技术领域本发明涉及一种生产现场高温熔融状态下冶金渣在线取样装置及该装置的使用方法，属于冶金取样装置和方法技术领域。
背景技术：
在钢铁冶金领域，钢水顶渣的成分检测是保障炼钢生产顺行、提高钢水洁净度的重要手段。在钢水冶炼过程中，及时掌握钢水顶渣成分数据，是指导生产、控制质量的关键。目前在冶金生产中普遍采用的熔渣取样方法是人工使用简易铁质取样勺伸入高温熔渣中，将高温熔渣取出后倒进渣模或直接倾倒在操作现场的平台上，这种取样方式存在以下缺点：首先，使用渣模或直接将取出的熔渣倾倒在现场的操作铁板或水泥平台上，由于现场作业环境的影响，高温熔渣易粘混杂质，影响熔渣渣样成分检测的准确性；其次，冶金生产现场为高温作业区，作业环境相对恶劣，使用简易样勺取样时，现场职工作业条件艰苦，影响取样工作质量，同时操作人员操作技能不同，取样质量同样存在不稳定性；再有，简易取样方式不利于生产现场实现自动化，无法适应冶金设备自动化、智能化的发展要求和趋势。总之，目前普遍采用的人工简易熔渣取样方式不利于熔渣取样质量的保证、不利于熔渣成分的稳定检测、不利于现场作业环境的改善、不利于冶金自动化程度的进一步提高，很有必要加以改进。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种冶金熔渣取样装置及该装置的使用方法，这种取样装置及该装置的使用方法操作简便易行，可以实现冶金高温熔渣在线自动取样，并可改善现场作业环境及强度，提高高温熔渣取样质量稳定性。解决上述技术问题的技术方案是：一种冶金熔渣取样装置，它由保护套管和真空取样芯组成，保护套管为纸质套管，保护套管的下端封闭，上端开口，保护套管的外径与取样执行机构的夹持部分相匹配，真空取样芯为密封的真空玻璃管，真空取样芯的外径小于保护套管的内径，真空取样芯放置在保护套管的管腔内的下部，真空取样芯的外壁与保护套管的内壁之间由泥料粘接固定。上述冶金熔渣取样装置，所述保护套管的管壁厚度为5-8mm，保护套管的长度大于真空取样芯的长度，真空取样芯上方的保护套管内有泥料封闭。一种上述冶金熔渣取样装置的使用方法，它采用以下步骤进行：a．将真空取样芯放置在保护套管的管腔内，用泥料将真空取样芯的外壁与保护套管的内壁粘接固定，并用泥料封闭真空取样芯上方的保护套管；b．用取样执行机构的取样定位部分固定保护套管；c．操纵取样执行机构，将熔渣取样装置伸入到钢水表面的熔渣中，静置片刻，然后将熔渣取样装置从熔渣中取出；d．将熔渣取样装置冷却，待渣样完全凝固后即可取出渣样送检。上述冶金熔渣取样装置的使用方法，所述取样执行机构采用通用手动取样工具或自动取样设备，手动取样工具为铁质取样杆，自动取样设备为自动测温取样机构。上述冶金熔渣取样装置的使用方法，所述取样执行机构以5~20m/min的取样速度将熔渣取样装置伸到钢水表面的熔渣中，取渣样深度20~40mm，静置3秒左右以完成熔渣的取样操作，冷却时间15秒以上，取样速度可变频调速。本发明的有益效果是：本发明采用由保护套管及真空取样芯两部分组成的熔渣取样装置及取样执行机构进行取样操作，保护套管用于对真空取样芯的保护。在取样过程中保护套管的表层会烧损，但不会影响其对真空取样芯的保护强度，真空取样芯接触到高温熔渣后端部会融化，熔渣自然被吸入到玻璃质真空取样芯中，渣样冷却凝固成型。本发明的取样装置及该装置的使用方法是冶金熔渣取样工艺的创新，改变了目前冶金熔渣取样的落后面貌。本发明的熔渣取样装置及该装置的使用方法简便易行，有效改善了现场作业环境及工人的劳动强度，提高了高温熔渣取样的质量稳定性和取样成功率，实现了冶金高温熔渣在线自动取样，有利于冶金自动化程度的进一步提高，有在行业内推广使用的价值。附图说明图1是本发明的熔渣取样装置的结构示意图；图2是图1的A-A剖视图；图3是本发明的熔渣取样装置在自动测温取样机构安装后的工作示意图；图4是图3的局部放大示意图。图中标记如下：保护套管1、真空取样芯2、泥料3、熔渣取样装置4、自动测温取样机构5。具体实施方式本发明的熔渣取样装置4由保护套管1和真空取样芯2及泥料3组成。图中显示，保护套管1为纸质套管，保护套管1的下端封闭，上端开口，保护套管1的外径与取样执行机构的前端取样定位部分相匹配。保护套管1安装在取样执行机构的取样定位杆或手动取样工具上，在取样过程中保护套管1及内封泥料3用于保护真空取样芯2。图中显示，保护套管1的长度大于真空取样芯2的长度，保护套管1的管壁厚度为5-8mm，在取样过程中保护套管1的表层会烧损，但不会影响其对真空取样芯2的保护强度。本发明的一个实施例的保护套管1的管壁厚度为5mm。图中显示，真空取样芯2为密封的真空玻璃管，真空取样芯2的外径小于保护套管1的内径，真空取样芯2放置在保护套管1的管腔内的下部，真空取样芯2的外壁与保护套管1的内壁之间由泥料3粘接固定，真空取样芯2上方的保护套管1内有泥料3封闭。图中显示，熔渣取样装置4为预制品，使用时安装在取样执行机构，如自动测温取样机构5的前端取样定位杆部分。本发明的上述冶金熔渣取样装置4的使用方法采用以下步骤进行：a．将真空取样芯2放置在保护套管1的管腔内，用泥料3将真空取样芯2的外壁与保护套管1的内壁粘接固定，并用泥料3封闭真空取样芯2上方的保护套管1，以免安装在执行机构的取样定位杆上时碰击损坏真空取样芯2。将纸质保护套管1与真空取样芯2批量预制成冶金熔渣取样装置，干燥后待用。b．用取样执行机构的取样定位部分固定冶金熔渣取样装置的保护套管1。取样执行机构采用通用手动取样工具或自动取样设备，手动取样工具为铁质取样杆，自动取样设备为自动测温取样机构5，自动测温取样机构5由变频电机、传动链轮链条、取样杆、测温枪及框架等组成，如图3中自动测温取样机构5所示。c．操纵取样执行机构的取样定位部分以5~20m/min（可变频调速）的取样速度将熔渣取样装置4伸到钢水表面的熔渣中，取渣样深度20~40mm，静置3秒左右以完成熔渣的取样操作。d．熔渣取样装置4从熔渣中取出，冷却15秒以上，待渣样完全凝固后即可取出渣样送检。在上述取样过程中，保护套管1接触到1400℃以上的高温熔渣后，熔渣取样装置4的保护套管1端部的纸质保护层烧掉，真空取样芯2接触到高温熔渣，真空取样芯2的端部会融化，依据真空原理，真空与大气压存在约1.01×105Pa的压差，熔渣自然被吸入到玻璃质真空取样芯2中，渣样冷却凝固成型，真空取样芯2玻璃管壁冷却收缩后开裂碎化，所取渣样与真空取样芯2的玻璃管壁自然剥离。