【正文】 紋Cr20Ni8020237578余量1400*10514*1061100良好Cr15Ni6015185561余量139014*10513*1061000良好（3）耐火材料和保溫材料為了獲得穩(wěn)定的高溫必須具備兩個(gè)條件，一是要有電熱體即熱源，二是包圍電熱體以防熱量向外散失的絕緣體。剛玉管和碳化硅管是我們常用的。中溫的保溫材料常用的有輕質(zhì)珍珠巖和蛭石。這里所講的設(shè)計(jì)主要包括功率的確定，電熱體的選擇，耐火材料和保溫材料的選擇。對(duì)于一個(gè)圓形爐膛來(lái)說(shuō)，首先求出欲加熱爐管部分內(nèi)表面積。（2）電熱體的計(jì)算根據(jù)爐膛所要達(dá)到的最高溫度和爐子的工作氣氛決定電熱體的種類。另外，還必須明確，電熱體表面負(fù)荷是指電熱體在單位表面積所承擔(dān)的爐子的功率數(shù)。工作電壓通常以200v計(jì)算。（1）確定匝數(shù)并在爐管上纏電阻絲根據(jù)上述，選擇電阻絲為Cr25Al5,其直徑d==49m,爐膛外徑Φ=110mm, ，則電熱絲匝數(shù)： (113)式中：n—匝數(shù) L—電熱絲總長(zhǎng)度 l—爐管外圓周長(zhǎng) D—爐膛外徑匝間距離h=H/n, H為加熱帶長(zhǎng)度，這里為800mm所以：H=800/142=(mm)。（2）測(cè)定電阻爐的恒溫帶為了確定爐子的軸向溫度分布，在爐子制成后一定要測(cè)定爐子的溫度分布情況。用插入深度和實(shí)際溫度作圖。在ah兩點(diǎn)之間共測(cè)八個(gè)點(diǎn)，其平均值為： （℃） （114）式中：ti－為各點(diǎn)溫度測(cè)定值n－為測(cè)定點(diǎn)數(shù)Δti－為各測(cè)量點(diǎn)值與平均值之差，則其算術(shù)平均值偏差Δt為:（℃） （115）所以ah兩點(diǎn)之間的恒溫代為954177。當(dāng)然恒溫帶要滿足式樣的要求。（1）熱電偶的工作原理熱電偶是熱電高溫集中的敏感元件，它是一種換能器，他將熱能轉(zhuǎn)換成電能所以可用所產(chǎn)生的熱電勢(shì)來(lái)計(jì)算溫度。它們的分電勢(shì)為eAB(t1),eAB(t0)。在常使用的的熱電偶中，又分標(biāo)準(zhǔn)熱電偶和非標(biāo)準(zhǔn)熱電偶，國(guó)內(nèi)常用標(biāo)準(zhǔn)熱電偶的特性如表17所示。在冶金高溫試驗(yàn)時(shí)，通常用雙孔細(xì)剛玉管作為絕緣管將兩根熱電極分開(kāi)，用一端封閉的剛玉管作為熱電偶的保護(hù)套管。例如，鉑銠10鉑熱電偶030℃的分度表如表19所示。此時(shí)熱電偶實(shí)際的熱電勢(shì)應(yīng)為測(cè)量值與修正值之和，即：EAB(t1,to)=EAB(t,t1)+EAB(t1,to) (118)式中：EAB(t,t1)－當(dāng)自由端溫度為t1時(shí)，測(cè)溫儀表的讀數(shù)：EAB(t1,to)—當(dāng)自由端溫度為t1時(shí)的修正值；例如：用鉑銠10鉑熱電偶測(cè)溫時(shí)，自由端溫度t1=30℃,在直流電位差計(jì)上測(cè)得的熱電勢(shì)E(t,30)=,試求爐溫。（1）銅液定氧原理氧化鋯固體電解質(zhì)定氧電池由待測(cè)極和參比極兩部分組成。以銅測(cè)頭為例：它用（Co+CoO）為參比電極體系，被測(cè)銅液再固體電解質(zhì)外表面構(gòu)成待測(cè)電極。由于在銅液的溶解反應(yīng)： (126) (127) (128) (129)DG20可查表得知, T為實(shí)驗(yàn)溫度, PO2Ⅱ則可通過(guò)電池電動(dòng)勢(shì)的Nernst方程計(jì)算得知。在其上面填入少許耐火棉，并壓緊；7) 用高溫水泥（小于200目的石英沙加水玻璃溶液）將氧化鋯管的上口封牢；8) 組裝好的半電池在室溫下干燥一天后再放入烘箱內(nèi)，在100—150度下烘烤4—6小時(shí)；9) 將氧化鋯半電池、216。2物相綜合研究【實(shí)驗(yàn)性質(zhì)】 綜合性實(shí)驗(yàn) ；學(xué)時(shí)：4 本實(shí)驗(yàn)綜合了分析鑒定物相的幾種方法，涉及材料、物理、冶金等多個(gè)學(xué)科。（4） 初步掌握偏光顯微鏡的基本原理和正確操作方法。有臺(tái)式，立式和臥式等類型。（1）明視場(chǎng)明視場(chǎng)是金相顯微鏡的主要觀察方法。還可與各種標(biāo)準(zhǔn)級(jí)別圖對(duì)比,進(jìn)行鋼中晶粒度和顯微組織缺陷評(píng)級(jí)。若試樣是一個(gè)鏡面，由試樣上反射的光線仍以大的傾斜角反射，不可能進(jìn)入物鏡，故視場(chǎng)內(nèi)是漆黑一片。明場(chǎng)觀察到的色彩是被金屬拋光表面反射光混淆后的色彩，稱為表色，不是夾雜物本身固有的顏色。而且光線又不像明場(chǎng)那樣兩次經(jīng)過(guò)物鏡，顯著降低了光線因多次通過(guò)玻璃一空氣界面而引起的反射與炫光，使之大大提高了成象的質(zhì)量。當(dāng)偏振光投射到各向同性，經(jīng)過(guò)拋光的金屬試樣表面時(shí)，它的反射光仍為偏振光，振動(dòng)方向不變。各向異性效應(yīng)是區(qū)別夾雜物的重要標(biāo)志。如稀土硫化物夾雜在偏光下同樣能觀察到暗場(chǎng)下呈現(xiàn)的暗紅色。若將這類夾雜稍鍛軋變形，黑十字現(xiàn)象也即行消失。這些將給改善工藝操作提供重要依據(jù)。而且鑒定的準(zhǔn)確度和熟練程度有關(guān)，既主要靠經(jīng)驗(yàn)。鑒定鋼中非金屬夾雜物的方法很多,各有優(yōu)缺點(diǎn)。 巖相顯微鏡巖相法是借助巖相顯微鏡，在透射光下測(cè)定透明礦物的物理光學(xué)性質(zhì)，以鑒定和研究渣樣、礦樣物相的一種方法。顯微鏡插上不同部件，可構(gòu)成單偏光、正交偏光和錐光三種光路視場(chǎng)。含鈦為蘭色，含鐵或錳為玫瑰色。例如鉻硅酸鹽的多色性為黃一綠一深綠，錳橄欖石為棕紅一淡紅一蘭綠色。提升鏡筒時(shí)，貝克線向折光率高的方向移動(dòng)；下降鏡筒時(shí)，貝克線向折光率較小介質(zhì)方向移動(dòng)。偏光通過(guò)均質(zhì)體礦物后，振動(dòng)方向不發(fā)生變化，所以光不能通過(guò)上偏光鏡，視場(chǎng)呈黑暗消光現(xiàn)象，轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)出現(xiàn)全消光。而其它位置因產(chǎn)生雙折射而改變從下偏光鏡出來(lái)的偏光振動(dòng)方向，使一個(gè)與上偏光鏡振動(dòng)方向平行的分偏振光能通過(guò)上偏光鏡而出現(xiàn)四次明亮現(xiàn)象。由于光程差與波長(zhǎng)有關(guān)，所以以白光為光源時(shí)，白光中有些波長(zhǎng)因雙折射產(chǎn)生的兩束光，通過(guò)上偏光鏡后因相互干涉而加強(qiáng)。其它級(jí)序依次出現(xiàn)藍(lán)、綠、黃、橙、紅等干涉色，級(jí)序越高、顏色越淺越不純。其中聚光鏡是由一組透鏡組成，是把下偏光鏡上來(lái)的平行偏光變成偏錐光。所以在錐光鏡下所觀察到的應(yīng)是偏錐光中各個(gè)入射光至上偏光鏡所產(chǎn)生的消光和干涉現(xiàn)象的總和，結(jié)果產(chǎn)生了各式各樣特殊的干涉圖形。一軸晶有一個(gè)光軸，二軸晶有兩個(gè)光軸的晶體。其中Ｎg為最大折光率，Ｎp為最小折光率，Ｎm為中間折光率。（1）入射光和礦物晶軸平行即垂直光軸的切片，這時(shí)在單偏光下礦物不顯多色性；正交偏光下全消光，通常是干涉色最低，呈現(xiàn)各種程度的灰色，轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)無(wú)明顯程度變化；錐光下一軸晶為一個(gè)黑十字與干涉色色圈組成的干涉圖，二軸晶為一條黑帶和干涉色色環(huán)組成的干涉圖。具有這三種光學(xué)特征的礦物方位可用來(lái)測(cè)定其最高干涉色，一軸晶Ｎe和Ｎo(或二軸晶Ｎm)的顏色和折光率。電子光學(xué)系統(tǒng)包括電子槍、電磁透鏡、掃描線圈和樣品室?？梢?jiàn)光信號(hào)通過(guò)光導(dǎo)管送入光電倍增器，光信號(hào)放大，即又轉(zhuǎn)化成電流信號(hào)輸出，電流信號(hào)經(jīng)視頻放大器放大后就成為調(diào)制信號(hào)。%。陰極—燈絲：一般繞成螺旋形，使用時(shí)加熱燈絲以發(fā)射電子。（1）原理任何一種晶體物質(zhì)（包括單質(zhì)元素、固溶體和化合物）都有其確定的點(diǎn)陣類型和晶胞尺寸，晶胞中各原子的性質(zhì)和空間位置也是一定的，因而對(duì)應(yīng)有特定的衍射花樣，即使該物質(zhì)存在于混合物中也不會(huì)改變，所以可以像根據(jù)指紋來(lái)鑒別人一樣，根據(jù)衍射花樣來(lái)鑒別晶體物質(zhì)。用這些卡片，作為被測(cè)試樣d—I數(shù)據(jù)組的對(duì)比依據(jù), 從而鑒定出試樣中存在的物相。4）晶體學(xué)數(shù)據(jù)欄。5）光學(xué)性質(zhì)欄。6）備注欄 試樣來(lái)源、制備方法、化學(xué)成分，有時(shí)也注明升華點(diǎn)（S．P．）、分解溫度（D．T．）、轉(zhuǎn)變點(diǎn)（T．P．）、衍射測(cè)試的溫度等。右上角的符號(hào)標(biāo)記表示：＊表示數(shù)據(jù)高度可靠；i表示已指標(biāo)化和估計(jì)強(qiáng)度，但可靠性不如前者；O——可靠性較差；C——衍射數(shù)據(jù)來(lái)自理論計(jì)算。目前常用的索引有以下兩種：(1)數(shù)字索引。當(dāng)已知被測(cè)樣品的主要化學(xué)成分時(shí)，可應(yīng)用字母索引查找卡片。用照相法或衍射儀法測(cè)定其粉末衍射花樣。首先在一系列衍射線條中選出強(qiáng)度排在前三名的ddd3，在索引中找出d1所在的大組，然后按次強(qiáng)線d2的數(shù)值在大組中查找各d值都符合的條目，若符合，則按編號(hào)取出卡片，最后對(duì)比被測(cè)物和卡片上的全部d值和I/I1，若d值在誤差范圍內(nèi)符合，強(qiáng)度基本相當(dāng)，則可認(rèn)為定性分析完成。外來(lái)夾雜物一般較粗大,是可以減少和避免的。3）從出鋼到澆注過(guò)程中,隨鋼水溫度下降,造成氧、硫、氮等元素及其化合物的溶解度降低,因而產(chǎn)生或析出各種夾雜物。因?yàn)閵A雜物所在之處往往成為疲勞裂紋的發(fā)源地。不同的材料非金屬夾雜物的要求也不同,例如在軸承鋼中即使存在微量夾雜(點(diǎn)狀不變形的夾雜,如鋁酸鹽)就會(huì)產(chǎn)生很大影響；相反地，某些鋼中少量細(xì)小夾雜物的存在卻是有益的。所以開(kāi)設(shè)了這門(mén)實(shí)驗(yàn)課,讓大家能初步掌握這一方法。（2）顯微鏡的應(yīng)用與注意事項(xiàng)1）不能隨便移動(dòng)顯微鏡的部件,不能隨便摸鏡頭。用這三種方法基本上可以對(duì)夾雜物進(jìn)行鑒定。根據(jù)夾雜物的化學(xué)性質(zhì)用標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)試劑腐蝕夾雜物來(lái)進(jìn)一步判斷夾雜物等。（1）光片的磨制。磨制光片所用礦石塊可先用切片機(jī)，將礦塊切成略大于2cm1cm（1cm）長(zhǎng)方形礦石塊，然后進(jìn)行磨制。最后用氧化鋁泥漿在玻璃板上精磨，磨到消除所有擦痕，使光片表面光滑有發(fā)光感覺(jué)時(shí)，再用清水洗凈。一般較硬的礦石，如鐵礦石、燒結(jié)礦和球團(tuán)礦等用氧化鉻粉在絲絨上進(jìn)行磨光，效果很好。這些工作作完后，即可供礦相顯微鏡觀察、鑒定和研究。先將其一面經(jīng)粗磨、細(xì)磨直到在玻璃板上細(xì)磨后，在清水中洗凈。（1）裝卸鏡頭。2）有的顯微鏡是利用螺旋來(lái)裝卸鏡頭的，在鏡筒之下有螺絲口，將選用的物鏡旋上即可。如果視域總對(duì)不亮，則可去掉目鏡從鏡筒內(nèi)觀察光源的象，若看不見(jiàn)光源，說(shuō)明反光鏡位置不對(duì)，或有的障礙。調(diào)節(jié)焦距主要是為了能使物象清楚可見(jiàn)，其步驟如下：1）將欲觀察的礦物薄片(必須使蓋玻璃向上)置于載物臺(tái)中心，用彈簧夾夾緊。在調(diào)節(jié)焦距時(shí)，絕不能眼睛看著鏡筒內(nèi)而下降鏡筒。如果薄片上的蓋玻璃朝下放時(shí)，則根本對(duì)不準(zhǔn)焦點(diǎn)。在顯微鏡的機(jī)械系統(tǒng)中，載物臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸、鏡筒中軸、物鏡中軸和鏡中軸應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格地在一條直線上。因此，必須進(jìn)行校正中心工作，使它們?cè)谝粭l直線上。（2）暗視場(chǎng)下觀察：光線斜照在光片上，當(dāng)斜射的光線照在不透明礦物上時(shí)就向一側(cè)反射，這些光不能進(jìn)入目鏡，視域黑暗，稱暗視場(chǎng)。在透明及半透明礦物中根據(jù)內(nèi)反射特點(diǎn)鑒定礦物也比較重要。（4）光片的浸蝕鑒定：把一定濃度的化學(xué)試劑涂在光片表面上浸蝕，待一定時(shí)間后在顯微鏡明視場(chǎng)下觀察，根據(jù)各種礦物對(duì)不同試劑的反應(yīng)特征來(lái)鑒定礦物的方法叫浸蝕鑒定。（7）對(duì)爐渣、燒結(jié)礦進(jìn)行礦物組成定量分析，可以采用目測(cè)比較法來(lái)目估礦片中礦物的百分含量，目估礦物含量比較圖見(jiàn)圖23。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將磨制好的金相樣品放入掃描電鏡樣品室；（2）電鏡進(jìn)行抽真空，使樣品室104托；（3）達(dá)到真空后，加入電鏡高壓，電鏡圖像出現(xiàn)；（4）尋找樣品中夾雜物，判定其形狀和大小；（5）找到家雜物后，利用能譜儀判定其為哪種類型的家雜物、或?yàn)榭斩醇巴鈦?lái)物。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，了解鐵礦石（燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、塊礦）的還原性、低溫還原粉化性能、荷重軟化性能、球團(tuán)礦的還原膨脹性能、塊礦的熱裂性能等冶金性能指標(biāo)對(duì)鐵礦石的冶金性能做出評(píng)價(jià)。（1） 鐵礦石（燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、塊礦）900℃間接還原性能檢測(cè)；（2） 燒結(jié)礦500℃低溫還原粉化性能檢測(cè)；（3） 球團(tuán)礦900℃還原膨脹性能檢測(cè)；（4） 塊礦的爆裂性能；（5） 鐵礦石荷重軟化性能實(shí)驗(yàn)。間接還原是高爐上部最主要的反應(yīng)，在目前高爐冶煉技術(shù)條件下，盡量發(fā)展間接還原。還原性是評(píng)價(jià)鐵礦石冶煉價(jià)值的重要指標(biāo)。將試樣置于還原反應(yīng)管中，還原反應(yīng)管用耐熱鋼制造，內(nèi)徑75mm，中部有帶空隔板，隔板上放式樣，隔板下放高鋁球，用于預(yù)熱還原氣體。2小時(shí)內(nèi)將溫度升至900℃，保溫30分鐘，然后在通入還原氣體CO（H2），開(kāi)始記錄數(shù)據(jù)。還原結(jié)束，停止通入還原氣體，斷電冷卻，向還原管內(nèi)通入N2保護(hù)試樣下冷卻至室溫，觀察還原后樣品，為以后的軟化和融滴實(shí)驗(yàn)做準(zhǔn)備的樣品。影響鐵礦石低溫還原粉化性能的因素是多方面的，包括鐵礦石的化學(xué)成分、礦物組成、還原性等方面。（2）將試樣置于還原反應(yīng)管中，還原反應(yīng)管用耐熱鋼制造，內(nèi)徑75mm，中部有帶空隔板，隔板上放式樣，隔板下放高鋁球，用于預(yù)熱還原氣體?！孢€原膨脹RSI性能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)高爐煉鐵使用的球團(tuán)礦為氧化球團(tuán)礦，其其主要成分為赤鐵礦。將球團(tuán)礦樣品在105℃溫度下烘干120分鐘，以除去水分， 18個(gè)球，分三層裝入球團(tuán)礦還原膨脹指數(shù)測(cè)定容器，置于反應(yīng)管中，在900℃溫度下恒溫還原60分鐘，還原氣體成份由30%CO+70%N2組成，流量為15升/分，測(cè)定球團(tuán)礦在還原前后的體積變化，并計(jì)算它的百分率，用RSI表示。塊礦熱裂性能的實(shí)驗(yàn)方法及設(shè)備：參照ISO8371進(jìn)行。到700℃，斷電冷卻，并通入空氣，流量15升/分，冷卻到室溫，以，以DI表示。鐵礦石軟化后，其氣孔度顯著減小，一方面影響還原氣體的擴(kuò)散，不利于鐵礦石的還原，未還原鐵礦石的進(jìn)一步還原將需要大量的熱量，消耗更多的焦碳；另一方面將惡化高爐料柱的透氣性，對(duì)高爐冶煉產(chǎn)生不利的影響。不同種類的鐵礦石在氧化條件下的軟化溫度要比在還原條件下高100—300℃。圖33：鐵礦石荷重軟化實(shí)驗(yàn)裝置（1）接通電源，按照操作規(guī)程打開(kāi)DWK—702溫控電源和程序溫度給定儀，根據(jù)自控曲線設(shè)定的升溫速度（0—600℃，10℃/分；600℃—1000℃，5℃/分；1000℃以上，3℃/分）開(kāi)始升溫。（4）在壓桿上放置荷重，將位移傳感器與壓桿連接。一般情況下，試樣在1000℃以下為膨脹階段；1000℃以上開(kāi)始收縮（即開(kāi)始軟化）；當(dāng)收縮劇烈時(shí)，要及時(shí)記錄溫度。鐵礦石荷重軟化曲線參考圖見(jiàn)圖34。焦炭反應(yīng)性是指高溫條件下焦炭與CO2的發(fā)生的碳素溶解反應(yīng)，對(duì)于高爐煉鐵生產(chǎn)來(lái)講，希望反應(yīng)性低一些，反應(yīng)后強(qiáng)度高一些。（2）接通電源，按照操作規(guī)程打開(kāi)溫控電源和程序溫度給定儀，開(kāi)始升溫。將試樣加入到I型轉(zhuǎn)鼓，在20rpm條件下轉(zhuǎn)動(dòng)30分鐘，取出樣品，按Φ18，Φ15和Φ10mm三級(jí)園孔篩過(guò)篩分別稱重，并記入實(shí)驗(yàn)記錄（5）結(jié)果計(jì)算焦炭反應(yīng)性指標(biāo)以損失的焦炭質(zhì)量占反應(yīng)前焦炭樣總質(zhì)量的百