1.本实用新型属于钢铁冶金设备技术领域，具体涉及一种快速冷却试样的洁净取样装置。
背景技术：2.冶金生产过程中经常需要对钢液或铁水温度、成分进行检测，传统工艺中经常依靠人工进行取样，然而钢包或铁水罐中存在一层渣层，在取样时取样器需要经过渣层才能对钢液或铁水进行取样，这势必让部分炉渣进入取样器内部，从而污染样品，影响取样的准确性。此外现阶段取样很少对样品进行冷却，而高温铁水或钢液若在缓慢冷却条件下，会发生偏析，夹杂物成分会发生转变，同样会影响到取样结果分析的准确性。
3.经检索，中国专利（申请号：202110228855.x，申请日：2021-3-2）公开了一种铁水破渣测温取样机，包括：破渣头和与之相连的升降驱动机构，升降驱动机构的固定部安装于安装平台，安装平台平行于钢包平台且位于钢包平台上方；测温取样一体纸管，其与升降驱动机构的输出端可拆卸连接，且测温取样一体纸管位于破渣头的上方；破渣头和测温取样一体纸管具有三个工位，分别是安装平台取样工位、测温取样工作工位和钢包平台取样工位，升降驱动机构驱动破渣头和测温取样一体纸管在三个工位之间运动，铁水破渣测温取样机可满足操作人员在上、下双工位处取走样品，以便于操作人员根据自身所处的当前位置进行就近取样；但该结构设计较为复杂，设备维护检修困难，且没有考虑样品冷却功能。
4.中国专利（申请号：202021933197.1，申请日：2020-9-7）公开了一种机器人测温取样装置，包括：测温装置本体；夹板，与测温装置本体连接，夹板具有第一通孔和第二通孔，第一通孔和所述第二通孔位于同一竖直方向上；测温杆，一端位于所述第一通孔内；取样机构，一端位于所述第二通孔内；其中，所述取样机构包括连接柱和取样杆，连接柱的一端位于所述第二通孔内，取样杆套接在所述连接柱的另一端。该结构能够实现取样和测温同步进行，减少了检测流程和检测时间，大大提高了生产效率，但该结构没有考虑到炉渣对取样结果的影响，取样结果的准确性不高。
技术实现要素：5.本实用新型的目的是克服现有技术中测温取样时不能防止炉渣进入取样器，且未对样品进行冷却影响取样分析准确性的问题。
6.为此，本实用新型提供了一种快速冷却试样的洁净取样装置，包括取样组件，用于控制取样组件取样位置的位移控制机构，用于喷吹冷却液或高压气体的喷吹机构，以及用于储存冷却液和高压气体的储存机构；所述取样组件可拆卸固定于位移控制机构上，所述储存机构通过喷吹机构与取样组件连接，且所述喷吹机构的喷射角度对准取样组件的取样端下部。
7.进一步的，所述取样组件包括取样杆和取样器，所述取样杆与位移控制机构可拆卸连接，所述取样器和喷吹机构分别连接于取样杆的两端，所述喷吹机构的喷射端部位于
取样杆外部，且其喷射角度对准取样器下部。
8.进一步的，所述位移控制机构为取样机器人。
9.进一步的，所述喷吹机构包括顺次连接的输送管、外设输送管和喷头，所述输送管远离外设输送管的一端与储存机构连接，输送管靠近外设输送管的一端固定连接于取样组件上，所述外设输送管和喷头布置于取样组件外部，所述喷头的喷射角度对准取样组件的取样端下部。
10.进一步的，所述输送管、外设输送管和喷头外部均设有高温材料保护层。
11.进一步的，所述储存机构包括储存有高压气体的气体储存罐和存储有冷却液的液体储存罐，所述气体储存罐和液体储存罐均与喷吹机构的进口连接。
12.进一步的，所述液体储存罐与喷吹机构之间设有用于控制冷却液流速的流速控制阀。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
14.本实用新型提供的这种快速冷却试样的洁净取样装置的结构简单，操作方便，通过在取样前利用喷吹机构的高压气体喷吹钢包面的炉渣层，从而避免炉渣进入取样器内，保证取出试样的准确性和精确性；而在取样后利用喷吹机构喷射的冷却液冷却取样器内部的试样，保证了取样结果分析的准确性。
15.以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
附图说明
16.图1是本实用新型快速冷却试样的洁净取样装置的结构示意图；
17.图2是本实用新型实施例中喷吹机构的结构示意图。
18.附图标记说明：1、取样组件；2、喷吹机构；3、位移控制机构；4、储存机构；5、气体储存罐；6、液体储存罐；7、输送管；8、外设输送管；9、喷头；10、取样杆；11、取样器。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
21.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
22.如图1和图2所示，本实施例提供了一种快速冷却试样的洁净取样装置，包括取样
组件1，用于控制取样组件1取样位置的位移控制机构3，用于喷吹冷却液或高压气体的喷吹机构2，以及用于储存冷却液和高压气体的储存机构4；所述取样组件1可拆卸固定于位移控制机构3上，所述储存机构4通过喷吹机构2与取样组件1连接，且所述喷吹机构2的喷射角度对准取样组件1的取样端下部。在本实施例中，先通过位移控制机构3将取样组件1移动至待取样钢液的上方，同时由于喷吹机构2的出口喷射角度对准取样组件1的取样端下部，通过喷吹机构2向取样组件1下方的钢液表面喷吹高压气体，高速气流将钢包表面的炉渣层形成渣眼，取样组件1的取样端经此渣眼进入钢液中直接取出样品，避免炉渣进入到取样样品内部，污染试样，保证取出样品的准确性和精确性；待样品被取样组件1取出后，位移控制机构3将带有样品的取样组件1移动到其它位置，此时关闭储存机构4内的高压气体，同时将储存机构4中的冷却液通过喷吹机构2喷射到取样组件1中装有样品的一端的外部，对取样组件1中取出的样品进行冷却，使得样品从高温液体状态快速冷却至固态，从而避免因偏析导致样品成分不均匀的问题，并且可让钢液中的夹杂物仍然保持高温形态，避免因温度缓慢变化而导致夹杂物形态和成分的变化，保证了取样结果分析的准确性。
23.一种具体的实施方式，所述取样组件1包括取样杆10和取样器11，所述取样杆10与位移控制机构3可拆卸连接，具体的，所述位移控制机构3采用取样机器人，取样机器人通过夹具夹持取样杆10，通过控制取样机器人的移动带动取样组件1的移动；当然本实施例中位移控制机构并不限于取样机器人，只要能固定取样组件1，并可带动取样组件1移动至设计位置的结构均可。取样器11连接于取样杆10的底部出口端，喷吹机构2连接于取样杆10的上部进口端，同时使喷吹机构2的出口喷射端部位于取样杆10外部，且其喷射角度对准取样器11下部，以便对取样器11外部喷射冷却液，以及对取样器11下方钢液喷射高压气体。
24.可选的，如图2所示，所述喷吹机构2包括顺次连接的输送管7、外设输送管8和喷头9，所述输送管7远离外设输送管8的一端与储存机构4连接，输送管7靠近外设输送管8的一端固定连接于取样组件1上，所述外设输送管8和喷头9布置于取样组件1外部；具体的，输送管7一端与储存机构4连接，另一端伸入取样杆10进口端内部固定，同时可在取样杆10的侧壁上开孔，外设输送管8的一端通过该开孔伸入取样杆10内部与输送管7连接，外设输送管8的另一端连接喷头9，并调整喷头9的安装位置，使喷头9的喷射角度对准取样器11下部。取样时，通过取样机器人将取样杆10插入至钢液中，同时高压气体先后经过输送管7、外设输送管8和喷头9喷射到取样器11的下部，高速气流将钢包表面的炉渣层形成渣眼，取样器11经过渣眼进入钢液中直接取出样品；样品被取样器11取出后，取样机器人将取样杆10移到其它位置，此时关闭高压气体的输送管道，打开冷却液的输送管道，通过调节冷却液流速使冷却液喷射到取样器11上面，从而让取样器11内部的样品从高温液体状态快速冷却至固态。
25.优化的，所述输送管7、外设输送管8和喷头9外部均设有高温材料保护层，防止在取样过程中钢液和炉渣飞溅导致设备损坏。
26.可选的，所述储存机构4包括储存有高压气体的气体储存罐5和存储有冷却液的液体储存罐6，其中，高压气体可以是氮气、氩气等，冷却液可以是水，所述气体储存罐5和液体储存罐6通过输送管道均与喷吹机构2的输送管7进口连接。为了保证冷却液能喷射到取样器11上，优化的，可在所述液体储存罐6与喷吹机构2之间设有用于控制冷却液流速的流速控制阀，通过控制冷却液的流速以达到控制冷却液喷射效果的目的，提高冷却液对取样器
11内样品的冷却速率和效果。
27.综上所述，本实用新型提供的这种快速冷却试样的洁净取样装置的结构简单，操作方便，通过在取样前利用喷吹机构的高压气体喷吹钢包面的炉渣层，从而避免炉渣进入取样器内，保证取出试样的准确性和精确性；而在取样后利用喷吹机构喷射的冷却液冷却取样器内部的试样，保证了取样结果分析的准确性。
28.以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种快速冷却试样的洁净取样装置，其特征在于：包括取样组件，用于控制取样组件取样位置的位移控制机构，用于喷吹冷却液或高压气体的喷吹机构，以及用于储存冷却液和高压气体的储存机构；所述取样组件可拆卸固定于位移控制机构上，所述储存机构通过喷吹机构与取样组件连接，且所述喷吹机构的喷射角度对准取样组件的取样端下部。2.如权利要求1所述的一种快速冷却试样的洁净取样装置，其特征在于：所述取样组件包括取样杆和取样器，所述取样杆与位移控制机构可拆卸连接，所述取样器和喷吹机构分别连接于取样杆的两端，所述喷吹机构的喷射端部位于取样杆外部，且其喷射角度对准取样器下部。3.如权利要求1所述的一种快速冷却试样的洁净取样装置，其特征在于：所述位移控制机构为取样机器人。4.如权利要求1所述的一种快速冷却试样的洁净取样装置，其特征在于：所述喷吹机构包括顺次连接的输送管、外设输送管和喷头，所述输送管远离外设输送管的一端与储存机构连接，输送管靠近外设输送管的一端固定连接于取样组件上，所述外设输送管和喷头布置于取样组件外部，所述喷头的喷射角度对准取样组件的取样端下部。5.如权利要求4所述的一种快速冷却试样的洁净取样装置，其特征在于：所述输送管、外设输送管和喷头外部均设有高温材料保护层。6.如权利要求1所述的一种快速冷却试样的洁净取样装置，其特征在于：所述储存机构包括储存有高压气体的气体储存罐和存储有冷却液的液体储存罐，所述气体储存罐和液体储存罐均与喷吹机构的进口连接。7.如权利要求6所述的一种快速冷却试样的洁净取样装置，其特征在于：所述液体储存罐与喷吹机构之间设有用于控制冷却液流速的流速控制阀。
技术总结本实用新型提供了一种快速冷却试样的洁净取样装置，包括取样组件，用于控制取样组件取样位置的位移控制机构，用于喷吹冷却液或高压气体的喷吹机构，以及用于储存冷却液和高压气体的储存机构；所述取样组件可拆卸固定于位移控制机构上，所述储存机构通过喷吹机构与取样组件连接，且所述喷吹机构的喷射角度对准取样组件的取样端下部。该实用新型结构简单，操作方便，通过在取样前利用喷吹机构的高压气体喷吹钢包面的炉渣层，从而避免炉渣进入取样器内，保证取出试样的准确性和精确性；而在取样后利用喷吹机构喷射的冷却液冷却取样器内部的试样，保证了取样结果分析的准确性。保证了取样结果分析的准确性。保证了取样结果分析的准确性。
技术研发人员：音正元 叶传虎 王傲能 王胜勇 卢家斌
受保护的技术使用者：中冶南方（武汉）自动化有限公司
技术研发日：2021.10.19
技术公布日：2022/7/5
