光谱磨样机的一种改造应用方法

郭洪涛,张学东,茹秀丽,路 炜

（河北钢铁集团有限责任公司,河北 张家口 075100）

1 存在的问题

现在使用的光谱磨样机，都是从厂家统一采购的成套设备，在实际应用中。因各种需求不同，存在一些影响使用效果的因素。本文就钢铁冶金企业使用要求对光谱磨样机的改造。

（1）处理问题试样能力不够。根据GB/T—20066—2006/ISO 14284—1996《钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法》要求，试样需用120目砂纸打磨，用120目砂纸打磨前，需用40目或80目砂纸初磨，去除表面氧化层和分析缺陷。因光谱磨样机只具备细磨处理条件，处理问题试样必须有砂轮机的配合，如果试样存在角耳等试样缺陷，40目或80目砂纸对氧化层的处理能力没有问题，40或80目砂纸处理能力有限，影响工作效率。同时，每台光谱磨样机只有两个磨样孔，不能安装超过两种规格以上的砂纸。

（2）砂纸耗材消耗大。每张80目氧化锆砂纸，大约可以处理15块生铁样块，炼铁高炉一般每炉取4块样块，砂纸的消耗量就非常大了。磨样手柄位置设计为中位，不能进行调节，砂纸大约三分之一以上的区域没有有效利用，也是造成材料费用的上升的原因之一。如果只使用120目的砂纸，消耗量将成倍上升，这样就存在处理能力、试样要求和材料消耗之间的矛盾。

（3）存在安全隐患。磨样孔设计太大，磨样机以1400/分钟的转速高速旋转，如果在磨样过程中拿样不稳或用力太大，容易造成机械伤害。

2 改进措施

2.1 改造内容

（1）将粗磨砂纸改为砂轮片。将光谱磨样机一侧的磨样孔的砂纸去掉，用砂轮片替代，砂轮片厚度为氧化铝砂纸的12倍左右，且硬度大，这样就产生了两个优势：一是可以直接处理切样过程中产生的角耳，不再增加砂轮机设备，同时优化了操作流程，提高了工作效率。二是试样表面的氧化层，可以轻松、快速的进行清理，如果用40目的氧化铝砂纸打磨，可能需要1-3分钟，而且效果不一定很好。用砂轮片处理，30秒左右就可以处理氧化层，为进一步试样处理打好了基础。砂轮片的选型是此项工作的核心，比如使用MY—400B磨样机，如果和常用的氧化锆砂纸不匹配，将造成对下道工序的影响，产生工序划痕，不能满足光谱和莹光分析的要求。

（2）加装固定挡盖和磨样样块支架。因磨样孔太大，不好找到平面，同时与1400/分钟旋转砂纸直接接触，存在安全隐患。在设备改造时加装了砂轮片固定挡盖和磨样样块支架，固定挡盖和磨样样块支架有四个用途：第一，试样有了固定支架，试样四周有了固定设施，很容易找平，有利于试样的品质提高。第二，防止高速旋转的砂轮片断裂飞出伤人，能够起到防护作用。第三，磨样布点均匀相互找平，砂轮片全部均衡使用；提高砂轮片的使用效率，最大限度地减少了砂轮的局部磨损。此项工作在布点上要根据不同的磨样机的情况分别设计，是整个设计方案成功与否的重要因素。第四，磨样布点可以覆盖全部砂轮片面积，提高了砂轮片的使用效率，节约了材料费用。

（3）设计专用的磨样样快手柄。拿样、制样、放样不用手直接接触试样，采用专用的磨样手柄。采用铁磁吸附式放置试样，保证了操作时不直接和旋转砂轮片接触，弥补了设备自带磨样手柄位置缺陷，可以在多个磨样样块支架孔之间随意选择，既安全又提高了操作效率。

2.2 改造难度及重点

（1）砂纸改为砂轮片的安装。砂轮片比砂纸厚很多，无法直接安装，需要对设备进行改造。改造的重点是固定支架的选择和设计，同时选用材质、规格适合的砂轮片。比如MY—400B光谱磨样机，就需要将固定支架的厚度设计在0.86cm左右，既能保证适当的强度，又不影响砂轮片的安装。固定支架需要提升约17mm左右，作为砂轮片的高度工作空间。电机输出轴也要进行简单的再造，否则无法直接安装砂轮片。

（2）固定挡盖孔型及滑道设计。孔型设计是整个改造的核心，也是改造是否成功的关键环节，针对不同规格的光谱磨样机，选用不同的孔型设计方案，才能取得预想的效果。滑道设计是孔型设计的辅助方案，是提高工作效率和安全效果的主要环节。

2.3 改造效果

光谱磨样机改造后，工作流程也相应发生变化，基本上可以不用在购置立式砂轮机，40目的磨样比例也大为降低，80目磨样时间缩短。因砂轮对试样表面的处理能力更强，加快了磨样速度，试样规范性得到了加强。

改造后的光谱磨样机，制作试样表面更加平坦，在一定程度上克服了切样时造成的角耳，这在以前是无法克服的；由于手柄的自由使用，减少了试样抬起时造成的倾角现象。试样规格的准确性、统一性明显提高，减少了光谱对比时间。提高了初磨的效率，减少了细磨的工作强度，提高了安全系数，满足了光谱分析的需求，降低了费用。