RU120772U1 - LIQUID METAL SAMPLE - Google Patents
LIQUID METAL SAMPLE Download PDFInfo
- Publication number
- RU120772U1 RU120772U1 RU2012117936/05U RU2012117936U RU120772U1 RU 120772 U1 RU120772 U1 RU 120772U1 RU 2012117936/05 U RU2012117936/05 U RU 2012117936/05U RU 2012117936 U RU2012117936 U RU 2012117936U RU 120772 U1 RU120772 U1 RU 120772U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid metal
- quartz tube
- housing
- sampling
- hole
- Prior art date
Links
Abstract
1. Устройство для отбора пробы жидкого металла, состоящее из корпуса, штанги для погружения и крышки, выполненной из медного листа, отличающееся тем, что корпус изготовлен из двух плоских прямоугольных медных пластин, скрепленных между собой болтами, по разъему пластин корпус имеет сквозное отверстие, соосно с которым выполнена пробоотборная камера в виде клинообразной щелевидной полости, при этом с одного конца сквозного отверстия установлена кварцевая трубка для прохождения жидкого металла к пробоотборной камере, с другого сквозное отверстие соединено со штангой, выполненной в виде полой трубы для отвода газов, а крышка выполнена в виде защитного колпачка и надета на кварцевую трубку. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус выполнен разборным. ! 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что с внешней стороны корпус покрыт огнеупорной теплозащитной массой. ! 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кварцевая трубка установлена с помощью асбестового уплотнения. 1. A device for sampling liquid metal, consisting of a body, an immersion rod and a cover made of copper sheet, characterized in that the body is made of two flat rectangular copper plates bolted together, the body has a through hole along the plate connector, coaxially with which the sampling chamber is made in the form of a wedge-shaped slit cavity, while at one end of the through hole a quartz tube is installed for the passage of liquid metal to the sampling chamber, on the other end the through hole is connected to a rod made in the form of a hollow pipe for exhausting gases, and the cover is made in the form of a protective cap and put on a quartz tube. ! 2. The device according to claim 1, characterized in that the body is collapsible. ! 3. The device according to claim 1, characterized in that from the outside the body is covered with a refractory heat-shielding mass. ! 4. The device according to claim 1, characterized in that the quartz tube is mounted using an asbestos seal.
Description
Полезная модель относится к области контроля металлургических процессов, в частности к устройствам для отбора пробы металла из расплава и может быть использована для отбора проб из ковша после выпуска расплава из плавильного агрегата, после внепечной обработки, из кристаллизатора МНЛЗ.The utility model relates to the field of control of metallurgical processes, in particular, to devices for sampling metal from the melt and can be used to take samples from the ladle after the melt is discharged from the melting unit, after out-of-furnace processing, from the continuous casting machine.
Известно устройство для отбора пробы жидкого металла, содержащее корпус в виде многослойной бумажной гильзы, в один из концов которой вставлена металлическая разъемная пробница, скрепленная металлической скобой и снабженная жаростойкой трубкой. Пробница закреплена внутри трубы огнеупорным наполнителем, снаружи она закрыта защитным металлическим колпачком. При отборе пробы нераскисленного металла пробоотборник дополнительно снабжается камерой, в которой помещается раскислитель, как правило алюминий. Пробоотборник свободным концом надевается на трубу и опускается в металл (Новиков В.Н., Макашов В.В., Климашин П.С.и др. Совершенствование методики отбора и подготовки проб металла для экспресса-анализа. - 1983, бюллетень ЧМ №5, с.35).A device for sampling liquid metal containing a body in the form of a multilayer paper sleeve, one of the ends of which is inserted a metal detachable probe fastened with a metal bracket and equipped with a heat-resistant tube. The probe is fixed inside the pipe with refractory filler; outside it is closed with a protective metal cap. When sampling non-deoxidized metal, the sampler is additionally equipped with a chamber in which a deoxidizer, usually aluminum, is placed. The free-end sampler is put on the pipe and lowered into the metal (Novikov V.N., Makashov V.V., Klimashin P.S. and others. Improving the methodology for selecting and preparing metal samples for express analysis. - 1983, Bulletin of the World Cup No. 5 , p. 35).
Известно устройство для отбора пробы жидкого металла, содержащее герметичную кварцевую ампулу с отверстием, перекрытым металлической фольгой, причем ампула снабжена металлическим холодильником в донной ее части, объем которого равен 30-35% объема ампулы, причем отверстие выполнено диаметром 0,08-0,15 диаметра ампулы (авторское свидетельство СССР №429307, кл. G01N 1/10, 1974).A device for sampling liquid metal containing a sealed quartz ampoule with a hole covered by a metal foil, the ampoule is equipped with a metal refrigerator in its bottom part, the volume of which is 30-35% of the volume of the ampoule, and the hole is made with a diameter of 0.08-0.15 the diameter of the ampoule (USSR author's certificate No. 429307, class G01N 1/10, 1974).
Недостатком устройства является низкое качество пробы, так как верхняя часть ее получается неровной, а высота меняется в зависимости от глубины погружения в жидкий металл, что затрудняет подготовку пробы к анализу. Кроме того, из-за быстрого прогрева кварцевой ампулы быстро прогревается холодильник, снижается его охлаждающая способность и проба кристаллизуется недостаточно быстро.The disadvantage of this device is the low quality of the sample, since its upper part is uneven, and the height varies depending on the immersion depth in the liquid metal, which complicates the preparation of the sample for analysis. In addition, due to the rapid heating of the quartz ampoule, the refrigerator warms up quickly, its cooling ability decreases and the sample does not crystallize fast enough.
Известно устройство для отбора пробы жидкого металла, содержащее корпус, разъемную мульду, выполненную из двух половинок, образующих щель для выхода газов, камеру смешения и соединяющую их огнеупорную трубку, при этом мульда снабжена пластиной, выполненной из легкоплавкого металла-раскислителя и установленной по периметру мульды между ее половинками (авторское свидетельство СССР №1161840, МПК4 G01N 1/10, опубл. 15.06.85. Бюлл. №22).A device for sampling liquid metal containing a housing, a detachable mold made of two halves forming a gap for the exit of gases, a mixing chamber and a refractory tube connecting them, the mold is equipped with a plate made of low-melting metal-deoxidizer and installed around the perimeter of the mold between its halves (USSR author's certificate No. 1161840, IPC 4 G01N 1/10, publ. 15.06.85. Bull. No. 22).
Недостатком устройства является то, что масса, геометрия проб и конструкция пробоотборника не позволяют фиксировать в отобранном металле состав и размеры присутствующих в нем неметаллических включений из-за незначительной скорости охлаждения и кристаллизации расплава.The disadvantage of this device is that the mass, geometry of the samples and the design of the sampler do not allow the composition and size of non-metallic inclusions present in it to be fixed in the selected metal due to the insignificant cooling and crystallization rate of the melt.
Известно устройство для отбора пробы жидкого металла, содержащее огнеупорную ампулу, изготовленную из пористого материала с пористостью 20-70%, имеющую отверстие, покрытое металлической фольгой. Ампула имеет металлический холодильник, расположенный в ее донной части и выполненный в виде стаканчика с боковым отверстием, совпадающим с отверстием в ампуле (патент РФ №2122194, МПК6 G01N 1/10, опубликовано 20.11.1998).A device for sampling liquid metal containing a refractory ampoule made of a porous material with a porosity of 20-70%, having an opening coated with a metal foil is known. The ampoule has a metal refrigerator located in its bottom part and made in the form of a cup with a side opening matching the opening in the ampoule (RF patent No. 2122194, IPC 6 G01N 1/10, published on November 20, 1998).
Известно устройство для отбора пробы жидкого металла, состоящее из стальной штанги и приваренного к ней цилиндрического стального корпуса в виде стакана с крышкой из медного листа, служащей для предотвращения попадания в устройство шлака (ГОСТ Р ИСО14284-2009-прототип).A device is known for sampling liquid metal, consisting of a steel rod and a cylindrical steel body welded to it in the form of a glass with a lid of copper sheet, which serves to prevent slag from entering the device (GOST R ISO14284-2009 prototype).
Общим недостатком выше перечисленных устройств является то, что их конструкционные особенности не позволяют быстро охладить отобранную пробу металла, что приводит к трансформации состава и размера неметаллических включений.A common disadvantage of the above devices is that their structural features do not allow to quickly cool the selected metal sample, which leads to the transformation of the composition and size of non-metallic inclusions.
Техническим результатом предлагаемого решения является создание конструкции устройства, позволяющего повысить качество отобранных из расплава проб и зафиксировать размеры и химический состав неметаллических включений, находящихся в жидком металле в момент отбора пробы.The technical result of the proposed solution is to create a device design that improves the quality of samples taken from the melt and fixes the size and chemical composition of non-metallic inclusions in the liquid metal at the time of sampling.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для отбора пробы жидкого металла, состоящем из корпуса, штанги для погружения и крышки, выполненной из медного листа, согласно предлагаемой полезной модели, корпус изготовлен из двух плоских прямоугольных медных пластин, скрепленных между собой болтами, по разъему пластин корпус имеет сквозное отверстие, соосно с которым выполнена пробоотборная камера в виде клинообразной щелевидной полости, при этом с одного конца сквозного отверстия установлена кварцевая трубка для прохождения жидкого металла к пробоотборной камере, с другого сквозное отверстие соединено со штангой, выполненной в виде полой трубы для отвода газов, а крышка, выполнена в виде защитного колпачка и надета на кварцевую трубку.The specified technical result is achieved by the fact that in the device for sampling molten metal, consisting of a housing, a dipping rod and a cover made of copper sheet, according to the proposed utility model, the housing is made of two flat rectangular copper plates bolted together by the plate connector has a through hole, coaxially with which a sampling chamber is made in the form of a wedge-shaped slit-like cavity, and a quartz tube is installed at one end of the through hole for the passage of liquid metal to the sampling chamber, from another through hole connected to a rod made in the form of a hollow pipe for exhaust gases, and the cover is made in the form of a protective cap and is worn on a quartz tube.
При этом корпус устройства выполнен разборным, с внешней стороны корпус покрыт огнеупорной теплозащитной массой, а кварцевая трубка установлена с помощью асбестового уплотнения.Moreover, the housing of the device is made collapsible, on the outside the housing is covered with a refractory heat-shielding mass, and the quartz tube is installed using an asbestos seal.
На рисунке изображено устройство для отбора пробы жидкого металла (в разрезе).The figure shows a device for sampling liquid metal (in section).
Штанга (1) в виде трубы предназначена для погружения устройства в расплавленный металл, а также для отвода газов из полости в корпусе.The rod (1) in the form of a pipe is designed to immerse the device in molten metal, as well as to remove gases from the cavity in the housing.
Массивный корпус, состоящий из двух прямоугольных пластин (2) размером 100×100×10 из меди - материала, имеющего высокую (в пять раз большую, чем у железа) теплопроводность, соединенных между собой болтами (3, 9), предназначен для забора, необходимого количества жидкого металла, формирующего пробу и быстрого его охлаждения до твердого состояния. Увеличению скорости охлаждения жидкого металла, отобранной пробы способствует относительно большая масса корпуса, высокая теплопроводность и теплоемкость меди, а также максимально возможная площадь теплоотвода поверхности самой пробы металла, которую обеспечивает плоская клинообразная, щелевидная пробоотборная камера (7). Корпус выполнен разборным для упрощения технологии изготовления щелевидной пробоотборной камеры и для извлечения из нее полученной пробы путем рассоединения пластин.A massive case, consisting of two rectangular plates (2) with a size of 100 × 100 × 10 made of copper, a material having high (five times greater than that of iron) thermal conductivity, interconnected by bolts (3, 9), is designed for collection, the required amount of liquid metal forming the sample and its rapid cooling to a solid state. A relatively large body mass, high thermal conductivity and heat capacity of copper, as well as the maximum possible heat sink area of the surface of the metal sample itself, which is provided by a flat wedge-shaped, slit-like sampling chamber, contribute to an increase in the cooling rate of liquid metal of a sample taken (7). The case is made collapsible to simplify the manufacturing technology of a slit-like sampling chamber and to extract the obtained sample from it by disconnecting the plates.
Кварцевая трубка (5) установлена в отверстие корпуса с помощью асбестового уплотнения (6) и служит для подвода жидкого металла к щелевидной пробоотборной камере. Защитный колпачок (4) из медного листа, надеваемый на кварцевую трубку, служит для предотвращения попадания шлака в пробоотборную камеру и растворяется в металле после прохождения через шлаковый слой.A quartz tube (5) is installed in the housing opening using an asbestos seal (6) and serves to supply liquid metal to a slit-like sampling chamber. A protective cap (4) from a copper sheet, worn on a quartz tube, serves to prevent slag from entering the sampling chamber and dissolves in the metal after passing through the slag layer.
Огнеупорное теплозащитное покрытие корпуса (11) предназначено для минимизации теплового воздействия на него жидкого металла, в который погружается устройство и способствует увеличению скорости охлаждения металла пробы.Refractory heat-shielding coating of the housing (11) is designed to minimize the thermal effect of liquid metal on it, into which the device is immersed and helps to increase the cooling rate of the sample metal.
Способ взятия пробы расплавленного металла с использованием описанного выше устройства.A method of sampling molten metal using the device described above.
Устройство погружается с помощью удлинительной штанги (10) в расплав на 3-4 секунды и затем извлекается. За это время после прохождения слоя шлака, который обычно покрывает расплавленный металл, медный колпачок расплавляется, и жидкий металл по кварцевой трубке поступает в пробоотборную камеру. При этом вытесненный металлом газ выходит через сквозное отверстие (8) в корпусе и через трубу штанги в атмосферу. В пробоотборной камере металл остывает и кристаллизуется, образуя пленки толщиной около 0,5 мм. Геометрия пробоотборной камеры выбрана такой, чтобы поверхность пробы имела максимальную поверхность и обеспечивала максимальный теплоотвод от отобранной пробы металла. Поэтому камера выполнена в виде плоской клинообразной щели. Клинообразность камере придана для получения минимальной толщины пробы с целью ускорения ее охлаждения. Большая масса корпуса устройства (7 кг), относительно массы пробы (50 г), и большая теплопроводность материала, из которого он изготовлен, создают большой температурный градиент, что позволяет за 0,2 сек. (согласно расчету) охладить металл пробы до твердого состояния. Короткое время охлаждения минимизирует процессы трансформации химического состава и размеров неметаллических включений, происходящие во время охлаждения пробы.The device is immersed with an extension rod (10) in the melt for 3-4 seconds and then removed. During this time, after passing through a slag layer, which usually covers the molten metal, the copper cap melts, and the liquid metal enters the sampling chamber through a quartz tube. In this case, the gas displaced by the metal exits through the through hole (8) in the housing and through the rod pipe to the atmosphere. In the sampling chamber, the metal cools and crystallizes, forming films about 0.5 mm thick. The geometry of the sampling chamber is chosen so that the surface of the sample has a maximum surface and provides maximum heat dissipation from the selected metal sample. Therefore, the camera is made in the form of a flat wedge-shaped slit. A wedge-shaped chamber is attached to obtain a minimum sample thickness in order to accelerate its cooling. The large mass of the device body (7 kg), relative to the mass of the sample (50 g), and the large thermal conductivity of the material from which it is made, create a large temperature gradient, which allows for 0.2 seconds. (as calculated) cool the sample metal to a solid state. A short cooling time minimizes the transformation of the chemical composition and size of non-metallic inclusions that occur during sample cooling.
Таким образом, состав и размеры неметаллических включений в металле пробы практически идентичны составу и размерам включений, которые находятся в расплавленном металле во время отбора. Теплозащитное огнеупорное покрытие корпуса устройства предотвращает отрицательное воздействие на него температуры металла, в который погружается устройство, и также способствует быстрой кристаллизации пробы и предотвращению трансформации неметаллических включений.Thus, the composition and dimensions of non-metallic inclusions in the sample metal are almost identical to the composition and sizes of inclusions that are in the molten metal during sampling. The heat-resistant refractory coating of the device casing prevents the negative influence of the temperature of the metal into which the device is immersed, and also contributes to the rapid crystallization of the sample and preventing the transformation of non-metallic inclusions.
После извлечения зонда из расплава и его охлаждения огнеупорный слой разбивается и счищается с корпуса, пластины рассоединяются и проба извлекается для анализа. Устройство позволяет получить высокое качество пробы за счет быстрой кристаллизации жидкого металла.After removing the probe from the melt and cooling it, the refractory layer is broken and cleaned off the body, the plates are disconnected and the sample is removed for analysis. The device allows to obtain high quality samples due to the rapid crystallization of liquid metal.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012117936/05U RU120772U1 (en) | 2012-04-28 | 2012-04-28 | LIQUID METAL SAMPLE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012117936/05U RU120772U1 (en) | 2012-04-28 | 2012-04-28 | LIQUID METAL SAMPLE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU120772U1 true RU120772U1 (en) | 2012-09-27 |
Family
ID=47078870
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012117936/05U RU120772U1 (en) | 2012-04-28 | 2012-04-28 | LIQUID METAL SAMPLE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU120772U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU174042U1 (en) * | 2017-04-24 | 2017-09-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | LIQUID METAL SAMPLE |
| RU175093U1 (en) * | 2017-04-24 | 2017-11-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | DEVICE FOR SELECTION OF LIQUID METAL FROM METALLOTRATE |
-
2012
- 2012-04-28 RU RU2012117936/05U patent/RU120772U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU174042U1 (en) * | 2017-04-24 | 2017-09-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | LIQUID METAL SAMPLE |
| RU175093U1 (en) * | 2017-04-24 | 2017-11-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | DEVICE FOR SELECTION OF LIQUID METAL FROM METALLOTRATE |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108225847B (en) | Direct analysis sampler with heat sink | |
| JP4755089B2 (en) | Method and apparatus for measuring the cooling curve of a molten mass | |
| CN107255573B (en) | Device for measuring parameters or sampling in iron or steel melts | |
| JP6574225B2 (en) | Slag sampling equipment | |
| RU120772U1 (en) | LIQUID METAL SAMPLE | |
| US6370973B1 (en) | Device for removing slag samples | |
| EP3311157B1 (en) | Apparatus and method for analysis of molten metals | |
| EP2925469B1 (en) | Pressure reactor for producing materials having directed porosity | |
| JP4965491B2 (en) | Metal sampling sampler and sampling method using the same | |
| RU136171U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING DENSITY AND SURFACE TENSION OF METAL MELTS | |
| RU183559U1 (en) | PORTABLE DEVICE FOR SAMPLE LIQUID METAL | |
| RU174042U1 (en) | LIQUID METAL SAMPLE | |
| KR20100002793A (en) | Sampler for ultra low carbon steel | |
| RU2672646C1 (en) | Steel melts process parameters measuring device with simultaneous sample selection | |
| TWI792485B (en) | continuous casting method for steel | |
| Nosochenko et al. | Reducing Axial Segregation in a Continuous-Cast Semifinished Product by Micro-Alloying. | |
| RU217529U1 (en) | DEVICE FOR FIXING THE RODS FORMING A WEDGE PATTERN OF GRAY CAST IRON | |
| CN211505196U (en) | Quick molten steel sampling device | |
| RU131379U1 (en) | DEVICE FOR SELECTION OF ALUMINUM ALLOY | |
| CN106153815B (en) | A kind of magnesium alloy gypsum mould gas shield flame retardant effect experimental facilities and experimental technique | |
| JP2010172917A (en) | Method for evaluating mold powder for suppressing formation of slag bear | |
| JP2008290136A (en) | Continuous casting method for low carbon high sulfur steel | |
| SU1137373A1 (en) | Liquid metal sampler | |
| SU977108A1 (en) | Method of producing casting by directional solidifying | |
| RU2061760C1 (en) | Apparatus for blowing metal in intermediate ladle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180429 |