专利名称：液态金属取样铸模的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种金属冶炼、熔融、工件熔铸过程，随时取样铸样的器具，特别是适用于液态金属取样铸模。
金属冶炼中，取样检验分析是必不可少的，如炼钢的熔炼分析、炼铁的铁水分析，连铸的检验分析，所说的分析包括化学分析、气体分析以及用仪器进行光电光谱分析，X射线莹光分析都需要提供适应的试样，这种试样要求有严格的代表性和取样时的快速性，通常在2-3秒钟内完成取样，制成样块，进行检验分析，依据分析结果，确定材质、钢种和用途，确认质量。传统的取样，如炼钢取样，多是在熔池内，勺取后在具有截圆锥形的敞口铸模中浇铸成块，切去约2/3的缩孔氧化头部后的金属样块，做为检验样，这种取样方式既浪费金属液，又需人工强体力进行勺取，取样后需加工成样块，取样周期长，不方便，难能满足快速熔炼的要求，因此人们研究一种将传统的勺取与模铸合为一个工序的取样装置。
目前的取样装置，如1992年6月3日中国专利局公开了一种“真空式钢水取样器”，其目的是为取样及时，有代表性，其构成是将一个球形杯置于纸管内，纸管连接一个具有活塞抽气缸的接头，取样时将球形杯管口插入熔池以负压抽取，制取样，其不足是结构复杂，负压抽取不仅操作不方便，负压抽取结构难于保证有效取样成功，样球也需再加工，有切取后才能使用的缺点，难于被生产实际所接受。
中国专利局又于1994年10月26日公开了一种“钢水铸流取样器”申请号94225296.9，申请日1994年2月5日，其目的是提供一种快速准确钢水铸流取样器，其构成是由石英管、开合模及两个金属夹相连接的纸管和上部封口材料封闭，开合模是用U形金属夹夹紧置于一个圆筒纸管内并坐于托护管上，其主要不足是开合模的排气孔是两个切口合成一个通孔，这种结构不适应铸流取样，时有发生跑漏造成取样失败，另一种情况是排气孔被焊住或堵死，取样时气体排不出去而造成取空或者取样有气孔缺陷或者取半截样，另一点不足是用一个U形钢板夹，夹紧合拢的开合摸，再用两个以金属夹连接的两个纸管，不仅结构复杂，连接方式不稳固，取样中时有发生铸模纸管脱落，掉入铸流液中，结果中心铸管呕钢造成产品夹杂，影响质量。第三点不足是双纸管的管端密封面积大，不仅浪费封口材料，还增加了喷溅，不利于使用安全。第四点由于结构复杂，构件多，封口材料含有价高的Al2O3、MgO石粉、磷酸等，结果制造成本增高。
本实用新型的目的是对现有技术存在结构构造和形状的不足加以改进，提供一种结构简化，成本低廉，适应不同液态金属取样铸模。
本实用新型的目的是通过以下措施实现的液态金属取样铸模，由石英管、铸模、壳体和封口材料构成。铸模由两个形状结构相同的金属半模1和2合成，呈扁平圆形带短管状，圆形的圆心至短管口平面的距离与圆形内径比为0.7-1.0最佳值为0.77，合缝处至少有两个排气槽口3和4，短管5内插入石英管6相吻合，6的外端口贴附防尘封口纸7，壳体8用纸板制成圆筒形，一端呈压圆扁状，插入由金属半模1和2合成的铸模，端口有封口纸板9及密封口10，8的另一端呈圆筒状，内插入并粘合插取管11。
本实用新型的目的还可以采用如下措施来实现将构成铸模的金属半模1和2，用金属板冲压呈圆形扁平凹状，带半圆管柄，管口端平面至圆心的距离与铸模内径比为0.7-1.0，最佳值为0.77，半圆管的内径制成大于根部内径1-2mm，圆形合缝的边环上有一个槽口。该口正向投影的中心线过圆心，与短管轴心线夹角至少为30°。
壳体8制成圆筒形，内径小于铸模圆形部位的外径，两直径比为0.91-0.92，壳体8的一端为压圆扁状，近于椭圆形，另一端的圆筒形内插入并粘合一个长度为壳体8的二分之一长的插取管11，该管内壁粘合防滑的波纹纸12。
密封口10在壳体8的端口及铸模短管5与石英管6的插入接口，由轻烧氧化镁及硅酸钠或者氯化镁溶液配制的耐火塑性泥状物制成胶合封闭状。
金属半模1和2合成的铸模内表面制成有防护层13，阻止不同金属液与铸模间的相互浸润。
本实用新型与现有技术比较有如下优点和积极效果1、结构简化，减少铸流取样的喷溅，增强取样成功率。由于壳体采用单圆筒端头压圆扁状插入铸模既有压紧作用又减少封口端的面积，减少了喷溅；2、铸模结构合理，圆形合缝处有两个排气槽口消除了跑漏或者由于一个排气口发生焊死或堵造成气体排不出去，结果取样有气孔或者取空或者取半截样，导致取样失败；3、插取管与壳体为一体，消除铸模管掉落金属铸液中造成中铸管呕液喷溅及给产品造成夹杂，影响质量；4、由于结构简化，减少组成的构件和封口面积，节省封口材料，取消使用Al2O3、MgO石粉和磷酸等价高材料，相应带来降低成本，本实用新型的产品成本比现有技术产品成本降低至少20％，以鞍钢三个炼钢厂为例进行测算，每年需用至少12万个取样铸模，每个降低造价2.96元，节约价值35万元1年。此外冲压的铸模可节约金属，每吨板增加铸模产成品20％，相应减少金属消耗。
图面说明如下
图1，是本实用新型一种液态金属取样铸模的正视剖面视图图2，是图1沿AOB方向剖面视图图3，是图1中的铸模的金属半模正视图图4，是图3沿COD剖面视图
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步加以详述结合图1及图2，本实用新型的铸模是由两个形状结构相同的金属半模1和2合成，呈扁平圆形带短管状，短管口平面至圆心距离与圆内直径比为0.77，圆形合缝处有两个排气槽口3和4，分布在合缝线的两侧。两槽口中心线于圆心交叉正向投影构成夹角60 °，短管5与插入外端口贴附防尘封口纸7的耐高温的石英管6，该石英管6与短管5相吻合。
壳体8是用纸板制成圆筒形，将其一端制成压圆扁状，插入由1和2合成的铸模，上口有封口纸板9及密封口10，壳体8的另一端呈圆筒状，内插入并粘合插取管11。
壳体8内径制成小于铸模的圆形部位的外径，两直径比为0.918，端头压圆扁状插入铸模呈近于椭圆形，另一端圆筒内插入的插取管11的长度为壳体长度的一半，插取管11内壁粘合防滑的波纹纸12。
密封口10，在壳体8的端口及铸模短管5与插入的石英管6的接口，由轻烧氧化镁粉与硅酸钠或者氯化镁溶液配制的耐火塑性泥状物制成胶合封闭状。
参照图3及图4，是本实用新型的一种铸模构成的金属半模2、金属半模1的形状结构与其相同，图3是其正视图，在圆形合缝处的边环上有排气槽口4，该槽口正向投影的中心线过圆心与短管5的轴心线构成交角30°，金属半模形状制成圆心0至短管5端面的距离与圆内直径比为0.77，图4是图3沿COD剖面的示意图，5为短管，4为排气槽口。
使用本实用新型为适应不同液态金属取样，将金属半模1和2合成的铸模内表面涂有防护层13，阻止金属液与铸模间的相互浸润。
使用本实用新型，可以用有弯钩管插入插取管12，进行取样，亦可以用金属套取环与插取管相焊接的专用工具进行取样。专用工具可反复使用。
权利要求1.一种液态金属取样铸模，由石英管、铸模、壳体及封口材料构成，其特征在于所说的铸模制成由形状结构相同的金属半模(1)及(2)合成，呈扁平圆形带短管(5)状，圆形合缝处至少有两个排气槽口(3)和(4)，短管(5)内插入石英管(6)相吻合，(6)的外端口贴附防尘封口纸(7)，壳体8以纸板制成圆筒形，一端呈压圆扁状，插入(1)及(2)合成的铸模，壳体(8)端口有封口纸板(9)及密封口(10)，另一端呈圆筒状，内插入并粘合插取管(11)。
2.根据权利要求1所述的液态金属取样铸模，其特征在于构成铸模的金属半模(1)和(2)是金属板冲压呈圆形扁平凹状，带半圆管柄，半圆管端面至圆心的距离与圆形部位内直径比为0.7-1.0，最佳值为0.77，半圆管的内径大于根部内径1-2mm，圆形合缝的边环上有一个槽口，该槽口正向投影的中心线过圆心与短管轴心线夹角至少为30°。
3.根据权利要求1所述的液态金属取样铸模，其特征在于壳体(8)的内径小于铸摸的圆形部位的外径，两直径比为0.91-0.92，一端呈压圆扁状为椭圆形，另一端为圆筒形，筒内插入并粘合一个长度为壳体长的二分之一的插取管(11)，该管内壁粘合防滑的波纹纸(12)。
4.根据权利要求1所述的液态金属取样铸模，其特征在于密封口(10)，在壳体(8)的端口及铸模短管(5)与石英管(6)插入接口，由轻烧氧化镁及硅酸钠或者氯化镁熔液配制的耐火塑性泥状物制成胶合封闭状。
5.根据权利要求1或者权利要求2所述的液态金属取样铸模，其特征在于金属半模(1)和(2)合成的铸模内表面有防护层(13)，阻止不同金属液与铸模间的相互浸润。
专利摘要本实用新型公开了一种液态金属取样铸模,适用于冶金的金属熔炼、机械的零配件熔铸,冶炼熔融工序中的随时快速取样,由石英管、铸模、壳体和封口材料构成,铸模至少有2个排气槽,壳体紧固合成铸模,并与插取管粘胶合为一体,结构简化,材料来源丰富,造价低,使用安全,取样成功率高,制造成本与现有技术成本比降低20%,节约金属,降低消耗,冲制铸模每吨钢板增加成品20%。
文档编号G01N1/10GK2293062SQ96238869
公开日1998年9月30日 申请日期1996年10月25日 优先权日1996年10月25日
发明者付忠礼, 于维生, 孙家祥, 耿纯孝 申请人:鞍钢民政企业公司质量处福利厂