CN211374167U - 连续式不同深度钢水取样器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了连续式不同深度钢水取样器，其结构包括钢水取样组件、提拉机构、横向移动装置、升降机构和安装架，所述钢水取样组件包括外套筒和内实体，所述内实体与外套筒活动套置，所述外套筒与横向移动装置连接，所述内实体与提拉机构连接，所述横向移动装置与安装架侧壁滑动连接，横向移动装置的底部设有控制钢水取样组件上下移动的升降机构。该取样器可用于模铸钢包、连铸钢包、中间包、连铸结晶器等容器内不同深度钢水的取样，尤其是可以用于钢渣界面钢水和熔炼渣的取样。能快速了解不同深度钢水的成分、夹杂物等信息，该取样方法节约了时间，提高了效率。

Description

连续式不同深度钢水取样器

技术领域

本实用新型涉及钢铁冶金技术领域，具体的说是一种连续式不同深度钢水取样器。

背景技术

冶炼过程中的钢水温度和钢水成分是钢水工艺过程调整的重要依据，因此钢水取样成了钢铁生产过程中一道重要工序。钢水取样器可在温度较高的钢水中吸取出一部分钢水，用于快速分析钢水的化学成分、气体含量和夹杂物分析等，如果取样速度慢，必然影响到数据的分析速率，影响到冶炼过程的及时响应，因此快速准确取样是关键，研制简便、快速的取样器是冶炼过程光谱分析能否成功的关键。

专利《一次可以取多个样本的钢水、铁水取样器(201821887084.5)》设计的取样器为多个单次取样器组合而成的取样组件。每次取样可以一次性取出多个钢水、铁水样本。发明专利《一种制作钢水取样器的方法 (201810003440.0)》、《一种制作钢水取样器的工装及其制作钢水取样器的方法(201510338227.1)》、及实用新型专利《炼钢用新型钢水取样器(201821427972.9)》，等均提出了不同类型的钢水取样器，一般都具有阻挡熔炼渣进入的挡渣帽和成型的真空管等，但均没有涉及到不同深度钢水的取样器及取样方法。目前钢水取样器存在着挡渣帽等封装材料污染钢水、取样易吸渣吸氧、所取钢样的长度不可调、不能连续取样、不能实现钢水和熔炼渣同时取样的问题，因此很难快速、高效地提供整个钢水容器内不同深度的试样和对应冶金信息。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种连续式不同深度钢水取样器，该取样器可用于模铸钢包、连铸钢包、中间包、连铸结晶器等容器内不同深度钢水的取样，尤其是可以用于钢渣界面钢水和熔炼渣的取样。能快速了解不同深度钢水的成分、夹杂物等信息，该取样方法节约了时间，提高了效率。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：连续式不同深度钢水取样器，其结构包括钢水取样组件、提拉机构、横向移动装置、升降机构和安装架，所述钢水取样组件包括外套筒和内实体，所述内实体与外套筒活动套置，所述外套筒与横向移动装置连接，所述内实体与提拉机构连接，所述横向移动装置与安装架侧壁滑动连接，横向移动装置的底部设有控制钢水取样组件上下移动的升降机构.

进一步，所述钢水取样组件包括外套筒、内实体和支撑杆，所述外套筒的筒体一侧设有上端开口下端封闭的开口，所述内实体由圆柱体和滑块构成，所述圆柱体与筒体内腔滑动套置，圆柱体的一侧设有纵向滑块，所述滑块与筒体一侧的开口配合滑动；所述外套筒的一侧设有支撑杆，所述支撑杆的上端设有连接板，所述连接板与横向移动装置连接，所述圆柱体的上端设有与提拉机构连接的控位杆。

进一步，所述内实体外侧的滑块上端为尖端。

进一步，所述支撑杆的侧壁纵向设有便于控制钢水取样组件放入钢水内深度的刻度线。

进一步，所述横向移动装置包括升降板、第一电机、齿条和齿轮，所述升降板的一端与安装架侧壁滑动连接，所述升降板的上表面设有滑槽，所述齿条的下表面设有突条，所述突条与滑槽配合滑动，所述齿条与齿轮配合传动，所述齿轮与第一电机输出轴连接，电机控制齿轮的转动，齿轮的转动控制齿条沿升降板上的滑槽横向移动。

进一步，所述提拉机构包括钢丝绳、主动轮、从动轮和第二电机，所述主动轮和从动轮通过支架分别设置于齿条上表面两端，所述主动轮与第二电机的输出轴连接，所述钢丝绳一端与主动轮固连，另一端经传动轮后与内实体上端连接。

进一步，所述主动轮和从动轮分别为便于缠绕钢丝绳的内凹式转轮。

进一步，所述升降机构包括基座、转轮、丝杠、蜗轮和蜗杆，所述蜗轮和蜗杆设于基座内腔，所述蜗杆与基座外的转轮同轴转动，通过手柄旋转转轮，转轮带动蜗杆转动，所述蜗杆与蜗轮配合传动，所述蜗轮与丝杠螺纹连接，蜗轮的转动控制丝杠的升降，控制钢水取样组件的上下运动。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型的取样器在取样过程中能够利用相对空间位置，逐渐形成钢水使附近钢水进入空间内凝固成试样，可用于不同深度钢水取样，也可用于钢渣界面位置钢水和冶金渣的同时取样，整个过程无相对低温封装材料造成的污染，降低了吸渣吸氧的可能性，

2、由于外套筒开口通道是由下往上逐渐打开，不同深度的钢水逐渐流入外套筒和内实体构成的空间内，可以一次提取不同深度的钢样，而且钢样长度可调，对于快速了解不同深度钢水的成分、夹杂物等信息，该取样方法节约了时间，提高了效率，而且方法简单，在生产现场易于实现，工艺适用性强。

3、内实体外侧的滑块上端为棱形尖角，取样过程中具有尖端的滑块向上移动时在钢水中能去除附着在开口槽处的冷钢，打通取样器内外的通道。

附图说明

图1为本实用新型使用状态结构示意图；

图2为本实用新型取样后的结构示意图；

图3为横向移动装置结构示意图；

图4为外套筒与内实体配合状态的结构示意图；

图5为钢水取样组件的内实体上移状态示意图；

图6为图4的俯视图；

图7为钢水取样组件的结构示意图。

图中：

1钢包、2钢水、3钢渣、4钢水取样组件、41外套筒、411筒体、412 开口、42内实体、421圆柱体、422滑块、423控位杆、43支撑杆、44连接板、45刻度线、5钢丝绳、6主动轮、7从动轮、8横向移动装置、81第一电机、82升降板、83齿轮、84齿条、85滑槽、9第二电机、10安装架、11升降机构、111基座、112转轮、113丝杠。

具体实施方式

参照说明书附图对本实用新型的连续式不同深度钢水取样器作以下详细说明。

如图1至图6所示，本实用新型的连续式不同深度钢水取样器，包括钢水取样组件4、提拉机构、横向移动装置8、升降机构11和安装架10，所述钢水取样组件4包括外套筒41和内实体42，所述内实体42与外套筒41活动套置，所述外套筒41与横向移动装置8连接，所述内实体42与提拉机构连接，所述横向移动装置与安装架10侧壁滑动连接，横向移动装置的底部设有控制钢水取样组件上下移动的升降机构11。

如图5所示，所述钢水取样组件4包括外套筒41、内实体42和支撑杆 43，所述外套筒41的筒体411一侧设有上端开口下端封闭的开口412，所述内实体42由圆柱体421和滑块422构成，所述圆柱体421与筒体411内腔滑动套置，圆柱体421的一侧设有纵向滑块422，所述滑块与筒体一侧的开口配合滑动；所述外套筒41的一侧设有支撑杆43，所述支撑杆43的上端设有连接板44，所述连接板44与横向移动装置的齿条8连接，所述圆柱体的上端设有与提拉机构连接的控位杆423。控位杆423的顶端与提拉机构的钢丝绳5连接，通过钢丝绳5的上升控制内实体42的向上运动，实现钢水取样。在横向移动装置8上安装钢水取样组件4时，通过支撑杆43上端的连接板 44与齿条前端配合通过螺栓和螺母进行安装紧固。外套筒为具有一定空腔结构的、底部密封的金属件，除底部部分，外套筒筒体轴向方向加工一定宽度的贯通开口槽；非取样时，外套筒筒内体积和开口槽分别由内实体和滑块占据空间。

取样器各组件外套筒、内实体、控位杆和支撑杆等部件可应由相同材质、或碳含量更低、或质量更好的钢，也可以高温合金、耐热合金等。

内实体42外侧的滑块422上端为尖端。尖端呈棱形尖角，取样过程中具有尖端的滑块向上移动时在钢水中能去除附着在开口槽处的冷钢，打通取样器内外的通道。

支撑杆43的侧壁纵向设有便于控制钢水取样组件放入钢水内深度的刻度线45。通过升降机构结合支撑杆上的刻度线能准确的控制钢水取样组件在钢水内的不同深度。

所述横向移动装置8包括升降板82、第一电机81、齿条84和齿轮83，所述升降板82的一端与安装架10侧壁滑动连接，升降板82的端部设有滑块与安装架侧壁上的滑槽配合滑动，所述升降板82的上表面设有滑槽85，所述齿条84的下表面设有突条，所述突条与滑槽配合滑动，所述齿条与齿轮配合传动，所述齿轮83与第一电机81输出轴连接，电机控制齿轮的转动，齿轮的转动控制齿条沿升降板上的滑槽横向移动。

所述提拉机构包括钢丝绳5、主动轮6、从动轮7和第二电机9，所述主动轮和从动轮通过支架分别设置于齿条上表面两端，所述主动轮与第二电机的输出轴连接，所述钢丝绳一端与主动轮固连，另一端经传动轮后与内实体上端连接。

主动轮6和从动轮7分别为便于缠绕钢丝绳的内凹式转轮，内凹式的转轮能使钢丝绳紧密的缠缠绕，防止钢丝绳缠绕后从转轮的侧边脱落。

升降机构11包括基座111、转轮112、丝杠113、蜗轮和蜗杆，所述蜗轮和蜗杆设于基座内腔，所述蜗杆与基座外的转轮同轴转动，通过手柄旋转转轮，转轮112带动蜗杆转动，所述蜗杆与蜗轮配合传动，所述蜗轮与丝杠螺纹连接，蜗轮的转动控制丝杠113的升降，从而实现控制钢水取样组件4的上下运动，使钢水取样组件能在不同深度的钢水内进行取样。同时当取样完成后再通过升降机构把整个钢水取样组件提出，便于后续操作。蜗轮丝杆升降机原理是电机带动蜗杆转动,利用蜗轮蜗杆的传动,使蜗轮旋转,蜗轮中心是内螺纹结构,相当于升降丝杆的螺母,和升降丝杆相匹配，通过转轮的转动控制丝杠的升降。

实施例一：

一定深度的钢水取样

a、安装：通过支撑杆顶端的连接板与横向移动装置的齿条前端固定安装，然后将提拉机构的钢丝绳自由端与内实体顶端的控位杆连接。

b、位置控制：转动升降机构的转轮使丝杠向下运动，通过观察支撑杆的刻度，使钢水取样组件到达钢水内所需的深度；然后通过第一电机控制横向移动装置的齿条横向运动，从而调整钢水取样组件在钢水相应深度处的水平移动。

c、钢水取样：确定好钢水取样组件在钢水内的位置后，通过第二电机控制提们机构的主动轮转动，主动轮转动缠绕钢绳丝，使钢绳丝向上运动的同时提拉内实体，内实体向上移动，内实体一侧的滑块打通外套筒开口通道，外套筒开口的通道由下往上逐渐打开，此时钢水流入外套筒和内实体构成的空间内，逐渐凝固形成对应深度的钢样。钢样的长度也可以根据内实体上移的距离控制所需的长度，使用范围广，可控性强。

d、取样完成：通过提拉机构将内实体移出钢水外，通过升降机构将外套筒及内部钢样移出钢水外，进行自然冷却，通过抽拉、切割和顶出方式从外套筒内取出钢样。

实施例二

钢渣界面钢水和熔炼渣的取样

a、安装：通过支撑杆顶端的连接板与横向移动装置的齿条前端固定安装，然后将提拉机构的钢丝绳自由端与内实体顶端的控位杆连接。

b、位置控制：转动升降机构的转轮使丝杠向下运动，通过观察支撑杆的刻度，使钢水取样组件的下端到达钢渣界面下部，上端在钢渣界面的上部，然后通过第一电机控制横向移动装置的齿条横向运动，从而调整钢水取样组件的水平移动。

c、钢水取样：确定好钢水取样组件的位置后，通过第二电机控制提们机构的主动轮转动，主动轮转动缠绕钢绳丝，使钢绳丝向上运动的同时提拉内实体，内实体向上移动，内实体一侧的滑块打通外套筒开口通道，钢水流入外套筒和内实体构成的空间内，逐渐凝固形成对应深度的钢样，内实体进一步向上提拉，钢渣流入外套筒和内实体构成的空间内，逐渐凝固形成钢渣样。

d、取样完成：通过提拉机构将内实体移出钢水外，通过升降机构将外套筒及内部钢样移出钢水外，进行自然冷却，通过抽拉、切割和顶出方式从外套筒内分别取出钢水样和钢渣样。

本实用新型的取样器在取样过程中能够利用相对空间位置，逐渐形成钢水使附近钢水进入空间内凝固成试样，可用于不同深度钢水取样，也可用于钢渣界面位置钢水和冶金渣的同时取样，整个过程无相对低温封装材料造成的污染，降低了吸渣吸氧的可能性，而且钢样长度可调。对于快速了解不同深度钢水的成分、夹杂物等信息，该取样方法节约了时间，提高了效率，而且方法简单，在生产现场易于实现，工艺适用性强。

以上所述，只是用图解说明本实用新型的一些原理，本说明书并非是要将本实用新型局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。

除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。

Claims (8)

1.连续式不同深度钢水取样器，其特征是，包括钢水取样组件、提拉机构、横向移动装置、升降机构和安装架，所述钢水取样组件包括外套筒和内实体，所述内实体与外套筒活动套置，所述外套筒与横向移动装置连接，所述内实体与提拉机构连接，所述横向移动装置与安装架侧壁滑动连接，横向移动装置的底部设有控制钢水取样组件上下移动的升降机构。

2.根据权利要求1所述的连续式不同深度钢水取样器，其特征是，所述钢水取样组件包括外套筒、内实体和支撑杆，所述外套筒的筒体一侧设有上端开口下端封闭的开口，所述内实体由圆柱体和滑块构成，所述圆柱体与筒体内腔滑动套置，圆柱体的一侧设有纵向滑块，所述滑块与筒体一侧的开口配合滑动；所述外套筒的一侧设有支撑杆，所述支撑杆的上端设有连接板，所述连接板与横向移动装置连接，所述圆柱体的上端设有与提拉机构连接的控位杆。

3.根据权利要求2所述的连续式不同深度钢水取样器，其特征是，所述内实体外侧的滑块上端为尖端。

4.根据权利要求2所述的连续式不同深度钢水取样器，其特征是，所述支撑杆的侧壁纵向设有便于控制钢水取样组件放入钢水内深度的刻度线。

5.根据权利要求1或2所述的连续式不同深度钢水取样器，其特征是，所述横向移动装置包括升降板、第一电机、齿条和齿轮，所述升降板的一端与安装架侧壁滑动连接，所述升降板的上表面设有滑槽，所述齿条的下表面设有突条，所述突条与滑槽配合滑动，所述齿条与齿轮配合传动，所述齿轮与第一电机输出轴连接，电机控制齿轮的转动，齿轮的转动控制齿条沿升降板上的滑槽横向移动。

6.根据权利要求1或2所述的连续式不同深度钢水取样器，其特征是，所述提拉机构包括钢丝绳、主动轮、从动轮和第二电机，所述主动轮和从动轮通过支架分别设置于齿条上表面两端，所述主动轮与第二电机的输出轴连接，所述钢丝绳一端与主动轮固连，另一端经传动轮后与内实体上端连接。

7.根据权利要求6所述的连续式不同深度钢水取样器，其特征是，所述主动轮和从动轮分别为便于缠绕钢丝绳的内凹式转轮。

8.根据权利要求3所述的连续式不同深度钢水取样器，其特征是，所述升降机构包括基座、转轮、丝杠、蜗轮和蜗杆，所述蜗轮和蜗杆设于基座内腔，所述蜗杆与基座外的转轮同轴转动，通过手柄旋转转轮，转轮带动蜗杆转动，所述蜗杆与蜗轮配合传动，所述蜗轮与丝杠螺纹连接，蜗轮的转动控制丝杠的升降，控制钢水取样组件的上下运动。

Images