光譜磨樣機(jī)的一種改造應(yīng)用方法

郭洪濤,張學(xué)東,茹秀麗,路 煒

（河北鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司,河北 張家口 075100）

1 存在的問(wèn)題

現(xiàn)在使用的光譜磨樣機(jī)，都是從廠家統(tǒng)一采購(gòu)的成套設(shè)備，在實(shí)際應(yīng)用中。因各種需求不同，存在一些影響使用效果的因素。本文就鋼鐵冶金企業(yè)使用要求對(duì)光譜磨樣機(jī)的改造。

（1）處理問(wèn)題試樣能力不夠。根據(jù)GB/T—20066—2006/ISO 14284—1996《鋼和鐵化學(xué)成分測(cè)定用試樣的取樣和制樣方法》要求，試樣需用120目砂紙打磨，用120目砂紙打磨前，需用40目或80目砂紙初磨，去除表面氧化層和分析缺陷。因光譜磨樣機(jī)只具備細(xì)磨處理?xiàng)l件，處理問(wèn)題試樣必須有砂輪機(jī)的配合，如果試樣存在角耳等試樣缺陷，40目或80目砂紙對(duì)氧化層的處理能力沒(méi)有問(wèn)題，40或80目砂紙?zhí)幚砟芰τ邢蓿绊懝ぷ餍?。同時(shí)，每臺(tái)光譜磨樣機(jī)只有兩個(gè)磨樣孔，不能安裝超過(guò)兩種規(guī)格以上的砂紙。

（2）砂紙耗材消耗大。每張80目氧化鋯砂紙，大約可以處理15塊生鐵樣塊，煉鐵高爐一般每爐取4塊樣塊，砂紙的消耗量就非常大了。磨樣手柄位置設(shè)計(jì)為中位，不能進(jìn)行調(diào)節(jié)，砂紙大約三分之一以上的區(qū)域沒(méi)有有效利用，也是造成材料費(fèi)用的上升的原因之一。如果只使用120目的砂紙，消耗量將成倍上升，這樣就存在處理能力、試樣要求和材料消耗之間的矛盾。

（3）存在安全隱患。磨樣孔設(shè)計(jì)太大，磨樣機(jī)以1400/分鐘的轉(zhuǎn)速高速旋轉(zhuǎn)，如果在磨樣過(guò)程中拿樣不穩(wěn)或用力太大，容易造成機(jī)械傷害。

2 改進(jìn)措施

2.1 改造內(nèi)容

（1）將粗磨砂紙改為砂輪片。將光譜磨樣機(jī)一側(cè)的磨樣孔的砂紙去掉，用砂輪片替代，砂輪片厚度為氧化鋁砂紙的12倍左右，且硬度大，這樣就產(chǎn)生了兩個(gè)優(yōu)勢(shì)：一是可以直接處理切樣過(guò)程中產(chǎn)生的角耳，不再增加砂輪機(jī)設(shè)備，同時(shí)優(yōu)化了操作流程，提高了工作效率。二是試樣表面的氧化層，可以輕松、快速的進(jìn)行清理，如果用40目的氧化鋁砂紙打磨，可能需要1-3分鐘，而且效果不一定很好。用砂輪片處理，30秒左右就可以處理氧化層，為進(jìn)一步試樣處理打好了基礎(chǔ)。砂輪片的選型是此項(xiàng)工作的核心，比如使用MY—400B磨樣機(jī)，如果和常用的氧化鋯砂紙不匹配，將造成對(duì)下道工序的影響，產(chǎn)生工序劃痕，不能滿足光譜和瑩光分析的要求。

（2）加裝固定擋蓋和磨樣樣塊支架。因磨樣孔太大，不好找到平面，同時(shí)與1400/分鐘旋轉(zhuǎn)砂紙直接接觸，存在安全隱患。在設(shè)備改造時(shí)加裝了砂輪片固定擋蓋和磨樣樣塊支架，固定擋蓋和磨樣樣塊支架有四個(gè)用途：第一，試樣有了固定支架，試樣四周有了固定設(shè)施，很容易找平，有利于試樣的品質(zhì)提高。第二，防止高速旋轉(zhuǎn)的砂輪片斷裂飛出傷人，能夠起到防護(hù)作用。第三，磨樣布點(diǎn)均勻相互找平，砂輪片全部均衡使用；提高砂輪片的使用效率，最大限度地減少了砂輪的局部磨損。此項(xiàng)工作在布點(diǎn)上要根據(jù)不同的磨樣機(jī)的情況分別設(shè)計(jì)，是整個(gè)設(shè)計(jì)方案成功與否的重要因素。第四，磨樣布點(diǎn)可以覆蓋全部砂輪片面積，提高了砂輪片的使用效率，節(jié)約了材料費(fèi)用。

（3）設(shè)計(jì)專(zhuān)用的磨樣樣快手柄。拿樣、制樣、放樣不用手直接接觸試樣，采用專(zhuān)用的磨樣手柄。采用鐵磁吸附式放置試樣，保證了操作時(shí)不直接和旋轉(zhuǎn)砂輪片接觸，彌補(bǔ)了設(shè)備自帶磨樣手柄位置缺陷，可以在多個(gè)磨樣樣塊支架孔之間隨意選擇，既安全又提高了操作效率。

2.2 改造難度及重點(diǎn)

（1）砂紙改為砂輪片的安裝。砂輪片比砂紙厚很多，無(wú)法直接安裝，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造。改造的重點(diǎn)是固定支架的選擇和設(shè)計(jì)，同時(shí)選用材質(zhì)、規(guī)格適合的砂輪片。比如MY—400B光譜磨樣機(jī)，就需要將固定支架的厚度設(shè)計(jì)在0.86cm左右，既能保證適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度，又不影響砂輪片的安裝。固定支架需要提升約17mm左右，作為砂輪片的高度工作空間。電機(jī)輸出軸也要進(jìn)行簡(jiǎn)單的再造，否則無(wú)法直接安裝砂輪片。

（2）固定擋蓋孔型及滑道設(shè)計(jì)。孔型設(shè)計(jì)是整個(gè)改造的核心，也是改造是否成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，針對(duì)不同規(guī)格的光譜磨樣機(jī)，選用不同的孔型設(shè)計(jì)方案，才能取得預(yù)想的效果。滑道設(shè)計(jì)是孔型設(shè)計(jì)的輔助方案，是提高工作效率和安全效果的主要環(huán)節(jié)。

2.3 改造效果

光譜磨樣機(jī)改造后，工作流程也相應(yīng)發(fā)生變化，基本上可以不用在購(gòu)置立式砂輪機(jī)，40目的磨樣比例也大為降低，80目磨樣時(shí)間縮短。因砂輪對(duì)試樣表面的處理能力更強(qiáng)，加快了磨樣速度，試樣規(guī)范性得到了加強(qiáng)。

改造后的光譜磨樣機(jī)，制作試樣表面更加平坦，在一定程度上克服了切樣時(shí)造成的角耳，這在以前是無(wú)法克服的；由于手柄的自由使用，減少了試樣抬起時(shí)造成的傾角現(xiàn)象。試樣規(guī)格的準(zhǔn)確性、統(tǒng)一性明顯提高，減少了光譜對(duì)比時(shí)間。提高了初磨的效率，減少了細(xì)磨的工作強(qiáng)度，提高了安全系數(shù)，滿足了光譜分析的需求，降低了費(fèi)用。