KR840001049B1

KR840001049B1 - Consuming type for collecting samples of molten metal

Info

Publication number: KR840001049B1
Application number: KR8204699A
Authority: KR
Inventors: 박광진
Original assignee: 이성범; 주식회사 우진
Priority date: 1982-10-19
Filing date: 1982-10-19
Publication date: 1984-07-26
Also published as: KR840002106A

Abstract

During shaping, a material is used, which has a certain intensity good molding breakability and heat resistance. This material is used in the divided half of the collecting plug and in the entrance way. Metallic plate for cooling is attached to the half divided plug, and is a characteristic of this consuming-type device. In the half-divided collecting plug, one side of the metallic plate used for cooling is thinner than the other.

Description

소모형 금속시료 채취기Consumable Metal Sample Collector

제1도는 본 발명의 사용상태를 나타내는 단면도.1 is a cross-sectional view showing a state of use of the present invention.

제2도는 제1도는 A-A선 단면도.2 is a cross-sectional view taken along line A-A.

제3도는 반분형 채취플러그의 설명도.3 is an explanatory diagram of a half-type sampling plug.

제4도는 반분형 채취플러그의 성형용 금형도.4 is a mold drawing for forming a half-type sampling plug.

제5도는 채취한 시료의 사시도.5 is a perspective view of a sample taken.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 시료실 2, 2' : 냉각판1: Sample chamber 2, 2 ': Cold plate

3 : 시료도입관 4, 4' : 반분형 플러그3: sample introduction pipe 4, 4 ': half plug

7 : 채취플러그 10 : 까스배출공7: sampling plug 10: cutlet vent

12 : 보호관 13 : 캡12: protective tube 13: cap

20 : 반분형 채취플러그의 성형용 금형 30 : 소모형 금소시료 채취기20: mold for forming a half-type sampling plug 30: consumable type gold sample collector

본 발명은 용철이나 용강등의 성분분석시료를 원판 또는 각형판상으로 채취하는 소모형 금속시료채취기에 관한것이다.The present invention relates to a consumable metal sample collector which collects a component analysis sample such as molten iron or molten steel into a disc or a square plate.

금속정련로에서 고화시료를 채취하여 필요부분이외는 절단분리하고 필요부에 연마드으이 처리를한 후 분석기기에 걸어 함유성분을 측정함은 정련공정상 중요한 작업의 하나이다.It is one of important tasks in refining process to collect solidified samples from metal refining furnaces, cut and separate the parts other than necessary parts, process them to the required parts, and then measure the components on the analyzer.

또한 이러한 시료채취는 용융금속중에 직접 시료채취장치를 침적하여 채취하는 방법이 보다 정확하고 신속함은 이 분야에서 주지된 사실이다.In addition, it is well known in the art that such sampling is more accurate and faster than the method of directly depositing a sampling device in molten metal.

이 목적으로 실용화되고 있는 시료채취기료서 지지관 선단 내부에 매회 사용할때마다 1회만 사용하고 버릴 수 있는 소위 금속재의 소모형 시료채취용기를 부착하고, 이를 로속에 침적하여 시료채취를 행하는 것이 있으며, 이는 채취성이 높고 재생등을 위한 번잡성이 없다는 이유로 많이 사용되고 있다.For this purpose, there is a so-called metal-consumed sampling container that can be used and discarded only once each time inside the end of the sampling tube used for practical purposes.Then, it is deposited in the furnace and sampled. It is widely used because of its high harvestability and lack of complexity for regeneration.

상기한 바와 같은 시료채취기는 주로 원통형 지관 또는 기타의 적당한 재료로된는 보호관의 일측단에 석영유리관 등으로 된 시료도입관의 파손과 침적시에 슬러그(Slag)의 혼입을 방지하기 위한 목적의 금속보호캡을 부착하여서 된 조립체를 삽이공정하여서 된 시료채취기가 제공되어 널리 사용되고 있는 것도 주지된 사실이다.The sampler as described above mainly protects the metal to prevent the incorporation of slag during breakage and deposition of the sample introduction tube, such as a quartz glass tube, at one end of the protective tube, which is mainly made of a cylindrical paper tube or other suitable material. It is also well known that a sampler obtained by inserting a cap assembly into a cap assembly is widely used.

그러나 이와 같은 종래의 시료채취기는 주형(鑄型)이 고가일 뿐 ㅇ아니라,, 주형을 포위하여 지지하기 위한 부재가 많아지고, 조립이 복잡하며, 결과적으로 가격이 놓아지게 되는 결점이 있고, 시료채취후 그 시료채취기를 파괴하여 주형속으로부터 시료를 꺼집어내는데에 있어서도 구성부재의 복잡성으로 인하여 기계장치등을 사용하더라도 말은 노력과 시간이 소요되는 결점이 있는 것이었고, 이때문에 시료채취의 목적효과에 비하여 그 가격이 높은 것으로 평가되어 왔던 것이다.However, such a conventional sampler is not only expensive to mold, but also has many drawbacks for enclosing and supporting the mold, complicated assembly, and consequently lowered cost. Even when using a mechanical device or the like due to the complexity of the constituent members, even when using a mechanical device to destroy the sampler and take out the sample from the mold after collecting the sample, there was a drawback that it takes time and effort. The price has been estimated to be higher than the objective effect.

이 발명의 목적은 위와 같은 종래의 결점을 제거하여 값싸게 제조할 수 있고, 시료채취후의 시료편의 인출이 용이하며, 소모형 부품으로서 다량생산하기에 적합하고 또한지지관 선단에 부착심에 있어서 다른 목적요소, 예를들면 측온유니트(測溫 unit)등의 조합도 가능한 시료실을 갖는 소모형 금소시료채취기를 제공하는데 있는 것이다.The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned conventional defects and to make it cheaper, to easily withdraw the sample piece after sampling, and to be suitable for mass production as a consumable part, and also to have a different attachment core at the end of the support tube. It is an object of the present invention to provide a consumable gold sampler with a sample chamber that can also be combined with a temperature unit.

본 발명에 따르면, 시료실 즉, 주형 이에 연통하는 시료도입로나 까스배출로등을 쉘모울드(shell mode)법이나 내화물 시멘트를 충접법등으로 성형시킨 채취플러그내에 만들고 또한 시료실로 유입하는 시료가 급속히 응고하고, 응고된 판상시료의 표면이 평활하게되며, 그 후의 시료 처리가 용이하도록 철제냉각판을 시료실면에 동시에 매설하여 반분구성(半分構成)으로된 플러그부분을 조립하므로서 채취플러그를 성형하고, 시료실로부터 석영우리제의 시료도입관을 필요한 길이만큼 플러그 밖으로 노출되게 삽이고정하며, 노출된 석영유리관의 보호관의 보호를 위한 캡을 부착시켜 채취플러그 조립체를 완성하고 이를 두꺼운 지관(紙管)등 으로된 보호관의 일측단에 장착하여서 된 판상시료실을 갖는 소모형 금소시료채취기를 제공하게되는 것이다.According to the present invention, a sample chamber, that is, a sample introduction passage or a gas discharge passage communicating with a mold, is formed in a sampling plug formed by a shell mode method or a refractory cement by a welding method, and the sample flowing into the sample chamber rapidly solidifies. Then, the surface of the solidified plate sample is smoothed, and the iron cooling plate is buried at the same time as the sample chamber to assemble the plug part of the semi-divided composition to facilitate the subsequent sample processing. Insert and insert the sample tube made of quartz cage from the seal to be exposed out of the plug by the required length, and attach the cap for protecting the protective tube of the exposed quartz glass tube to complete the sampling plug assembly. It is to provide a consumable type metal sampler having a plate-shaped sample chamber mounted on one end of the protective tube.

이하 도면에 따라 본 발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

제1도 및 제2도는 본 발명 구성으로 시료채취기를(30)를 나타내는 것으로 1은 지름이 30밀리미터, 두께5-20밀리미터를 갖는 시료실이고, 2, 2'는 철제 냉각판이다. 냉각판 2, 2''는 2-7밀리미터 두께의 타발연 강판으로 만들어지고, 그 크기는 시료실면보다 약간 큰것이 바람직하다.1 and 2 show a sampler 30 according to the configuration of the present invention, where 1 is a sample chamber having a diameter of 30 millimeters and a thickness of 5-20 millimeters, and 2, 2 'are steel cooling plates. The cold plates 2, 2 '' are made of 2-7 millimeter thick punched steel sheet, the size of which is slightly larger than the sample chamber surface.

시료실 1에 대한 냉각판 2, 2'의 고정법은 후에 설명한다. 3은 시료도일관으로서 내경이 3-6밀리미터, 두께 0.5-1밀리미터의 석영유리관이며 반분(半分) 플러그 4의 돌출부 5끝에서 5-20밀리미터 돌출되게 고정한다. 6은 졸림목으로서 그지름은 시료도입관 3의 내경과 같은 것이 바람직 스럽고 그 길이는 특별 고정한다. 6은 졸림목으로서 그지름은 시료도입관 3의 내경과 같은 것이 바람직 스럽고, 그 길이는 특별한 제한은 없으나 시료도입관 3을 삽입고정함에 있어서 스톱파역활을 하는 정도로 충분하다. 7은 채취플러그이며 상측의 반분형 플러그 4 미 ㅊ하측의 반분형플러그 4'를 조합시켜된 것이고 상하의 반분형플러그 4,4'는 동일형상으로 만들어지고 다만 조립시의 위치결정상 필요한 요입부 8과 돌기부 9가 형성되어 있다.The fixing method of the cooling plates 2 and 2 'with respect to the sample chamber 1 is demonstrated later. 3 is a sample seal tube, and is a quartz glass tube having an inner diameter of 3-6 mm and a thickness of 0.5-1 mm, and is fixed to protrude 5-20 mm from the five ends of the protrusions of the half plug 4. 6 is a drowsiness tree, whose diameter is preferably the same as the inner diameter of sample introduction tube 3, and its length is specially fixed. 6 is a drowsiness tree, the diameter of which is preferably the same as the inner diameter of the sample introduction tube 3, the length is not particularly limited, but is sufficient to play a stop wave in the insertion and fixing the sample introduction tube 3. 7 is a sampling plug and the upper half plug 4 and the lower half plug 4 'are combined. The upper and lower half plugs 4 and 4' are made in the same shape, but the recesses 8 and 8 are necessary for positioning during assembly. The protrusion part 9 is formed.

10은 까스배출공으로서 유입고온 용융금속에 의한 시료실 1내의 팽창까스를 신속히 배출시키기 위한 수단이며, 크기와 수로 시료실 1의 형상과부피등에 알맞도록 적당히 선전하면 도니다. 경사면 11은 채취플러그 7을 보호가 ㄴ12속에 삽입 고착하는데 편리하도록 형성된 것이며, 제작정도(精度)등에 따라 결정되는 것이다. 돌출부 5는 캡 13을 장착고정하기 위한 것으로 5-10밀리미터정도 돌출시키면 도니다. 캡 13은 일반적으로 엷은 주석판을 프레스가공하여 만드록, 시료도입과 ㄴ3의 노출부를 파손으로부터 방지하기에 충분한 강도 즉, 두께 0.2-0.3밀리미터를 갖고 있다. 포호관 12느 두께 4-7밀리미터, 길이 500-1000밀리미터를 갖는 지관 또는 지관과 스프래쉬(Splash)방지용 재질과의 조합으로 된 것이다. 14. 14'는 냉각판 2, 2'의 고정을 위하여 생기는 공간으로서 이에 대하여는 후술한다.10 is a means for quickly discharging the expansion chamber in the sample chamber 1 by the inlet high-temperature molten metal, and it is to be propagated appropriately to fit the shape and volume of the sample chamber 1 by the size and number. The inclined surface 11 is formed to be convenient for inserting and securing the collecting plug 7 in the c12, and is determined according to the manufacturing accuracy and the like. The protruding part 5 is for fixing the cap 13 so that it protrudes about 5-10 mm. Cap 13 is generally made by pressing a thin tin plate and has sufficient strength, i.e. 0.2-0.3 millimeters thick, to prevent sample introduction and b3 exposure from breakage. The cladding tube 12 is of 4-7 mm thick and 500-1000 mm long, or a combination of a branch and a splash-proof material. 14. 14 'is a space created for fixing the cooling plates 2 and 2', which will be described later.

제3도는 반분형 플러그 4, 4'를 나타내는 것으로서(가)는 반분형플러그 4의 단면도 (나)는 그저면도,(다)는 그 평면도이다.3 shows the half plugs 4 and 4 ', (a) is a cross-sectional view (b) of the half plug 4, and (c) is a plan view thereof.

제3도에 있어서 시료도 입로 15는 시료도입관 3을 삽입공정 하기위한 것이다. 채취플러그 7의 성형은 일반적으로 금형(金型)등을 사용하여 성형하는 것이나 그 방법은 제4도에서 설명한다.In Fig. 3, the sample introduction path 15 is for inserting the sample introduction pipe 3. In general, the sampling plug 7 is molded using a mold or the like, but the method thereof will be described with reference to FIG.

제4도는 본 발며의 주체를 이루는 반분형플러그 4, 4'를 성형하기 위한 금형 20의 단면도이며, 21은 하형(下型)이다. 이하영 21에는 까스배출부 22, 기대부23, 종림목부 24, 시료도입부 25가 각각 돌출상태로 장착되어 있다.4 is a cross-sectional view of the mold 20 for molding the half plugs 4 and 4 'forming the main body of the present foot, and 21 is a lower mold. Hae Young 21 is equipped with a cutout 22, the base 23, the forest 24, and the sample introduction 25 in the protruding state.

상형(上型) 26의 하면은 반분형플러그 4의 외형이 조각되어 있고, 하영 21과 합하여 사용된다. 중앙부에 장치된 지지기구(支持機構) 28은 원통형으로서 내부에 스프링등을 갖는 간단한 기구로 되었고 냉각판 2가 움직이지 않도록 스프링의 탄력으로 누르는 역활을 하는 것이다. 29는 성형재의 취입구이다. 상형 26을 열고 냉각판 2를 기대부 23위에 엊ㄴ은 다음 상형 26을 닫으면 냉각판 2는 지지기구 28에 의하여 압지되며, 성셩제 충전시에 움직이는 일이 없게된다. 다음 반분형 플러그 성형용금형 20을 쉐로울드 성형재인래진샌드(Resin-Send)의 용해온도까지 예열하고 래진샌드를 취입구 29로부터 공기압으로 압입하여 재가열하고 쉘(Shell)이 성형된는 상형 26을 열고 성형된 반분형플러그 4를 인출한다. 이때 반분형플러그 4의 배면에는 지지기구 28로 인하여 공간 14가 생기게되는 것이고 이공간 14와 시료실 1고는 냉각판 2로서 구획되므로 유입시료ㄱ 외부로 유출되는 일인 없는 것이다. 도한 시료채취기 30에 있어서 채취플러그 7의 상면에 생기는 공간 14, 14'는 냉각판 2, 2'의 방열 즉, 채취시료 50의 양면에 대한 냉각을 촉진시키는 효과를 갖는 것이다 이와 같이 래진샌드의 압입, 성형을 반복하고 금형 20을 다수설치하게 되면 제조원가를 저하시킬 수 있음이 명백하다.The lower surface of the upper shape 26 is carved out of the shape of the half plug 4, and is used in combination with the lower young 21. The support mechanism 28 provided in the center part is cylindrical, and became a simple mechanism which has a spring etc. inside, and it acts as the spring elasticity so that the cooling plate 2 may not move. 29 is a blowing inlet of a molding material. The upper plate 26 is opened, the cooling plate 2 is placed on the base 23, the upper plate 26 is closed, and the cooling plate 2 is gripped by the support mechanism 28, and the moving plate is not moved during charging. Next, preheat the half-mould plug molding die 20 to the melting temperature of the resin molding Resin-Send, pressurize the resin sand into the air pressure from the inlet 29 and reheat it, and open the upper mold 26 where the shell is molded. The molded half plug 4 is taken out. At this time, the back of the half plug 4 will have a space 14 due to the support mechanism 28, and the space 14 and the sample chamber 1 are partitioned as the cooling plate 2, so that it will not flow out of the sample A. In addition, the spaces 14 and 14 'formed on the upper surface of the sampling plug 7 in the sampler 30 have the effect of promoting the heat dissipation of the cooling plates 2 and 2', that is, cooling to both sides of the sampling sample 50. It is obvious that the manufacturing cost can be reduced by repeating molding and installing a plurality of molds 20.

상술한 구성으로 된 시료채취기 30을 철파이프등 적당한 지지간에 삽이고착하고, 로내에 300-500밀리미터 침적하면 캡 13은 즉시 용해되고 용융금속이 시료도입관 3및 졸림목 6을 통하여 시료실 1에 유입된다. 이때 시료실 1에 있는 까스는 까스배출공 10으로부터 자연배출되고, 시료실 1은 유입용융금속으로 충만되며 이 용융금속은 냉각판 2, 2'에 의하여 냉각고화된다. 까스배출공 10에도 용융금속이 유입되나 통상의 설계에서는 이배출동은 지름이작고 또한 주위열에 의하여 숩게 냉각되므로 문제로되지 않는다. 잠시후 시료채취기 30을 끌어올려 선단부를 작업대등에 가볍게 두드리면 쉘모울드재의 채취플러그 7은 파괴되고 속에 있는 판상채쉬시료 50이 나오게 된다.(제 5도에 그 채취시료 50이 도시되어 잇다. 채취시료 50은 냉각후 풀요부분을 제거하고 한쪽면을 연마하여 발광분광 분석기 등으로 그 함유성분을 분석하게 되는 것이다.The sampler 30 having the above-described configuration was inserted into a suitable support, such as an iron pipe, and deposited 300-500 mm in the furnace. The cap 13 immediately dissolved, and the molten metal was transferred to the sample chamber 1 through the sample introduction pipe 3 and the sleepiness tree 6. Inflow. At this time, the gas in the sample chamber 1 is naturally discharged from the gas discharge hole 10, and the sample chamber 1 is filled with the inflow molten metal, and the molten metal is cooled and solidified by the cooling plates 2 and 2 '. Molten metal is also introduced into the cut-out hole 10, but in the conventional design, this discharge cavity is not a problem because the diameter is small and is cooled by the ambient heat. After a while, the sampler 30 is pulled up, and the tip is lightly beaten on the work surface. The collecting plug 7 of the shell mold material is destroyed, and the plate sample 50 inside is released. (The sample 50 is shown in FIG. 5). After cooling, the paste is removed, and one side is polished to analyze the constituents with a luminescence spectrometer.

이상 설명한 바와 같은 시료채취기 30의 실시상 또 다른 특징은 채취시료 상황에 따라 냉각판 2, 2'의 두게를 자유로히 변결할 수 있는 것이며, 한쪽의 냉각판 2'을 없앨 수도 있는 것이다. 이는 분석면 즉, 채취시료 50의 양면 냉각도를 성분분석법에 알맞도록 임의 제어한 소모형 금속시료채취기 30을 용이하게 공급할 수 있게되는 것이다.Another feature of the embodiment of the sampler 30 as described above is that the thickness of the cooling plates 2, 2 'can be freely changed according to the sampling situation, and one cooling plate 2' can be eliminated. This makes it possible to easily supply the consumable metal sample collector 30 which is arbitrarily controlled to fit the analysis surface, that is, the double-sided cooling degree of the sample 50 to the component analysis method.

이와 같이 본 발명은 펀칭가공된 값싼 냉각판을 채취플러그 성형시에 삽이시켜 고정하는 것이므로 종래의 시료채취기에 비하여 재료비와 조립비를 대폭적ㄹ감하게 되는 것이며, 냉각판의 두께를 용이하게 임의변경할 수 있는 것이어서 성분분석목적에 따라 채취시료의 양면냉각도(chill)를 변경시킬 수 있고, 냉가판의 외면은 공간으로 되어 있으므로 방열이 양호하여 채취시료의 냉각속도를 촉진시키게되는 등의 작용효과를 나타내는 것이다.As described above, the present invention is to insert and fix a cheap cold plate punched by inserting and fixing it at the time of forming the plug, so that the material cost and the assembly cost are significantly reduced compared to the conventional samplers, and the thickness of the cold plate can be easily changed. Since both sides of the sample can be changed according to the purpose of component analysis, and the outer surface of the cold plate is space, the heat dissipation is good, which promotes the cooling rate of the sample. will be.

Claims

성형시 일정강도를 갖이며 조형붕괴성이 좋고 내열성을 갖는 재료를 사용하여 시료도입로와 까스배출공이 형성된 판산시료실을 구비한 채취플러그를 반분형으로 분할성형한 것에 있어서, 시료실면에 시로 냉각용 금속판을 반분형플러그 성형시에 내감고정하여 성형한 것을 특징으로하는 소모형 금속시료채취기.In the split molding of a sampling plug having a sample introduction path and a plate sample chamber formed with a cut-out hole using a material having a certain strength in forming and having good moldability and heat resistance, the sample chamber is cooled on the surface of the sample chamber. Consumable metal sample collector, characterized in that the metal plate for forming the semi-molded plug formed by fixing the inner resistance.

제1항에 기재한 반분형채취플러그에 있어서, 시료실면에 내감고정한 시료냉각용 금속판의 어느한쪽이 다른 쪽보다 엷은 것을 특징으로 하는 소모형 금속시료 채취기.A consumable type metal sample collector as claimed in claim 1, wherein one of the sample cooling metal plates fixedly fastened to the sample chamber surface is thinner than the other.

제1항에 기재한 반분형채취플러그에 있어서, 시료실면에 내감고정한 시료냉각용 금속판이 어느한쪽에만 장설된 것을 특징으로하는 소모형 금속시료 채취기.A consumable type metal sample collector according to claim 1, wherein the sample cooling metal plate fixed inside the sample chamber is provided only on one side.

제1항에 기재한 반분형채취플러그에 있어서, 시료실면에 내감고정한 시료냉각용 금속판의 반대측 중앙부가 외측으로 향한 공간부로 형성된것을 특징으로 하는 소모형 금속시료 채취기.A consumable metal sample collector according to claim 1, wherein the central part of the sample cooling metal plate, which is fastened to the inside of the sample chamber, is formed as a space facing outward.