[發(fā)明專利]一種用于焦炭顯微組織測定的微結焦制樣裝置及方法

有效

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• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN103983486B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發(fā)明（設計）人: 呂青青;杜屏;周俊蘭
• 申請（專利權）人: 江蘇省沙鋼鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于焦炭顯微組織測定的微結焦制樣裝置及方法，屬于焦化學科中焦炭顯微組織結構性質(zhì)研究領域。?

背景技術

焦炭在高爐煉鐵中起到還原，熱源和支持骨架的作用，隨著高爐向大容積發(fā)展，對焦炭冷態(tài)強度、熱態(tài)性能的要求越來越高。焦炭的顯微組織結構是焦炭的冷態(tài)強度和熱態(tài)性能的重要影響因素之一。傳統(tǒng)用于焦炭顯微組織測定的制樣方法是制取大塊焦炭，然后粉碎，篩分0.2mm-1.0mm的焦粉顆粒，利用樹脂固化成型后制成2.5cm×2.5cm×2.0cm大小的樣品，打磨拋光后在顯微鏡下觀測。每次制樣需要大量的煤粉，并且結焦后需要將焦炭粉碎成顆粒，粉碎過程中對焦炭組織造成一定的破壞作用，并且由于焦粉顆粒是分散在樹脂中的，測定過程中需要不斷的在焦炭顆粒與樹脂固化物之間跳躍檢測，十分繁瑣，影響測量的準確性。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種用于焦炭顯微組織測定的微結焦制樣裝置及方法，以解決現(xiàn)有技術用煤量大，結焦時間長，粉碎過程破壞焦炭組織結構，測定過程不連續(xù)，影響測量結果準確性的缺陷。本發(fā)明用煤少，結焦時間短，省去焦炭粉碎過程，顯微鏡下可以觀測到連續(xù)的焦炭組織結構，實現(xiàn)連續(xù)檢測，測量便捷、準確。?

為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案為：?

支撐構件由底座、支架和橫梁固定成門型結構；壓實構件由壓實重塊，砸實重錘，擋片，錘頭和撞針組成，所述壓實重塊通過一根鋼條和兩塊鋼板固定在底座上；擋片橫向通過兩側(cè)螺母固定于支架上，縱向通過滑桿固定在橫梁上；砸實重錘穿在擋片上的滑桿上，通過一個螺母調(diào)節(jié)位置；錘頭固定在擋片下端，中心設置一根撞針；制樣時筒體放置于底座中心的圓形底座上，制樣后將蓋子插入筒體。?

所述的壓實構件中心設置一個U型凹槽，壓實構件可以向前翻轉(zhuǎn)，壓制樣品時壓實構件U型凹槽透過固定在橫梁上的滑桿，水平壓在擋片上。?

所述的砸實重錘為中空的圓柱筒體，通過一個螺母固定在中心的滑桿上，該重錘可以上下滑動，并且通過螺母可以固定在不同高度位置。?

所述的錘頭固定在擋片上，錘頭外徑略小于放置煤粉筒體的內(nèi)徑，兩者之?間差值為0.5mm。?

所述的撞針通過螺紋旋轉(zhuǎn)固定在錘頭上，撞針為異型結構，撞針的半徑為5mm，用于在煤的中心扎出一柱形孔，釋放揮發(fā)份。?

所述的筒體由底座和筒壁組成，通過螺紋連接，筒體的深度大于錘頭與撞針的總長度，差值為10mm，錘頭頂端距離筒體底端的距離為20mm。?

所述的蓋子上端與下端同為圓柱體形狀，下端圓柱體的長度，直徑與錘頭相同，蓋子的中心設置一個圓柱形孔洞，其內(nèi)徑與撞針的直徑相同。?

一種如前述所述的用于焦炭顯微組織測定的微結焦制樣裝置所使用的方法，其特征在于，包括以下步驟：?

1)將粒度小于3mm，空氣干燥基水分小于10％的煤粉填滿筒體，刮平，放在制樣裝置底座中心的圓形底座上，放下錘頭，將砸實重錘調(diào)整到上端，放平壓實重塊，壓在擋片上，松開砸實重錘的螺母，將砸實重塊上升到最高點后向下砸壓實重塊，直到撞針和錘頭完全深入筒體中；?

2)將蓋子插入筒體，放入事先溫度升至850℃-950℃的馬弗爐中加熱15-20min結焦，結焦后將樣品從馬弗爐中取出，用水熄方式熄焦；?

3)將熄焦后的焦塊取出，放在50℃干燥箱中，烘干1h；?

4)將烘干后的焦炭用鋸條鋸斷上部，下部焦塊的高度為10-15mm為益；?

5)將焦塊放入橡膠模具中，注入樹脂，干燥；?

6)干燥成型后利用磨拋機打磨，露出圓形焦炭界面后，繼續(xù)打磨1mm厚度左右，去掉焦炭氧化層，拋光，制樣完畢，用于顯微鏡觀測。?

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明用煤量少，大大縮短了制樣時間，簡化了制樣步驟，并且避免了粉碎焦炭對焦炭組織界面的破壞作用，可以觀測到連續(xù)的焦炭組織結構，消除了傳統(tǒng)技術檢測時需要在樹脂與焦炭顆粒之間不停跳躍切換的弊病，顯著提高測量的準確性。?

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，以下將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，以下描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖所示實施例得到其它的實施例及其附圖。?

圖1為本發(fā)明的一種焦炭顯微組織測定制樣裝置的主體構件示意圖，包括支架構件、壓實構件；?

圖2a為裝煤粉樣品的筒體構件示意圖，包括筒壁與底部構件；?