[發(fā)明專(zhuān)利]直接分析取樣器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711316923.8
• 申請(qǐng)日: 2017-12-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108225846B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·拜恩斯;J-P·費(fèi)爾赫芬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 賀利氏電測(cè)騎士國(guó)際有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N1/20
• 分類(lèi)號(hào): G01N1/20;G01N21/25
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 馬利蓉;吳鵬

本發(fā)明涉及一種用于從熔融金屬熔池、尤其是熔鋼熔池取得樣品的取樣器，其包括具有蓋板和殼體的樣品室組件。殼體具有浸漬端，該浸漬端設(shè)置有流入管道并且包括樣品腔，該樣品腔包括分配區(qū)、分析區(qū)和通氣區(qū)。樣品腔尺寸確定為四個(gè)相鄰部段，每個(gè)部段具有各自的長(zhǎng)度和深度。這四個(gè)相鄰部段滿足下式：(L₁/D₁)+(L₂/D₂)+(L₃/D₃)+(L₄/D₄)25。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種熔融金屬——尤其是熔鋼或熔鐵——的固化樣品，其 可在光發(fā)射光譜儀上直接進(jìn)行分析。

背景技術(shù)

在處于它們的熔融狀態(tài)的金屬的處理期間，有必要在工藝的各個(gè)階段 獲得熔融金屬的典型樣品，例如，用于該金屬樣品的化學(xué)成分或冶金結(jié)構(gòu) 的分析或評(píng)估。本領(lǐng)域中已知不同用于在制造和進(jìn)一步的處理期間分析熔 融金屬的方法。例如，德國(guó)專(zhuān)利號(hào)DE3344944公開(kāi)了一種用于在鋼的制 造和進(jìn)一步處理期間分析鋼的方法。該方法的特征在于以下相繼執(zhí)行的步 驟：(1)將取樣槍磁化并且自動(dòng)預(yù)先選擇樣品類(lèi)型；(2)從控制臺(tái)在轉(zhuǎn)爐或電爐中的吹煉階段期間收集熔鋼的樣品；(3)在拆解機(jī)器中將樣品取 樣槍拆開(kāi)并且去掉其紙板和陶瓷件；(4)出于早期缺陷檢測(cè)的目的將樣品 的質(zhì)量與規(guī)定值進(jìn)行比較；(5)使樣品從被供給以水、空氣、惰性氣體和 干冰的冷卻區(qū)段通過(guò)；(6)通過(guò)具有自動(dòng)發(fā)送和接收站的氣動(dòng)管輸送區(qū)段 借助于料筒來(lái)輸送樣品；(7)在自動(dòng)樣品拋光機(jī)中處理光譜分析的樣品； (8)檢測(cè)經(jīng)拋光的鋼樣品中的缺陷并且用文件記錄缺陷；(9)利用操縱 器將鋼樣品傳送到光譜儀的Petri平臺(tái)；(10)在光譜儀中分析樣品；以 及(11)將分析數(shù)據(jù)傳送到控制臺(tái)。在典型的鋼鐵廠中，上述步驟中的一 些步驟是手動(dòng)的而另一些步驟是自動(dòng)的。然而，整個(gè)分析過(guò)程是耗時(shí)和勞 動(dòng)密集的。

還從公布的專(zhuān)利和專(zhuān)利申請(qǐng)已知用于從熔融金屬熔池提取樣品的常規(guī) 取樣裝置(例如，德國(guó)專(zhuān)利號(hào)DE 3344944的取樣槍)。不是專(zhuān)利或?qū)＠?申請(qǐng)的其它常規(guī)取樣裝置例如因?yàn)樗鼈兛少I(mǎi)到而被得知。這些常規(guī)取樣裝 置或取樣器通常提供用于光譜和金相分析中的固態(tài)金屬的試件或圓盤(pán)。

通過(guò)這些取樣裝置獲得的固化的金屬試樣的幾何形狀和尺寸有時(shí)將是 金屬的類(lèi)型或金相需求特有的。然而，通過(guò)浸漬裝置獲得的一般類(lèi)別的樣 品是具有圓盤(pán)或橢圓形狀和28-40mm的直徑或更大長(zhǎng)度的樣品。最常見(jiàn) 地，這些樣品具有約32mm的直徑或更大長(zhǎng)度和4-12mm的厚度。俗稱(chēng) 棒式取樣器的一些取樣器可根據(jù)用戶的要求而生產(chǎn)從圓形到橢圓形或更長(zhǎng) 不等的不同形狀樣品，但是大部分樣品仍具有約32mm的直徑或更大長(zhǎng) 度。

通常稱(chēng)為雙厚度取樣器的其它取樣器在同一樣品內(nèi)組合兩種厚度。為 了分析雙厚度樣品，12mm區(qū)段是進(jìn)行光譜分析的部分。已發(fā)現(xiàn)，該厚度 的固化樣品需要0.8mm至5mm的表面研磨以便實(shí)現(xiàn)沒(méi)有金屬和非金屬偏 析的分析表面。免除對(duì)表面處理的需求將加快分析時(shí)間并且在經(jīng)濟(jì)上將是 有利的。然而，這將僅可通過(guò)使用熔融金屬對(duì)樣品腔的均勻填充和熔融金 屬樣品的快速冷卻以使得整個(gè)樣品區(qū)段均勻地凍結(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

典型的取樣裝置包括構(gòu)造成在將取樣裝置浸漬入熔融金屬熔池中時(shí)被 填充熔融金屬的樣品室或模腔。確定模腔或取樣室的輪廓的模具通常是在 其上側(cè)或下側(cè)由平板覆蓋的兩件式蛤殼型裝置或環(huán)。美國(guó)專(zhuān)利No. 3,646,816描述了該類(lèi)型的消耗性浸入式取樣器，其中圓盤(pán)狀的樣品的兩個(gè) 平坦表面由用于實(shí)現(xiàn)更快的凍結(jié)的激冷板和在分析之前需要較少的清理的 一對(duì)較光滑表面形成。其它現(xiàn)有技術(shù)專(zhuān)利如美國(guó)專(zhuān)利No.4,211,117涉及類(lèi) 似的概念，而美國(guó)專(zhuān)利號(hào)4,401,389和5,415,052提供了這種冶金樣品與其 它傳感器相結(jié)合的示例，其中一個(gè)傳感器可以是溫度測(cè)量傳感器。