專利名稱：一種碳化鈦渣樣品的取樣工具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及冶煉取樣技術，具體地講，涉及一種適于碳化鈦(TiC)系礦物冶煉過程中的取樣工具。
背景技術：
含鈦原料的還原碳化是從低品質鈦原料中提取鈦的關鍵工藝步驟，其還原碳化的產品可直接作為低溫沸騰氯化的生產原料，對于綜合利用含鈦廢棄物，實現(xiàn)資源綜合利用有著重大的意義。在含鈦原料還原碳化過程中，電爐爐底持續(xù)上漲，并伴有嚴重的泡沫渣產生，嚴重影響了還原碳化的進程，從而使爐容利用系統(tǒng)和還原碳化效率降低，并增加了還原碳化電耗和生產成本，還造成生產隱患，影響連續(xù)生產，因此，在對含鈦原料進行還原碳化生產碳化鈦渣的過程中，需要對碳化鈦渣進行取樣化驗，以及時調整冶煉工藝。[0003] 在TiC系礦物冶煉過程中，含鈦爐渣中Ti02的含量為20% 35%，這種含鈦爐渣采用高溫碳化、低溫氯化生產TiCl4來實現(xiàn)鈦資源的回收利用。傳統(tǒng)上，如對鈦渣冶煉的取樣，通常采用圓鋼直接粘渣取樣，取樣時從取樣孔插入爐底，根據(jù)圓鋼上粘附的熔體冷卻后送樣分析。然而，由于前述碳化鈦渣的冶煉特性，如果直接采用圓鋼粘渣取樣，由于高溫碳化生成的TiC比重大(為3. 1)，賦存分散，在冶煉過程逐步向爐底富集，而碳化鈦渣樣品重要的分析元素為TiC，經試驗驗證所取樣品分析偏差非常大，因此傳統(tǒng)方法所取得的樣品代表性欠缺。 因此，對于碳化鈦系礦物的冶煉，采用傳統(tǒng)方法取樣，樣品的代表性欠缺，導致無法有效指導電爐冶煉重點和產品質量控制。

實用新型內容針對前述問題，本實用新型的目的在于提供一種碳化鈦渣樣品的取樣工具，這種取樣工具的取樣過程簡單、安全，取樣樣品代表性強。 本實用新型提供了一種取樣工具，所述取樣工具由取樣桿和取樣面組成，其中，取樣面與取樣桿傾斜連接，并且取樣面與取樣桿的水平夾角為10° 15° 。[0007] 根據(jù)本實用新型的一個實施例，所述取樣面呈扇形，取樣面的半徑為電爐熔池深度的1/3 1/4，可以為150mm 250mm，扇面角度為15° 18° 。 根據(jù)本實用新型的另一實施例，所述取樣面呈倒梯形形狀，其中，倒梯形為等腰梯形，所述取樣面的與取樣桿接近的下底的長度為50mm 80mm，所述取樣面的腰與垂直于所述下底的線之間的夾角為10° 15° ，所述取樣面的高度為電爐熔池深度的1/3 1/4。[0009] 根據(jù)本實用新型，所述取樣面由普通鋼板加工而成，厚度為lmm 2mm。所述取樣面與所述取樣桿通過焊接而成。 本實用新型的取樣工具制作加工方便、操作簡單安全，取樣樣品充分考慮碳化鈦在電爐熔池內的賦存分散狀態(tài)和冶煉特性，樣品代表性和準確性更高。
圖1示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的取樣工具的結構分解視圖。 圖2示出了圖1中示出的取樣工具的俯視圖。 圖3示出了圖1中示出的取樣工具的側視圖。 圖4示出了根據(jù)本實用新型另一實施例的取樣工具的俯視圖。
具體實施方式在此參照作為本實用新型的理想實施例的示例性示例的剖視圖來描述本實用新型的實施例。這樣，預計會出現(xiàn)例如由制造技術和/或公差的變化引起的示例的形狀變化。因此，本實用新型的實施例不應該被理解為限制于在此示出的區(qū)域的具體形狀，而應該包括例如由制造導致的形狀變形。因此，在圖中示出的區(qū)域實際上是示意性的，它們的形狀并不意圖示出裝置的區(qū)域的實際形狀，也不意圖限制本實用新型的范圍。[0016]
以下結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細描述。 參照圖l至圖2，本實用新型的碳化鈦渣樣品的取樣工具3由取樣面l和取樣桿2組成。在本實用新型中，取樣面l可以呈扇形形狀，扇面角度為15° 18° ，厚度為lmm 2mm，可直接焊接于取樣桿2上；取樣面1的半徑為電爐熔池深度的1/3 1/4，通常為150mm 250mm，取樣面1可以由普通的Q235鋼板加工制作而成。此外，為了便于與取樣桿焊接，取樣面1的與取樣桿2相連接的部分采用矩形結構作為過渡段，通常該矩形結構的高度為30mm 50mm，其材質及加工方式與取樣面1相同。在這里，矩形結構的高度指的是矩形結構沿豎直方向的長度，可以近似理解為矩形結構沿與取樣桿2的長度方向大致平行的方向的長度。矩形結構的厚度可以與取樣面1的厚度相同。 取樣桿2可以由普通的吹氧管加工制作而成，取樣桿2的長度可以根據(jù)電爐取樣孔的高度和熔池的深度或實際情況而定。 在本實用新型中，取樣面1與取樣桿2焊接在一起，取樣面1與取樣桿2的焊接角度如圖3所示，取樣面1的中心線與取樣桿2的軸向中心線的夾角a為10° 15° ，以使取樣面1向上翹起，便于樣品的取出。 通常，取樣孔設置在用于含鈦原料還原碳化的電爐爐體的中上部，而取樣點通常設置在電爐的極心圓區(qū)域(即，三相電極中心所分布的圓形區(qū)域)。電爐內部碳化鈦的富集方向為從周邊向極心圓區(qū)域富集，其水平趨勢線夾角為45。 -50° 。因此，根據(jù)本實用新型的取樣工具的取樣面1與取樣桿2的水平夾角為10° 15° ，適合于電爐內部碳化鈦富集趨勢，從而使取樣更具代表性。 下面描述本實用新型的取樣工具的使用方法。首先，預先按照碳化鈦電爐內熔池特征尺寸加工制作取樣面l，通過焊接使取樣面1與取樣桿2相連接，二者的軸向水平夾角為10° 15° 。取樣時，將取樣工具3從測溫取樣孔沿極心圓方向觸向爐底，取樣時間控制在15s之內；樣品取出后，待樣品冷卻，然后直接敲除取樣面l上的樣品，粉碎加工后即可送檢。 在本實用新型的一個實施例中，取樣面1呈扇形形狀，如圖1至圖3所示。然而，
本實用新型不限于此，取樣面1也可以設計為倒梯形形狀或其它適合的形狀。 在本實用新型的另一實施例中，取樣面可具有倒梯形形狀。參照圖4，根據(jù)本實用新型的另一實施例的取樣工具3'由呈倒梯形形狀的取樣面l'和取樣桿2組成。在這里，除取樣面l'的形狀之外，該實施例中的取樣工具3'與圖1至圖3中所描述的取樣工具3一樣，因此，在此不再對其贅述。在這里將詳細描述取樣工具3'的取樣面l'。[0024] 如圖4所示，根據(jù)該實施例的取樣工具3'的取樣面l'呈倒梯形形狀。具體地講，取樣面l'可為等腰梯形結構。呈等腰梯形結構的取樣面l'包括下底a、上底b和兩條腰c、 d，其中，下底a與取樣桿接近，下底a的長度可以為50mm 80mm，上底和下底的漸開角度為10° 15° ;具體地講，參照圖4，取樣面1'的等腰梯形的腰c或d和垂直于上底b或下底a的線之間的夾角13在10°至15°的范圍內。取樣面1的高度h為電爐內熔渣熔池濃度的1/3 1/4，通常為150mm 250mm。在這里，為了加工的方便，取樣面1'的底角可以被倒圓，如圖4所示。 與圖1至圖3中描述的取樣工具3 —樣，在圖4所描述的實施例中，根據(jù)本實用新型的取樣工具3'的取樣面l'與取樣桿2的水平夾角為10。 15° ，適合于電爐內部碳化鈦富集趨勢，從而使取樣更具代表性。 此外，在取樣面l'與取樣桿2相連的部分采用矩形結構作為過渡段以便于與取樣桿焊接，通常該矩形結構的高度為30mm 50mm，其材質及加工方式與取樣面1'相同。在這里，矩形結構的高度指的是矩形結構在與取樣面l'的下底a垂直的方向上的長度。矩形結構的厚度可以與取樣面l'的厚度相同。 本實用新型的取樣工具制作加工方便、操作簡單安全，取樣樣品兼顧碳化鈦渣中TiC在熔體內的賦存特點和電爐結構參數(shù)，樣品的代表性和定量特征精確，特別適合含鈦爐渣還原碳化過程樣品及終渣樣品取樣。
權利要求一種碳化鈦渣樣品的取樣工具，所述取樣工具由取樣桿和取樣面組成，其特征在于所述取樣面與所述取樣桿傾斜連接，并且所述取樣面與所述取樣桿的水平夾角為10°～15°。
2. 根據(jù)權利要求1所述的取樣工具，其特征在于所述取樣面呈扇形，半徑為電爐熔池 深度的1/3 1/4，扇面角度為15° 18° 。
3. 根據(jù)權利要求2所述的取樣工具，其特征在于所述取樣面的高度通常為150mm 250mm。
4. 根據(jù)權利要求1所述的取樣工具，其特征在于所述取樣面呈倒梯形。
5. 根據(jù)權利要求4所述的取樣工具，其特征在于所述倒梯形為等腰梯形，所述取樣面 的與取樣桿接近的下底的長度為50mm 80mm，所述取樣面的腰與垂直于所述下底的線之 間的夾角為10° 15° ，所述取樣面的高度為電爐熔池深度的1/3 1/4。
6. 根據(jù)權利要求5所述的取樣工具，其特征在于所述取樣面的高度為150mm 250mm。
7. 根據(jù)權利要求4所述的取樣工具，其特征在于所述倒梯形的底角被倒圓。
8. 根據(jù)權利要求1所述的取樣工具，其特征在于所述取樣面由普通鋼板加工而成，厚 度為lmm 2mm。
9. 根據(jù)權利要求1所述的取樣工具，其特征在于所述取樣面與所述取樣桿通過焊接而成。
10. 根據(jù)權利要求1所述的取樣工具，其特征在于所述取樣面的與取樣桿相連的部分 采用矩形結構作為過渡以便于與取樣桿焊接，矩形段的高度為30mm 50mm。
專利摘要本實用新型涉及一種用于含碳爐渣還原碳化電爐碳化鈦渣樣品的取樣工具。該取樣工具由取樣桿和取樣面組成。取樣面與取樣桿通過焊接而成，取樣面與取樣桿的水平夾角為10°～15°。本實用新型的取樣工具制作加工方便、操作簡單安全，取樣樣品兼顧碳化鈦渣中TiC在熔體內的賦存特點和電爐結構參數(shù)，樣品的代表性和定量特征精確，特別適合含鈦爐渣還原碳化過程樣品及終渣樣品取樣。
文檔編號C22B34/12GK201508287SQ20092021836
公開日2010年6月16日 申請日期2009年10月14日 優(yōu)先權日2009年10月14日
發(fā)明者周玉昌, 張繼東, 楊仰軍 申請人:攀鋼集團研究院有限公司;攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司;攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司;攀枝花新鋼釩股份有限公司