專利名稱：液態(tài)金屬取樣鑄模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種金屬冶煉、熔融、工件熔鑄過程，隨時取樣鑄樣的器具，特別是適用于液態(tài)金屬取樣鑄模。
金屬冶煉中，取樣檢驗分析是必不可少的，如煉鋼的熔煉分析、煉鐵的鐵水分析，連鑄的檢驗分析，所說的分析包括化學(xué)分析、氣體分析以及用儀器進行光電光譜分析，X射線瑩光分析都需要提供適應(yīng)的試樣，這種試樣要求有嚴(yán)格的代表性和取樣時的快速性，通常在2-3秒鐘內(nèi)完成取樣，制成樣塊，進行檢驗分析，依據(jù)分析結(jié)果，確定材質(zhì)、鋼種和用途，確認質(zhì)量。傳統(tǒng)的取樣，如煉鋼取樣，多是在熔池內(nèi)，勺取后在具有截圓錐形的敞口鑄模中澆鑄成塊，切去約2/3的縮孔氧化頭部后的金屬樣塊，做為檢驗樣，這種取樣方式既浪費金屬液，又需人工強體力進行勺取，取樣后需加工成樣塊，取樣周期長，不方便，難能滿足快速熔煉的要求，因此人們研究一種將傳統(tǒng)的勺取與模鑄合為一個工序的取樣裝置。
目前的取樣裝置，如1992年6月3日中國專利局公開了一種“真空式鋼水取樣器”，其目的是為取樣及時，有代表性，其構(gòu)成是將一個球形杯置于紙管內(nèi)，紙管連接一個具有活塞抽氣缸的接頭，取樣時將球形杯管口插入熔池以負壓抽取，制取樣，其不足是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，負壓抽取不僅操作不方便，負壓抽取結(jié)構(gòu)難于保證有效取樣成功，樣球也需再加工，有切取后才能使用的缺點，難于被生產(chǎn)實際所接受。
中國專利局又于1994年10月26日公開了一種“鋼水鑄流取樣器”申請?zhí)?4225296.9，申請日1994年2月5日，其目的是提供一種快速準(zhǔn)確鋼水鑄流取樣器，其構(gòu)成是由石英管、開合模及兩個金屬夾相連接的紙管和上部封口材料封閉，開合模是用U形金屬夾夾緊置于一個圓筒紙管內(nèi)并坐于托護管上，其主要不足是開合模的排氣孔是兩個切口合成一個通孔，這種結(jié)構(gòu)不適應(yīng)鑄流取樣，時有發(fā)生跑漏造成取樣失敗，另一種情況是排氣孔被焊住或堵死，取樣時氣體排不出去而造成取空或者取樣有氣孔缺陷或者取半截樣，另一點不足是用一個U形鋼板夾，夾緊合攏的開合摸，再用兩個以金屬夾連接的兩個紙管，不僅結(jié)構(gòu)復(fù)雜，連接方式不穩(wěn)固，取樣中時有發(fā)生鑄模紙管脫落，掉入鑄流液中，結(jié)果中心鑄管嘔鋼造成產(chǎn)品夾雜，影響質(zhì)量。第三點不足是雙紙管的管端密封面積大，不僅浪費封口材料，還增加了噴濺，不利于使用安全。第四點由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，構(gòu)件多，封口材料含有價高的Al2O3、MgO石粉、磷酸等，結(jié)果制造成本增高。
本實用新型的目的是對現(xiàn)有技術(shù)存在結(jié)構(gòu)構(gòu)造和形狀的不足加以改進，提供一種結(jié)構(gòu)簡化，成本低廉，適應(yīng)不同液態(tài)金屬取樣鑄模。
本實用新型的目的是通過以下措施實現(xiàn)的液態(tài)金屬取樣鑄模，由石英管、鑄模、殼體和封口材料構(gòu)成。鑄模由兩個形狀結(jié)構(gòu)相同的金屬半模1和2合成，呈扁平圓形帶短管狀，圓形的圓心至短管口平面的距離與圓形內(nèi)徑比為0.7-1.0最佳值為0.77，合縫處至少有兩個排氣槽口3和4，短管5內(nèi)插入石英管6相吻合，6的外端口貼附防塵封口紙7，殼體8用紙板制成圓筒形，一端呈壓圓扁狀，插入由金屬半模1和2合成的鑄模，端口有封口紙板9及密封口10，8的另一端呈圓筒狀，內(nèi)插入并粘合插取管11。
本實用新型的目的還可以采用如下措施來實現(xiàn)將構(gòu)成鑄模的金屬半模1和2，用金屬板沖壓呈圓形扁平凹狀，帶半圓管柄，管口端平面至圓心的距離與鑄模內(nèi)徑比為0.7-1.0，最佳值為0.77，半圓管的內(nèi)徑制成大于根部內(nèi)徑1-2mm，圓形合縫的邊環(huán)上有一個槽口。該口正向投影的中心線過圓心，與短管軸心線夾角至少為30°。
殼體8制成圓筒形，內(nèi)徑小于鑄模圓形部位的外徑，兩直徑比為0.91-0.92，殼體8的一端為壓圓扁狀，近于橢圓形，另一端的圓筒形內(nèi)插入并粘合一個長度為殼體8的二分之一長的插取管11，該管內(nèi)壁粘合防滑的波紋紙12。
密封口10在殼體8的端口及鑄模短管5與石英管6的插入接口，由輕燒氧化鎂及硅酸鈉或者氯化鎂溶液配制的耐火塑性泥狀物制成膠合封閉狀。
金屬半模1和2合成的鑄模內(nèi)表面制成有防護層13，阻止不同金屬液與鑄模間的相互浸潤。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較有如下優(yōu)點和積極效果1、結(jié)構(gòu)簡化，減少鑄流取樣的噴濺，增強取樣成功率。由于殼體采用單圓筒端頭壓圓扁狀插入鑄模既有壓緊作用又減少封口端的面積，減少了噴濺；2、鑄模結(jié)構(gòu)合理，圓形合縫處有兩個排氣槽口消除了跑漏或者由于一個排氣口發(fā)生焊死或堵造成氣體排不出去，結(jié)果取樣有氣孔或者取空或者取半截樣，導(dǎo)致取樣失敗；3、插取管與殼體為一體，消除鑄模管掉落金屬鑄液中造成中鑄管嘔液噴濺及給產(chǎn)品造成夾雜，影響質(zhì)量；4、由于結(jié)構(gòu)簡化，減少組成的構(gòu)件和封口面積，節(jié)省封口材料，取消使用Al2O3、MgO石粉和磷酸等價高材料，相應(yīng)帶來降低成本，本實用新型的產(chǎn)品成本比現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品成本降低至少20％，以鞍鋼三個煉鋼廠為例進行測算，每年需用至少12萬個取樣鑄模，每個降低造價2.96元，節(jié)約價值35萬元1年。此外沖壓的鑄?？晒?jié)約金屬，每噸板增加鑄模產(chǎn)成品20％，相應(yīng)減少金屬消耗。
圖面說明如下

圖1，是本實用新型一種液態(tài)金屬取樣鑄模的正視剖面視圖圖2，是圖1沿AOB方向剖面視圖圖3，是圖1中的鑄模的金屬半模正視圖圖4，是圖3沿COD剖面視圖
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步加以詳述結(jié)合圖1及圖2，本實用新型的鑄模是由兩個形狀結(jié)構(gòu)相同的金屬半模1和2合成，呈扁平圓形帶短管狀，短管口平面至圓心距離與圓內(nèi)直徑比為0.77，圓形合縫處有兩個排氣槽口3和4，分布在合縫線的兩側(cè)。兩槽口中心線于圓心交叉正向投影構(gòu)成夾角60 °，短管5與插入外端口貼附防塵封口紙7的耐高溫的石英管6，該石英管6與短管5相吻合。
殼體8是用紙板制成圓筒形，將其一端制成壓圓扁狀，插入由1和2合成的鑄模，上口有封口紙板9及密封口10，殼體8的另一端呈圓筒狀，內(nèi)插入并粘合插取管11。
殼體8內(nèi)徑制成小于鑄模的圓形部位的外徑，兩直徑比為0.918，端頭壓圓扁狀插入鑄模呈近于橢圓形，另一端圓筒內(nèi)插入的插取管11的長度為殼體長度的一半，插取管11內(nèi)壁粘合防滑的波紋紙12。
密封口10，在殼體8的端口及鑄模短管5與插入的石英管6的接口，由輕燒氧化鎂粉與硅酸鈉或者氯化鎂溶液配制的耐火塑性泥狀物制成膠合封閉狀。
參照圖3及圖4，是本實用新型的一種鑄模構(gòu)成的金屬半模2、金屬半模1的形狀結(jié)構(gòu)與其相同，圖3是其正視圖，在圓形合縫處的邊環(huán)上有排氣槽口4，該槽口正向投影的中心線過圓心與短管5的軸心線構(gòu)成交角30°，金屬半模形狀制成圓心0至短管5端面的距離與圓內(nèi)直徑比為0.77，圖4是圖3沿COD剖面的示意圖，5為短管，4為排氣槽口。
使用本實用新型為適應(yīng)不同液態(tài)金屬取樣，將金屬半模1和2合成的鑄模內(nèi)表面涂有防護層13，阻止金屬液與鑄模間的相互浸潤。
使用本實用新型，可以用有彎鉤管插入插取管12，進行取樣，亦可以用金屬套取環(huán)與插取管相焊接的專用工具進行取樣。專用工具可反復(fù)使用。
權(quán)利要求1.一種液態(tài)金屬取樣鑄模，由石英管、鑄模、殼體及封口材料構(gòu)成，其特征在于所說的鑄模制成由形狀結(jié)構(gòu)相同的金屬半模(1)及(2)合成，呈扁平圓形帶短管(5)狀，圓形合縫處至少有兩個排氣槽口(3)和(4)，短管(5)內(nèi)插入石英管(6)相吻合，(6)的外端口貼附防塵封口紙(7)，殼體8以紙板制成圓筒形，一端呈壓圓扁狀，插入(1)及(2)合成的鑄模，殼體(8)端口有封口紙板(9)及密封口(10)，另一端呈圓筒狀，內(nèi)插入并粘合插取管(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)金屬取樣鑄模，其特征在于構(gòu)成鑄模的金屬半模(1)和(2)是金屬板沖壓呈圓形扁平凹狀，帶半圓管柄，半圓管端面至圓心的距離與圓形部位內(nèi)直徑比為0.7-1.0，最佳值為0.77，半圓管的內(nèi)徑大于根部內(nèi)徑1-2mm，圓形合縫的邊環(huán)上有一個槽口，該槽口正向投影的中心線過圓心與短管軸心線夾角至少為30°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)金屬取樣鑄模，其特征在于殼體(8)的內(nèi)徑小于鑄摸的圓形部位的外徑，兩直徑比為0.91-0.92，一端呈壓圓扁狀為橢圓形，另一端為圓筒形，筒內(nèi)插入并粘合一個長度為殼體長的二分之一的插取管(11)，該管內(nèi)壁粘合防滑的波紋紙(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液態(tài)金屬取樣鑄模，其特征在于密封口(10)，在殼體(8)的端口及鑄模短管(5)與石英管(6)插入接口，由輕燒氧化鎂及硅酸鈉或者氯化鎂熔液配制的耐火塑性泥狀物制成膠合封閉狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2所述的液態(tài)金屬取樣鑄模，其特征在于金屬半模(1)和(2)合成的鑄模內(nèi)表面有防護層(13)，阻止不同金屬液與鑄模間的相互浸潤。
專利摘要本實用新型公開了一種液態(tài)金屬取樣鑄模,適用于冶金的金屬熔煉、機械的零配件熔鑄,冶煉熔融工序中的隨時快速取樣,由石英管、鑄模、殼體和封口材料構(gòu)成,鑄模至少有2個排氣槽,殼體緊固合成鑄模,并與插取管粘膠合為一體,結(jié)構(gòu)簡化,材料來源豐富,造價低,使用安全,取樣成功率高,制造成本與現(xiàn)有技術(shù)成本比降低20%,節(jié)約金屬,降低消耗,沖制鑄模每噸鋼板增加成品20%。
文檔編號G01N1/10GK2293062SQ96238869
公開日1998年9月30日 申請日期1996年10月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月25日
發(fā)明者付忠禮, 于維生, 孫家祥, 耿純孝 申請人:鞍鋼民政企業(yè)公司質(zhì)量處福利廠