一种焦炭显微光学组织测定方法技术

本发明专利技术揭示了一种焦炭显微光学组织测定方法，通过在正交偏光加入λ补色板条件下，形成假彩色，再转动λ补色板角度，各向同性红色不变，各向异性红、黄、蓝三种颜色发生变化，同一区域不同λ补色板角度的两张照片重叠比对后，不但能区分各向同性和各向异性，同色区面积大小都可以区分，采用数字图像处理可以获得各向同性和各向异性尺寸、形状和面积特征进一步细分，以实现对焦炭显微光学组织的准确、可靠和操作简单自动测定，从而为进一步研究焦炭质量与配煤的关系提供可靠的分析手段。

A method for the determination of micro optical structure of coke

The invention discloses a method for measuring coke micro optical structure. Under the condition of orthogonal polarized light adding \u03bb color plate, the false color is formed, and then the angle of \u03bb color plate is rotated, the isotropic red color is unchanged, and the anisotropic red, yellow and blue colors are changed. After two photos with different \u03bb color plate angles in the same area are overlapped and compared, not only isotropic and isotropic can be distinguished The size, shape and area characteristics of isotropic and anisotropic areas can be further subdivided by digital image processing, so as to realize the accurate, reliable and simple automatic measurement of coke micro optical structure, thus providing a reliable analysis means for further research on the relationship between coke quality and coal blending.

【技术实现步骤摘要】
一种焦炭显微光学组织测定方法
本专利技术涉及铁水脱硫预处理技术，更具体地说，涉及一种焦炭显微光学组织测定方法。
技术介绍
传统焦炭光学组织分析，国内外普遍使用的方法是人工数点的统计法。在正交偏光加入λ补色板条件下，形成假彩色，在样品表面均匀选取500个点，旋转载物台时，根据焦炭各种显微光学组织的颜色、形状、气孔特征，与周边组织结合状态，对所选点进行区分和识别，通过对这些点的归类统计，分析焦炭显微光学组织的相对比例。这种方法劳动强度大，费时间，测点数少，测定结果的准确度不高，人为因素影响较大，同时测定人员必须经过专业训练。注：λ补色板又名石膏试板，是晶体光学与光性矿物学中用来研究矿物特征的偏光显微镜上常用的补色器之一，以前多用透石膏晶片制成，故称之为石膏试板。焦炭显微光学组织对焦炭的性能及其在高炉中或在其他化工过程中的反应性有直接影响，因此焦炭光学组织是评价焦炭质量的关键参数，同时，焦炭显微光学组织又受其配煤的煤岩特性影响。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提供一种焦炭显微光学组织测定方法，即可大幅度扩展影响铁水搅拌脱硫的工艺因素的研究范围，又可对能够提高铁水脱硫效率的前沿技术进行研究，能够对操作工艺参数与铁水及渣成分进行精准在线控制，并能够进行试验数据的在线采集，具有试验精准、适应性广、操作简便、成本低廉、周期较短、自动化程度高等优点。一种焦炭显微光学组织测定方法，包括以下步骤：A.通过光学显微镜在正交偏光下拍照焦炭样品表面某一区域，得到一张初始λ补色板角度的焦炭二维图片；B.旋转λ补色板某一角度，再拍摄一张同区域的焦炭二维图片；C.将上述两张同拍摄区域、不同λ补色板角度的图片进行图像处理分析，根据颜色的变化，区分出各向同性区域和各向异性区域，并根据变色区域的大小判定出相对应的各光学组织，再计算各光学组织在整张图片内所占面积比例，并记录；D.移动到下一个拍摄区域，重复A～C步骤，以此获得多张不同拍摄区域的组织组成；E.将数据统一整理，得到焦炭的光学显微组织组成。在步骤B中，所述的λ补色板旋转角度为30～90°。在步骤C中，所述的具体判定方式为：当λ补色板角度变化，红色不变，判定为各向同性、丝质及破片状；当λ补色板角度变化，红、黄、蓝三色变化，判定为各向异性。所述的各向异性的具体判定方式为：各向异性单元尺寸＜1.0um，判定为细粒镶嵌状；各向异性单元尺寸＞1.0～5.0um，判定为中粒镶嵌状；各向异性单元尺寸＜5.0～10.0um，判定为粗粒镶嵌状；各向异性单元尺寸中宽＜10.0um，长＞10.0～30um，判定为不完全纤维状；各向异性单元尺寸中宽＜10.0um，长＞30.0um，判定为完全纤维状；各向异性单元尺寸宽及长均＞10.0um，判定为片状。在步骤D中，通过重复A～C步骤，获得100-400张不同拍摄区域的组织组成。采用本专利技术的技术方案，采用同一区域两张照片重叠的方式，焦炭显微光学组织的自动测定，同色区域界面清晰，区分能力大幅提高，再结合自动扫描、自动聚焦和λ补色板自动转动，大幅提高了测定的准确度，缩短了测定时间，降低了测定操作的劳动强度，操作人员无需专业培训。附图说明在本专利技术中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：图1为本专利技术的焦炭显微光学组织测定方法的流程图；图2为本专利技术的测定方法的自动控制原理框图。具体实施方式下面结合附图和实施例进一步说明本专利技术的技术方案。本专利技术的焦炭显微光学组织测定方法的原理如下：在正交偏光加入λ补色板条件下，焦炭显微光学组织形成假彩色，将其归为两大类进行识别分析，一类(各向同性)λ补色板角度变化，红色不变：各向同性、丝质及破片状；另一类(各向异性)λ补色板角度变化，红、黄、蓝三色变化：根据同色区尺寸、形状和特征，细分为，细粒镶嵌状、中粒镶嵌状、粗粒镶嵌状、不完全纤维状、完全纤维状、片状。细分类见表1，表1.焦炭显微光学组织划分类别正交偏光加入λ补色板条件下，焦炭显微光学组织形成假彩色，再改变λ补色板角度，角度初始位置变换30°～90°范围，各向同性红色不变，各向异性红、黄、蓝三色变化，将两张照片重叠，区分出各向同性、各向异性及同色区大小及形状特征，结合自动扫描、自动聚焦和λ补色板自动转动，实现焦炭显微光学组织快速分析。因此，本专利技术的焦炭显微光学组织测定方法的具体采用如下步骤：A.光学显微镜在正交偏光下拍照焦炭样品表面，得到一张初始λ补色板角度的焦炭二维图片；B.旋转λ补色板30-90°角度，再拍摄一张同拍摄区域焦炭二维图片；C.两张同区域不同λ补色板角度的图片进行图像处理分析，红色不变的区域为各向同性，而各向异性区域的颜色发生红、黄、蓝三色变化，将两张照片重叠处理，区分出各向同性组织，再根据变色区域的大小判定细粒镶嵌状、中粒镶嵌状、粗粒镶嵌状、不完全纤维状、完全纤维状、片状组织，再计算各光学组织再整张图片内所占面积比例，并记录；D.移动到下一个拍摄区域，重复1-3步骤，直至拍摄100-400张不同拍摄区域的焦炭二维图片；E.将数据统一整理，得到焦炭的光学显微组织组成。上述测定方法，还可采用如图2所示的自动控制的测定方式。与现有的各测定法相比，本专利技术采用同一区域两张照片重叠的方法，焦炭显微光学组织的自动测定，同色区域界面清晰，区分能力大幅提高，再结合自动扫描、自动聚焦和λ补色板自动转动，大幅提高了测定的准确度，缩短了测定时间，降低了测定操作的劳动强度，且操作人员无需专业培训。实施例1对一单种炼焦煤焦炭进行焦炭光学组织组成分析，拍摄150张不同区域照片，λ补色板角度旋转30°，测试时间40分钟，人工测试大概需要2小时，焦炭的宏观指标与光学显微组织组成结果如下：表2.一气煤300kg试验焦炉的焦炭(％)实施例2对一单种炼焦煤焦炭进行焦炭光学组织组成分析，拍摄200张不同区域照片，λ补色板角度旋转40°，测试时间60分钟，人工测试大概需要3小时，焦炭的宏观指标与光学显微组织组成结果如下：表3.一焦煤300kg试验焦炉的焦炭(％)实施例3对一生产焦炭进行焦炭光学组织组成分析，拍摄300张不同区域照片，λ补色板角度旋转50°，测试时间90分钟，人工测试大概需要5小时，焦炭的宏观指标与光学显微组织组成结果如下：表4.一7米焦炉配合煤的焦炭(％)本
中的普通技术人员应当认识到，以上的说明书仅是本专利技术众多实施例中的一种或几种实施方式，而并非用对本专利技术的限定。任何对于以上所述实施例的均等变化、变型以及等同替代等技术方案，只要符合本专利技术的实质精神范围，都将落在本专利技术的权利要求书所保护的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焦炭显微光学组织测定方法，其特征在于，包括以下步骤：/nA.通过光学显微镜在正交偏光下拍照焦炭样品表面某一区域，得到一张初始λ补色板角度的焦炭二维图片；/nB.旋转λ补色板某一角度，再拍摄一张同区域的焦炭二维图片；/nC.将上述两张同拍摄区域、不同λ补色板角度的图片进行图像处理分析，根据颜色的变化，区分出各向同性区域和各向异性区域，并根据变色区域的大小判定出相对应的各光学组织，再计算各光学组织在整张图片内所占面积比例，并记录；/nD.移动到下一个拍摄区域，重复A～C步骤，以此获得多张不同拍摄区域的组织组成；/nE.将数据统一整理，得到焦炭的光学显微组织组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种焦炭显微光学组织测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.通过光学显微镜在正交偏光下拍照焦炭样品表面某一区域，得到一张初始λ补色板角度的焦炭二维图片；
B.旋转λ补色板某一角度，再拍摄一张同区域的焦炭二维图片；
C.将上述两张同拍摄区域、不同λ补色板角度的图片进行图像处理分析，根据颜色的变化，区分出各向同性区域和各向异性区域，并根据变色区域的大小判定出相对应的各光学组织，再计算各光学组织在整张图片内所占面积比例，并记录；
D.移动到下一个拍摄区域，重复A～C步骤，以此获得多张不同拍摄区域的组织组成；
E.将数据统一整理，得到焦炭的光学显微组织组成。


2.如权利要求1中的焦炭显微光学组织测定方法，其特征在于：在步骤B中，所述的λ补色板旋转角度为30～90°。


3.如权利要求1中的焦炭显微光学组织测定方法，其特征在于：在步骤C中，所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡德生，孙维周，王玉明，钱晖，毛晓明，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31