CN201218784Y - 一种连铸机中间包用自动取样装置 - Google Patents

Abstract

一种连铸机中间包用自动取样装置，由行走装置、回转平台、控制机箱和机械伸展臂组件组成，使用时控制机箱通过调节升降机将机械伸展臂组件将其前端的取样探头上的样模浸入待测钢水，同时吹入惰性气体来排除氧气对试样成分的影响，待样模充满后将样模拔出送交实验，使用本实用新型避免了以往人工测试的种种缺陷，提高了试样的成分精度和准确性，进一步完善了取样工序，消除了取样由于人工介入的不稳定因素，本实用新型适用于任何板坯采用中间包的连铸机上，更可应用于各种不适合人工取样的高温或者低温取样领域中，具有较大的使用价值。

Description

一种连铸机中间包用自动取样装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于流动或下落的材料或制备测试用的样品的取样装置领域，更具体为本实用新型涉及一种适用于钢铁行业中连铸机运行中间包用的对其样模进行取样的一种取样装置。

背景技术

目前各钢铁厂使用的连铸机在中间包取样时，一般采用人工取样的方式进行，具体操作过程为：由操作工手持一根样模到中间包内一定深度，保持几秒钟后将试样取出。

但是如果采用人工取样的方法会产生如下的缺陷：

1.由于在整个操作工过程中，人工因素介入较多，导致取样系统不稳定；

2.如果使用人工取样方式，样模中存在的氧气在取样过程中将导致试样部分氧化，且样模如果充满不足还容易导致所取试样的产生裂缝，甚至有气孔存在，导致分析不准确；

3.取样器上方的挡渣帽可能融化在试样中，导致试样分析不准确；

4.如果在取样过程中插入深度不够时，也容易导致试样成分出现偏差；

5.在中间包温度较低时，容易导致样模充满困难；

6.样模容易产生毛边或尾部产生孔、渣、凹陷等缺陷。

综上所述，对于普通的钢种，由于成分范围较大，上述的人工取样方式尚且能够满足使用要求，但对于成分范围较窄的钢种，取样过程的成分偏差有可能对整炉钢的成分判定产生重大的影响。

公开号为CN2658739，公开日为2004年11月24日的中国专利，该专利提供一种无动力粉状物料连续自动取样装置，它主要由支撑架、接样盒、挂钩、取样勺、轴承、叶杆以及皮带支架所组成，支撑架下端固定在皮带支架上，接样盒通过挂钩悬挂在支撑架的横杆上，轴承固定在支撑架横杆的端头，叶杆内端均匀地固定在轴承圆周外沿，取样勺和轴承以及叶杆构成一个旋转部件。该装置取样应用于矿粉、煤粉、面粉、水泥等粉状物料的取样检测。

此专利针对了矿粉、煤粉、面粉、水泥等粉状物料的取样检测，与本实用新型的所处的高温环境有很大的不同，不具可比性。

公开号为CN201060117，公开日为2008年05月14日的中国专利，该专利提供一种碎料传输过程的自动取样装置，适用干碎料取样作业场合。其特征在于其结构组成包括：由驱动电机、与电机相联的变向调速箱组成的驱动装置；上端与变向调速箱输出轴相联的旋转立轴；一下端开口的、上端遭到旋转立轴下端固定联接的立式筒状结构的取料筒；直角三角形的盒状体的取料斗，其上面为水平的矩形开口结构，垂直面为与取料筒筒壁相贯通、固定联接的矩形开口结构的斗形结构，其余盒面封闭板式结构。

该专利通过对取样装置的结构再设计实现了自动取样的功能，但是该专利亦没有解决物料在高温条件的取样和部分氧化的问题。

公开号CN2182403，公开日1994年11月09日的中国专利，该专利提供了一种在线监测用的自动取样装置，是由壳体和壳体上的电源总开关、启动开关及预先设定时序用的数字拨码开关所组成。在壳体的顶面上装有二个蠕动泵，在蠕动泵之间装有自动压紧机构，在壳体内装有相关的电路，在蠕动泵的其中的任何一个压块上装有一个挡块。本取样装置在取样周期内可自动压紧，自动松开。

此专利通过设置一带时序电路和蠕动泵的泵官紧压机构，对物料进行自动取样，与本实用新型相比，亦无法对高温环境下对样模进行取样，也没有解决现有技术中提到的其他缺陷。

综上所述，以往存在的这些缺陷会影响实验室全自动系统的样品加工和分析，易引起设备故障，导致分析速度慢。严重时会损坏加工设备的切割刀片、切割刀头。或在分析过程中这些试样颗粒会掉落到仪器的激发台内，从而影响分析仪器的精度，最终导致整批测量结果受到影响，更会产生试样尾部有孔、渣、凹陷的情况，这些试样的实体长度只有40-50mm(要求的试样高度为58mm-60mm)，全自动系统加工的光谱分析面距离试样底部20mm左右，这样分析面在试样实体的二分之一位置(光谱分析要求光谱的分析面在试样实体的三分之一处)，在这个分析面上成分不均匀、不具有代表性，报出的结果存在较大误差。

现迫切需要一种能够减少由于人工取样对取样器和取样过程的试样成分产生影响的取样装置。

发明内容

为了解决目前技术下的人工取样所产生的种种缺陷，本实用新型提供了一种自动取样装置，在样模在取样过程中充满氩气，避免了渣帽掉落融化和样模中的空气成分对试样成分代表性的影响，另由于本实用新型的取样过程完全采用自动方式，同时也避免了人为操作因素对试样成分代表性的影响。

本实用新型具体技术如下：

一种连铸机中间包用自动取样装置，由行走装置、回转平台、控制机箱和机械伸展臂组件组成，其特征在于：

所述的行走装置安装设置在回转平台下部，回转平台能使安装在上面的组件能旋转移动而不用改变行走装置的方向；

所述的回转平台上部一端设置一升降机，该升降机连接机械伸展臂组件并控制其上下移动；

所述的回转平台上部另一端连接控制机箱，控制机箱控制了整个自动取样装置的运行。

根据本实用新型的一种连铸机中间包用自动取样装置，其特征在于：所述的行走装置为左右对称式设计，由行走机架、回转机座、行走电机齿轮箱、主传动轮、导轮、履带轮和履带组成。

根据本实用新型的一种连铸机中间包用自动取样装置，其特征在于：所述的行走装置的回转机座安装在其中部的行走机架上，且回转机座的上部与回转平台下部连接，行走电机齿轮箱安装在行走机架的左右两侧。

根据本实用新型的一种连铸机中间包用自动取样装置，其特征在于：所述的行走装置两侧的行走电机齿轮箱驱动两侧的主传动轮，主传动轮通过履带带动履带轮，在主传动轮和履带轮之间设置有导轮，导轮起导向支撑和平衡履带运动作用，履带式行走也提高了整个装置的稳定性。

根据本实用新型的一种连铸机中间包用自动取样装置，其特征在于：所述的机械伸展臂组件由伸缩电机、机架、伸展主臂、伸展副臂和伸展支撑臂组成。

根据本实用新型的一种连铸机中间包用自动取样装置，其特征在于：所述的伸缩电机设置在机架的一端，伸展主臂的下端通过机架内一号固定链轮设置在机架的另一端，伸展副臂的下端通过机架内二号固定链轮设置在机架中上部。

根据本实用新型的一种连铸机中间包用自动取样装置，其特征在于：所述的伸展副臂的上端通过二号连接链轮连接在伸展支撑臂的一端，伸展主臂的上端通过一号连接链轮连接在伸展支撑臂的中部较靠近伸展副臂的一端，这两个连接链轮使伸展主臂、伸展副臂和伸展支撑臂能按照一定的方向作左右上下移动；伸展副臂下端靠近机架处设置有力限器，该力限器的作用是用来防止产生负荷过载的情况，如发生这种情况能马上停止工作，并报警防止装置损坏。

根据本实用新型的一种连铸机中间包用自动取样装置，其特征在于：所述的伸展支撑臂的另一端设置有一夹持器，该夹持器夹持一测试枪管，该测试枪管为石英管材质，测试枪管的上端设置有氩气管接头和电缆接头，下端设置一可拆卸的取样探头，氩气管接头连接一氩气发生机(图中未示出)，工作时将氩气吹入测试枪管到取样探头处来排除取样探头周围的氧气，制造一惰性气体环境，避免氧气对试样成分的影响。

根据本实用新型的一种连铸机中间包用自动取样装置，其特征在于：所述的控制机箱由主体机柜、警告指示灯和控制按钮组成。警告指示灯设置在主体机柜的上部，方便工人观察，控制按钮设置在主体机柜的一侧面板上，不用面对钢水，方便工人操作。

根据本实用新型的一种连铸机中间包用自动取样装置，其特征在于：所述的连铸机中间包用自动取样装置可使用跟随机器界面直接操作或线控式或遥控式操作。

使用本实用新型能获得如下有益效果：

1.使用本实用新型在试样样模取样过程中由于充满了氩气，使得样模周围形成了一个惰性气体环境，可以避免样模中的氧气对试样成分的影响。

2.使用本实用新型在试样样模取样过程中没有渣帽。因为是由于外部压力的作用直接让钢水进入样模，这样可以避免渣帽成分对试样成分的影响，使样模内钢水的成分和中间包内钢水的中非常接近，避免了稀释产生的影响。

3.使用本实用新型在试样样模取样过程中可以保证不同炉次所取试样取样点和插入深度完全一致，避免了由于取样过程位置和插入深度的变化对取样系统的影响。

4.使用本实用新型在试样样模取样过程中中完全没有人工介入，操作工只要设定好程序后就可以直接进行取样，避免了由于人为因素对取样系统的影响。

5.使用本实用新型在试样样模取样过程中在确认探头插入到正确的深度后才开始制造惰性气体空间，至少插入深度在250mm，保证了试样成分。

6.由于配合采用惰性气体发生机系统，本实用新型也可以在低温状态下，甚至接近液相线的温度也可以取得良好的试样。

7.如果测试钢水的温度达到1550℃或以上，使用本实用新型可以使人员远离较危险的高温钢水进行操作，提高了安全生产性和工作效率。

附图说明

图1为本实用新型的连铸机中间包用自动取样装置的整体结构主视图和侧视图；

图2为本实用新型的连铸机中间包用自动取样装置的行走装置的具体结构侧视图和俯视图；

图3为本实用新型的连铸机中间包用自动取样装置的机械伸展臂组件的具体结构示意图。

图中：1-行走装置，2-回转平台，3-控制机箱，4-升降机，5-机械伸展臂组件，6-回转机座，7-行走机架，8-行走电机齿轮箱，9-主传动轮，10-履带，11-履带轮，12-导轮，13-伸缩电机，14-机架，15-伸展主臂，16-伸展副臂，17-伸展支撑臂，18-一号固定链轮，19-二号固定链轮，20-二号连接链轮，21-一号连接链轮，22-力限器，23-夹持器，24-测试枪管，25-氩气管接头，26-电缆接头，27-取样探头，28-主体机柜，29-警告指示灯，30-控制按钮。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的连铸机中间包用自动取样装置做进一步的说明：

实施例1：大包吨位250t(吨)钢水。

如图1及图3所示，连铸机由大包向中间包进行浇注的过程中，准备取样一切就绪。本实用新型的连铸机中间包用自动取样装置的控制机箱3控制行走装置1和回转平台2使本实用新型进入预定的取样位置。定位后控制机箱3控制升降机4运作，将机械伸展臂组件5上升，伸缩电机13调节机架14上的伸展主臂15、伸展副臂16和伸展支撑臂17这三者上下左右移动至中间包钢水上方，伸展支撑臂上的夹持器23夹紧了测试枪管24，然后升降机控制机械伸展臂组件整体下降至待测钢水表面。

此时控制机箱的真空取样测量系统开始工作，大量的氩气通过石英管材质的测试枪管上端的氩气管接头25进入测试枪管，然后由测试枪管下端的取样探头27处吹出，足够的氩气能吹开钢水表面的渣子，接着取样探头进入中间包钢水内，插入约550~600mm(具体由中间包吨位决定)。真空取样测量系统继续吹氩气来制造惰性气体环境，吹大约0.8公斤左右的压力(具体由中间包吨位决定)排除其他气体对样模的影响后，真空取样测量系统停止。钢水进入探头前端的试样样模，控制机箱面板显示取样试样样模取样成功，取样程序结束。

控制机箱控制升降机上升，将测试枪管拔出钢水，伸缩电机调节伸展支撑臂将其夹紧的测试枪管退回原位后，取下探头前端的试样样模送至实验室测试，至此整个大包吨位250t钢水取样结束。

实施例2：大包吨位150t钢水。

如图1及图3所示，连铸机由中包向中间包进行浇注的过程中，准备取样一切就绪。本实用新型的连铸机中间包用自动取样装置的控制机箱3控制行走装置1和回转平台2使本实用新型进入预定的取样位置。定位后控制机箱控制升降机4运作，将机械伸展臂组件5上升，伸缩电机13调节机架14上的伸展主臂15、伸展副臂16和伸展支撑臂17这三者上下左右移动至中间包钢水上方，伸展支撑臂上的夹持器23夹紧了测试枪管24，然后升降机控制机械伸展臂组件整体下降至待测钢水表面。

此时控制机箱的真空取样测量系统开始工作，大量的氩气通过石英管材质的测试枪管上端的氩气管接头25进入测试枪管，然后由测试枪管下端的取样探头27处吹出，足够的氩气能吹开钢水表面的渣子，接着取样探头进入中间包钢水内，插入约450~500mm。真空取样测量系统继续吹氩气来制造惰性气体环境，吹大约0.6~0.7公斤左右的压力排除其他气体对样模的影响后，真空取样测量系统停止。钢水进入探头前端的试样样模，控制机箱面板显示取样试样样模取样成功，取样程序结束。

控制机箱控制升降机上升，将测试枪管拔出钢水，伸缩电机调节伸展支撑臂将其夹紧的测试枪管退回原位，取下探头前端的试样样模送至实验室测试，至此整个大包吨位150t钢水取样结束。

实施例3：大包吨位50t钢水。

如图1及图3所示，连铸机由小包向中间包进行浇注的过程中，准备取样一切就绪。本实用新型的连铸机中间包用自动取样装置的控制机箱3控制行走装置1和回转平台2使本实用新型进入预定的取样位置。定位后控制机箱控制升降机4运作，将机械伸展臂组件5上升，伸缩电机13调节机架14上的伸展主臂15、伸展副臂16和伸展支撑臂17这三者上下左右移动至中间包钢水上方，伸展支撑臂上的夹持器23夹紧了测试枪管24，然后升降机控制机械伸展臂组件整体下降至待测钢水表面。

此时控制机箱的真空取样测量系统开始工作，大量的氩气通过石英管材质的测试枪管上端的氩气管接头25进入测试枪管，然后由测试枪管下端的取样探头27处吹出，足够的氩气能吹开钢水表面的渣子，接着取样探头进入中间包钢水内，插入约350~400mm。真空取样测量系统继续吹氩气来制造惰性气体环境，吹大约0.5~0.6公斤左右的压力排除其他气体对样模的影响后，真空取样测量系统停止。钢水进入探头前端的试样样模，控制机箱面板显示取样试样样模取样成功，取样程序结束。

控制机箱控制升降机上升，将测试枪管拔出钢水，伸缩电机调节伸展支撑臂将其夹紧的测试枪管退回原位，取下探头前端的试样样模送至试验室，至此整个大包吨位50t钢水取样结束。

通过上述在大包吨位为250T、150T和50T时中间包连铸机取样均取得成功，对整个钢炉钢水成分做出了准确判断：取样效果良好，试样表面无试样残缺，毛边，试样的取样口残留物较小大，试样的直径正确，解决了以往存在的这些缺陷会影响实验室全自动系统的样品加工和分析，易引起设备故障，导致分析速度慢，严重时会损坏加工设备的切割刀片、切割刀头的问题；同时试样外表面也不再带有渣或氧化物，试样内部也没有了有缩孔和夹渣，避免了在分析过程中这些颗粒会掉落到仪器的激发台内，从而影响分析仪器的精度，最终导致整批测量结果受到影响；而且经过本实用新型的连铸机中间包用自动取样装置取样的试样尾部也不再有孔、渣和凹陷，且试样尺寸均匀，使得在这个分析面上成分均匀、具有代表性，报出的结果准确有效。

本实用新型适用于任何板坯采用中间包的连铸机上，更可应用于各种不适合人工取样的高温或者低温取样领域中，具有较大的使用价值。

Claims (10)

1.一种连铸机中间包用自动取样装置，由行走装置(1)、回转平台(2)、控制机箱(3)和机械伸展臂组件(5)组成，其特征在于：

所述的行走装置(1)安装设置在回转平台(2)下部；

所述的回转平台(2)上部一端设置一升降机(4)，该升降机连接机械伸展臂组件(5)：

所述的回转平台上部另一端连接控制机箱(3)。

2.如权利要求1所述的一种连铸机中间包用自动取样装置，其特征在于：所述的行走装置(1)为左右对称式设计，由回转机座(6)、行走机架(7)、行走电机齿轮箱(8)、主传动轮(9)、履带(10)、履带轮(11)和导轮(12)组成。

3.如权利要求2所述的一种连铸机中间包用自动取样装置，其特征在于：所述的行走装置的回转机座(6)安装在其中部的行走机架(7)上，且回转机座的上部与回转平台(2)下部连接，行走电机齿轮箱(8)安装在行走机架的左右两侧。

4.如权利要求2所述的一种连铸机中间包用自动取样装置，其特征在于：所述的行走装置(1)两侧的行走电机齿轮箱(8)驱动两侧的主传动轮(9)，主传动轮通过履带(10)带动履带轮(11)，在主传动轮和履带轮之间设置有导轮(12)。

5.如权利要求1所述的一种连铸机中间包用自动取样装置，其特征在于：所述的机械伸展臂组件(5)由伸缩电机(13)、机架(14)、伸展主臂(15)、伸展副臂(16)和伸展支撑臂(17)组成。

6.如权利要求5所述的一种连铸机中间包用自动取样装置，其特征在于：所述的伸缩电机(13)设置在机架(14)的一端，伸展主臂(15)的下端通过机架内一号固定链轮(18)设置在机架的另一端，伸展副臂(16)的下端通过机架内二号固定链轮(19)设置在机架中上部。

7.如权利要求5所述的一种连铸机中间包用自动取样装置，其特征在于：所述的伸展副臂(16)的上端通过二号连接链轮(20)连接在伸展支撑臂(17)的一端，伸展主臂(15)的上端一号连接链轮(21)连接在伸展支撑臂的中部较靠近伸展副臂的一端；伸展副臂下端靠近机架(14)处设置有一力限器(22)。

8.如权利要求5所述的一种连铸机中间包用自动取样装置，其特征在于：所述的伸展支撑臂(17)的另一端设置有一夹持器(23)，该夹持器夹持一测试枪管(24)，测试枪管的上端设置有氩气管接头(25)和电缆接头(26)，下端设置一可拆卸的取样探头(27)。

9.如权利要求1所述的一种连铸机中间包用自动取样装置，其特征在于：所述的控制机箱(3)由主体机柜(28)、警告指示灯(29)和控制按钮(30)组成，警告指示灯设置在主体机柜的上部，控制按钮设置在主体机柜的一侧面板上。

10.如权利要求1所述的一种连铸机中间包用自动取样装置，其特征在于：所述的连铸机中间包用自动取样装置可使用随机器界面直接操作或线控式或遥控式操作。

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