顶端，同时，检查转注流槽清理干净的程度，对流槽进行杂物的清理，并倒入部分清水进入到流槽中，观察流槽有无渗液情况，确保流槽畅通完好，再通过炉门上的观察孔监控炉内铝液量；
在所述步骤二中，工作人员穿戴好劳保用品，站在安全位置，工作人员使用测温棒在炉口测铝液上层约20cm深处温度，当测量铝液温度达到700-800℃，且达到温控设定温度时可以进行转注取样；
在所述步骤三中，打开子炉炉门15-20cm，用特制穿炉眼工具打开母炉炉眼，铝液经过流槽缓慢顺畅转注，将试样勺表面残留的杂质进行清理，工作人员穿戴好劳保用品后，在安全位置使用试样勺扒开铝液表面在炉门两边和中间各取一个试样，且取样位置距炉门不小于1M的1/2熔体深处，将试样勺内部的铝液注入试样模具内部，应控制铝液液面比型腔顶面低3-5mm，在铝液表面均匀撒上覆盖剂，启动冷却装置加快试样模具内部试样块冷却，每次取样后，取样勺需进行清理，不得残留上次取样的金属，试样块冷却后将其送至品质部进行成分分析；
在所述步骤四中，将试样块从试样模具中取出，进行编号，使用砂轮片切割机截取平面试样，截取试样的高度为自试块底部向上计13-15mm，以此切割面制备光谱分析试样的工作面，试样工作面要求平整、光滑、不应有气孔、砂眼、缩孔、毛刺、裂纹和夹杂类缺陷，将试样块放置于光谱试样柜中，试样块内部元素在高温、高能量的激发下都能产生自己特有的光谱，根据元素被激发后所产生的特征光谱来确定金属的化学成分；
在所述步骤五中，在试样块中切割取一定量的实验样本，要求切割实验样本表面不带有气孔，夹杂、不均匀不致密的缺陷，将实验样本放入电子精密天平中进行称取，并记录数据，实验员用镊子夹取实验样本，将实验样本投放至反应釜中，并在反应釜中加入足量的20-30％的氢氧化钠溶液，反应开始后对产生的氢气进行收集，待完全反应后，通过产生氢气的质量计算出实验样本中铝的含量。
根据上述技术方案，所述步骤三中取样时，操作人员使用取样勺在取样部位经充分搅拌后，快速提取熔体倒入试样模具中。
根据上述技术方案，所述步骤三中试样要求不能有冷隔、夹杂和飞边毛刺。
根据上述技术方案，所述步骤三中覆盖剂的厚度不超过1mm，覆盖剂各组分的质量百分含量分别是：20-40％的石墨粉和50-70％的冰晶石。
根据上述技术方案，所述步骤一中冷却装置包括底座、安放槽、试样模具、冷却水箱、进水管、出水管、换热板、凹槽、输水管、水泵和制冷板，所述底座顶端开设有安放槽，所述安放槽内部设置有试样模具，所述底座一侧安装有冷却水箱，所述冷却水箱内部底端安装有制冷板，所述冷却水箱内部底端安装有水泵，所述水泵顶端安装有进水管，所述底座内部位于安放槽外侧套接有换热板，所述换热板内侧开设有凹槽，所述凹槽内部设置有输水管，且进水管一端与输水管一端连接，所述输水管另一端安装有出水管，且出水管另一端安装于冷却水箱内侧。
根据上述技术方案，所述底座底端设置有橡胶垫，所述橡胶垫底部设置有防滑纹。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：该发明，通过在试样模具内部喷洒耐火涂料且在试样模具底部均匀撒上保护渣有效的防止试样块与试样模具底部粘连，便于工作人员取出试样块，金属液表面均匀撒上覆盖剂，通过冷却装置对试样模具内部铝液进行冷却，加快试样块的制作。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体立流程图；
图2是本发明的冷却装置整体结构图；
图3是本发明的换热板安装结构示意图；
图4是本发明的水泵安装结构示意图；
图中：1、底座；2、安放槽；3、试样模具；4、冷却水箱；5、进水管；6、出水管；7、换热板；8、凹槽；9、输水管；10、水泵；11、制冷板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种熔铸作业中的取样及成分检测方法；
实施例1：
一种熔铸作业中的取样及成分检测方法，包括步骤一，预处理；步骤二，测温；步骤三，取样；步骤四，光谱分析；步骤五，化学分析；
在步骤一中，取出多个试样模具，并对试样模具进行编号，对试样模具内部进行清理，将试样模具内壁粘连的结块物铲除，在试样模具内侧喷涂适当的耐火涂料且在试样模具底部均匀撒上保护渣，将试样模具烤干并预热到300℃，将准备好的试样模具平整放置于冷却装置顶端，同时，检查转注流槽清理干净的程度，对流槽进行杂物的清理，并倒入部分清水进入到流槽中，观察流槽有无渗液情况，确保流槽畅通完好，再通过炉门上的观察孔监控炉内铝液量；
其中，步骤一中冷却装置包括底座1、安放槽2、试样模具3、冷却水箱4、进水管5、出水管6、换热板7、凹槽8、输水管9、水泵10和制冷板11，底座1顶端开设有安放槽2，安放槽2内部设置有试样模具3，底座1一侧安装有冷却水箱4，冷却水箱4内部底端安装有制冷板11，冷却水箱4内部底端安装有水泵10，水泵10顶端安装有进水管5，底座1内部位于安放槽2外侧套接有换热板7，换热板7内侧开设有凹槽8，凹槽8内部设置有输水管9，且进水管5一端与输水管9一端连接，输水管9另一端安装有出水管6，且出水管6另一端安装于冷却水箱4内侧，将铝液倒入试样模具3中，制冷板11与外界电源连接，开始工作，制冷板11对冷却水箱4内部的水进行降温，水泵10与外界电源开始工作，水泵10将冷却水箱4内部的水抽出，水通过出水管6进入换热板7中，水通过输水管9对试样模具3中的铝液进行降温，加快铝液的冷却，水再次经过出水管6返回至冷却水箱4中；
其中，底座1底端设置有橡胶垫，橡胶垫底部设置有防滑纹；
在步骤二中，工作人员穿戴好劳保用品，站在安全位置，工作人员使用测温棒在炉口测铝液上层约20cm深处温度，当测量铝液温度达到700-800℃，且达到温控设定温度时可以进行转注取样；
在步骤三中，打开子炉炉门15-20cm，用特制穿炉眼工具打开母炉炉眼，铝液经过流槽缓慢顺畅转注，将试样勺表面残留的杂质进行清理，工作人员穿戴好劳保用品后，在安全位置使用试样勺扒开铝液表面在炉门两边和中间各取一个试样，且取样位置距炉门不小于1M的1/2熔体深处，将试样勺内部的铝液注入试样模具内部，应控制铝液液面比型腔顶面低3-5mm，在铝液表面均匀撒上覆盖剂，启动冷却装置加快试样模具内部试样块冷却，每次取样后，取样勺需进行清理，不得残留上次取样的金属，试样块冷却后将其送至品质部进行成分分析；
其中，步骤三中取样时，操作人员使用取样勺在取样部位经充分搅拌后，快速提取熔体倒入试样模具中，更好使取样部分铝液混合；
其中，步骤三中试样要求不能有冷隔、夹杂和飞边毛刺，防止试样影响检测的准确性；
其中，步骤三中覆盖剂的厚度不超过1mm，覆盖剂各组分的质量百分含量分别是：30％的石墨粉和70％的冰晶石，更好的使试样进行冷却，加快试样的制作速度；
在步骤四中，将试样块从试样模具中取出，进行编号，使用砂轮片切割机截取平面试样，截取试样的高度为自试块底部向上计13-15mm，以此切割面制备光谱分析试样的工作面，试样工作面要求平整、光滑、不应有气孔、砂眼、缩孔、毛刺、裂纹和夹杂类缺陷，将试样块放置于光谱试样柜中，试样块内部元素在高温、高能量的激发下都能产生自己特有的光谱，根据元素被激发后所产生的特征光谱来确定金属的化学成分；
在步骤五中，在试样块中切割取一定量的实验样本，要求切割实验样本表面不带有气孔，夹杂、不均匀不致密的缺陷，将实验样本放入电子精密天平中进行称取，并记录数据，实验员用镊子夹取实验样本，将实验样本投放至反应釜中，并在反应釜中加入足量的20-30％的氢氧化钠溶液，反应开始后对产生的氢气进行收集，待完全反应后，通过产生氢气的质量计算出实验样本中铝的含量。
实施例2：
一种熔铸作业中的取样及成分检测方法，包括步骤一，预处理；步骤二，测温；步骤三，取样；步骤四，光谱分析；步骤五，化学分析；
在步骤一中，取出多个试样模具，并对试样模具进行编号，对试样模具内部进行清理，将试样模具内壁粘连的结块物铲除，在试样模具内侧喷涂适当的耐火涂料且在试样模具底部均匀撒上保护渣，将试样模具烤干并预热到300℃，将准备好的试样模具平整放置于冷却装置顶端，同时，检查转注流槽清理干净的程度，对流槽进行杂物的清理，并倒入部分清水进入到流槽中，观察流槽有无渗液情况，确保流槽畅通完好，再通过炉门上的观察孔监控炉内铝液量；
其中，步骤一中冷却装置包括底座1、安放槽2、试样模具3、冷却水箱4、进水管5、出水管6、换热板7、凹槽8、输水管9、水泵10和制冷板11，底座1顶端开设有安放槽2，安放槽2内部设置有试样模具3，底座1一侧安装有冷却水箱4，冷却水箱4内部底端安装有制冷板11，冷却水箱4内部底端安装有水泵10，水泵10顶端安装有进水管5，底座1内部位于安放槽2外侧套接有换热板7，换热板7内侧开设有凹槽8，凹槽8内部设置有输水管9，且进水管5一端与输水管9一端连接，输水管9另一端安装有出水管6，且出水管6另一端安装于冷却水箱4内侧，将铝液倒入试样模具3中，制冷板11与外界电源连接，开始工作，制冷板11对冷却水箱4内部的水进行降温，水泵10与外界电源开始工作，水泵10将冷却水箱4内部的水抽出，水通过出水管6进入换热板7中，水通过输水管9对试样模具3中的铝液进行降温，加快铝液的冷却，水再次经过出水管6返回至冷却水箱4中；
其中，底座1底端设置有橡胶垫，橡胶垫底部设置有防滑纹；
在步骤二中，工作人员穿戴好劳保用品，站在安全位置，工作人员使用测温棒在炉口测铝液上层约20cm深处温度，当测量铝液温度达到700-800℃，且达到温控设定温度时可以进行转注取样；
在步骤三中，打开子炉炉门15-20cm，用特制穿炉眼工具打开母炉炉眼，铝液经过流槽缓慢顺畅转注，将试样勺表面残留的杂质进行清理，工作人员穿戴好劳保用品后，在安全位置使用试样勺扒开铝液表面在炉门两边和中间各取一个试样，且取样位置距炉门不小于1M的1/2熔体深处，将试样勺内部的铝液注入试样模具内部，应控制铝液液面比型腔顶面低3-5mm，在铝液表面均匀撒上覆盖剂，启动冷却装置加快试样模具内部试样块冷却，每次取样后，取样勺需进行清理，不得残留上次取样的金属，试样块冷却后将其送至品质部进行成分分析；
其中，步骤三中取样时，操作人员使用取样勺在取样部位经充分搅拌后，快速提取熔体倒入试样模具中，更好使取样部分铝液混合；
其中，步骤三中试样要求不能有冷隔、夹杂和飞边毛刺，防止试样影响检测的准确性；
其中，步骤三中覆盖剂的厚度不超过1mm，覆盖剂各组分的质量百分含量分别是：40％的石墨粉和60％的冰晶石，更好的使试样进行冷却，加快试样的制作速度；
在步骤四中，将试样块从试样模具中取出，进行编号，使用砂轮片切割机截取平面试样，截取试样的高度为自试块底部向上计13-15mm，以此切割面制备光谱分析试样的工作面，试样工作面要求平整、光滑、不应有气孔、砂眼、缩孔、毛刺、裂纹和夹杂类缺陷，将试样块放置于光谱试样柜中，试样块内部元素在高温、高能量的激发下都能产生自己特有的光谱，根据元素被激发后所产生的特征光谱来确定金属的化学成分；
在步骤五中，在试样块中切割取一定量的实验样本，要求切割实验样本表面不带有气孔，夹杂、不均匀不致密的缺陷，将实验样本放入电子精密天平中进行称取，并记录数据，实验员用镊子夹取实验样本，将实验样本投放至反应釜中，并在反应釜中加入足量的20-30％的氢氧化钠溶液，反应开始后对产生的氢气进行收集，待完全反应后，通过产生氢气的质量计算出实验样本中铝的含量。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种熔铸作业中的取样及成分检测方法，包括步骤一，预处理；步骤二，测温；步骤三，取样；步骤四，光谱分析；步骤五，化学分析；其特征在于：
在所述步骤一中，取出多个试样模具，并对试样模具进行编号，对试样模具内部进行清理，将试样模具内壁粘连的结块物铲除，在试样模具内侧喷涂适当的耐火涂料且在试样模具底部均匀撒上保护渣，将试样模具烤干并预热到300℃，将准备好的试样模具平整放置于冷却装置顶端，同时，检查转注流槽清理干净的程度，对流槽进行杂物的清理，并倒入部分清水进入到流槽中，观察流槽有无渗液情况，确保流槽畅通完好，再通过炉门上的观察孔监控炉内铝液量；
在所述步骤二中，工作人员穿戴好劳保用品，站在安全位置，工作人员使用测温棒在炉口测铝液上层约20cm深处温度，当测量铝液温度达到700-800℃，且达到温控设定温度时可以进行转注取样；
在所述步骤三中，打开子炉炉门15-20cm，用特制穿炉眼工具打开母炉炉眼，铝液经过流槽缓慢顺畅转注，将试样勺表面残留的杂质进行清理，工作人员穿戴好劳保用品后，在安全位置使用试样勺扒开铝液表面在炉门两边和中间各取一个试样，且取样位置距炉门不小于1M的1/2熔体深处，将试样勺内部的铝液注入试样模具内部，应控制铝液液面比型腔顶面低3-5mm，在铝液表面均匀撒上覆盖剂，启动冷却装置加快试样模具内部试样块冷却，每次取样后，取样勺需进行清理，不得残留上次取样的金属，试样块冷却后将其送至品质部进行成分分析；
在所述步骤四中，将试样块从试样模具中取出，进行编号，使用砂轮片切割机截取平面试样，截取试样的高度为自试块底部向上计13-15mm，以此切割面制备光谱分析试样的工作面，试样工作面要求平整、光滑、不应有气孔、砂眼、缩孔、毛刺、裂纹和夹杂类缺陷，将试样块放置于光谱试样柜中，试样块内部元素在高温、高能量的激发下都能产生自己特有的光谱，根据元素被激发后所产生的特征光谱来确定金属的化学成分；
在所述步骤五中，在试样块中切割取一定量的实验样本，要求切割实验样本表面不带有气孔，夹杂、不均匀不致密的缺陷，将实验样本放入电子精密天平中进行称取，并记录数据，实验员用镊子夹取实验样本，将实验样本投放至反应釜中，并在反应釜中加入足量的20-30％的氢氧化钠溶液，反应开始后对产生的氢气进行收集，待完全反应后，通过产生氢气的质量计算出实验样本中铝的含量。
2.根据权利要求1所述的一种熔铸作业中的取样及成分检测方法，其特征在于：所述步骤三中取样时，操作人员使用取样勺在取样部位经充分搅拌后，快速提取熔体倒入试样模具中。
3.根据权利要求1所述的一种熔铸作业中的取样及成分检测方法，其特征在于：所述步骤三中试样要求不能有冷隔、夹杂和飞边毛刺。
4.根据权利要求1所述的一种熔铸作业中的取样及成分检测方法，其特征在于：所述步骤三中覆盖剂的厚度不超过1mm，覆盖剂各组分的质量百分含量分别是：20-40％的石墨粉和50-70％的冰晶石。
5.根据权利要求1所述的一种熔铸作业中的取样及成分检测方法，其特征在于：所述步骤一中冷却装置包括底座（1）、安放槽（2）、试样模具（3）、冷却水箱（4）、进水管（5）、出水管（6）、换热板（7）、凹槽（8）、输水管（9）、水泵（10）和制冷板（11），所述底座（1）顶端开设有安放槽（2），所述安放槽（2）内部设置有试样模具（3），所述底座（1）一侧安装有冷却水箱（4），所述冷却水箱（4）内部底端安装有制冷板（11），所述冷却水箱（4）内部底端安装有水泵（10），所述水泵（10）顶端安装有进水管（5），所述底座（1）内部位于安放槽（2）外侧套接有换热板（7），所述换热板（7）内侧开设有凹槽（8），所述凹槽（8）内部设置有输水管（9），且进水管（5）一端与输水管（9）一端连接，所述输水管（9）另一端安装有出水管（6），且出水管（6）另一端安装于冷却水箱（4）内侧。
6.根据权利要求5所述的一种熔铸作业中的取样及成分检测方法，其特征在于：所述底座（1）底端设置有橡胶垫，所述橡胶垫底部设置有防滑纹。
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