CN109975127A - 一种测定针状焦强度的强度测定仪及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种测定针状焦强度的强度测定仪及其测试方法，该强度测定仪包括设有底座的压力试验机本体，底座的上固定有承重台和位于其两侧的竖杆；两个竖杆的相对侧面上均设有滑道，横杆的两端分别置于两个竖杆的滑道内；在至少一个竖杆的上端部设有气缸，气缸的伸缩端与横杆的端部连接；承重台上设有压块A，压块A包括底板和围板；横杆上设有与压块A配合使用的压块B，压块A和压块B的竖向中心线位于同一直线上，且压块A对的内周长度与压块B的外周长度相同；压块B的下表面上设有一个压力传感器。该强度测定仪具有对针状焦强度测定标准一致、测定结果准确度高、针对性强的优点，该测试方法具有操作简单、便于推广应用的优点。

Description

一种测定针状焦强度的强度测定仪及其测试方法

技术领域

本发明涉及针状焦强度测定技术领域，具体涉及一种测定针状焦强度的强度测定仪及其测试方法。

背景技术

针状焦是一种多孔固体，根据生产原料的不同，针状焦可分为油系针状焦和煤系针状焦两种。以石油渣油为原料生产的针状焦为油系针状焦；以煤焦油沥青及其馏分为原料生产的针状焦为煤系针状焦。针状焦在碳素工业中作为一种重要的原料应用于石墨电极制造等方面，在其应用中，获得的产品的性能主要由针状焦本身的性能决定，因此，在生产过程中及使用过程中测定针状焦的性能具有重要意义。

针状焦的性能指标以强度指标最为关键，对使用针状焦生产的产品的性能具有决定性作用，现有技术中，对针状焦的强度指标没有统一的实验设备，以使用压力机为主，但是在压力机使用过程中，并没有针对针状焦的强度设定进行专门设计的压力机，导致压力机的使用过程会产生各种问题，如针状焦破碎后的收集、测定标准不一致等。

CTE指标和强度是针状焦的重要指标，对下游产品的质量都有直接影响。石墨电极的参数中，石墨电极的抗折强度是影响石墨电极使用寿命的重要参数之一，因此，针对应用于石墨电极的针状焦，提供一种测定针状焦强度的设备和测试方法具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种测定针状焦强度的强度测定仪及其测试方法，该强度测定仪具有对针状焦强度测定标准一致、测定结果准确度高、针对性强的优点，该测试方法具有操作简单、便于推广应用的优点。

本发明的技术方案如下：

一种测定针状焦强度的强度测定仪，包括压力试验机本体，

所述压力试验机本体包括底座，所述底座的上表面固定设有承重台和位于承重台两侧的竖杆，竖杆贴在承重台的相对侧面上；

所述两个竖杆的相对侧面上均设有滑道，两个竖杆之间设有水平设置的横杆，横杆的两端分别置于两个竖杆的滑道内，横杆沿竖杆上下移动；

在至少一个所述竖杆的上端部设有气缸，气缸的伸缩端与横杆的端部连接；气缸与空气压缩机连接，当气缸运动时，带动横杆向下或者向上移动；

所述承重台上设有压块A，压块A位于承重台的上表面；

所述压块A包括底板和与底板上表面连接的围板，底板和围板连接，使压块A的内部形成上端开口的腔体；

所述横杆上设有与压块A配合使用的压块B，压块B位于横杆的下表面且与横杆可拆卸连接；

所述压块A和压块B的竖向中心线位于同一直线上，且压块A对的内周长度与压块B的外周长度相同；所述压块B的下表面上设有一个压力传感器，压力传感器通过通讯线路与控制器相连接；

使用时，将压块A和压块B分别固定，然后针状焦置于压块A内，用气缸带动横杆上的压块B向下移动，将压块B置于压块A内，以恒定的加压速度对针状焦加压，在达到设定的压力值时，采用一定的保压时间，实现对针状焦进行处理，对处理后的针状焦进行计算，提高测定结果的准确度，从而正确、合理的对针状焦进行分级。

所述的，所述压块A的底板与底座通过螺栓连接，便于将压块A与底座进行拆卸，便于对压块A内的针状焦清理，进一步提高测定结果的准确度。

优选的，所述压块A的底板与围板可拆卸连接，便于对处理后的针状焦进行收集，进一步提高测定结果的准确度。

优选的，所述压块A的围板为圆柱形，压块B为圆柱体，压块B与压块A 的轴线位于同一直线上。

优选的，所述压块A的直径为40-80mm。

优选的，为提高强度测定仪的稳定性，所述两个竖杆之间设有水平设置的横梁，横梁位于竖杆的近上端部。

使用上述强度测定仪对针状焦强度测试的方法，步骤如下：

(1)选取3-6目的针状焦约100g，称重，置于压块A的空腔内，备用；

(2)开启强度测定仪，对针状焦施压，过程为：以90-110N/S的加压速度对针状焦加压至20kN，保压0.5-1.5min，卸压，关闭强度测定仪，备用；

(3)将压块A卸下，并倾倒出内部的针状焦，过6目筛，收集筛上物，称重，并按照以下公式计算3-6目针状焦的残余比例，

式中，W1为过6目筛后的筛上物的质量，单位g；

W为步骤(1)中针状焦的称样量，单位g；

石墨电极的制备主要与针状焦的硬度有关，因此，按照残余比例，将针状焦分为不同的硬度等级，以匹配于不同性能石墨电极的制备。将针状焦的硬度按照残余比例分为A级、B级和C级，其中，残余比例>36％的为A级，33％≤残余比例≤36％的为B级，残余比例<33％的为C级，A级用于生产超高功率的石墨电极，B级用于生产高功率的石墨电极，C级用于生产普通功率的石墨电极。

优选的，在上述针状焦强度的测试方法的步骤(2)中，对针状焦施压的过程为：以100N/S的加压速度对针状焦加压至20kN，保压1mi n，卸压，关闭强度测定仪。

相对于现有技术，本发明的有益效果在于：

1、通过设置承重台和位于承重台两侧的竖杆，使横杆沿既定的轨道平衡的上下移动；通过设置气缸，使横杆的上下移动便于控制；通过设置压块A，并将压块A设置为上端开口的腔体，便于对针状焦进行放置及施压处理，避免施压过程中针状焦粉末颗粒洒落，便于处理后对针状焦粉末进行收集，提高针状焦强度测定的准确性，便于对针状焦按照强度等级进行划分；通过设置于压块 A配合使用的压块B，提高施压过程的一致性和针状焦受力的均衡性，从而进一步提高针状焦强度测定的准确性；通过上述设置，实现了针状焦强度测定的准确性，便于正确、合理的对针状焦按其强度进行分级。

2、本发明提供的测试方法，具有易于操作、可有效减少操作误差的缺点。

3、使用本发明提供的测试方法进行针状焦强度测定，具有重复性高、测定结果准确度高的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为强度测定仪的结构示意图。

图中，1-压力试验机本体，2-底座，3-承重台，4-竖杆，5-滑道，6-横杆， 7-横梁，8-气缸，9-空气压缩机，10-压块A，101-底板，102-围板，11-螺栓,12- 压块B。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1所示，本发明提供了一种测定针状焦强度的强度测定仪，包括压力试验机本体1，

所述压力试验机本体1包括底座2，所述底座2的上表面焊接有承重台3 和位于承重台3两侧的竖杆4，竖杆4通过焊接的方式贴合在承重台3的相对侧面上；

所述两个竖杆4的相对侧面上均设有滑道5，两个竖杆4之间设有水平设置的横杆6，横杆6的两端分别置于两个竖杆4的滑道5内，横杆6沿竖杆4 上下移动；

为提高强度测定仪在施压过程中的稳定性，所述两个竖杆4之间焊接有水平设置的横梁7，横梁7位于竖杆4的近上端部；

在一个所述竖杆4的上端部设有气缸8，气缸8的伸缩端与横杆6的端部连接；气缸8与空气压缩机9连接，当气缸8运动时，带动横杆6向下或者向上移动；

所述承重台3上设有压块A10，压块A10位于承重台3的上表面，所述压块A10的底板101与底座2通过螺栓11连接，便于将压块A10与底座2进行拆卸，便于对压块A10内的针状焦清理，进一步提高测定结果的准确度；

所述压块A10包括底板101和与底板101上表面连接的围板102，底板101 和围板102连接，使压块A10的内部形成上端开口的腔体；所述压块A10的底板101与围板102可拆卸连接，可拆卸连接的方式为螺栓11连接或者卡合连接方式中的一种(图中未示出)，便于对处理后的针状焦进行收集，进一步提高测定结果的准确度；

所述横杆6上设有与压块A10配合使用的压块B12，压块B12位于横杆6 的下表面且与横杆6螺纹连接，即压块B12的上端部有螺纹，与横杆6下表面有螺纹孔，使得压块B12与横杆6螺纹连接；

所述压块A10的围板102为圆柱形，压块B12为圆柱体，压块B12与压块 A10的轴线位于同一直线上，且压块A10对的内周长度与压块B12的外周长度相同；所述压块B的下表面上设有一个压力传感器(图中未示出)，压力传感器(图中未示出)通过通讯线路与控制器相连接；

使用时，将压块A10和压块B12分别固定，然后针状焦置于压块A10内，用气缸8带动横杆6上的压块B12向下移动，将压块B12置于压块A10内，以恒定的加压速度对针状焦加压，在达到设定的压力值时，采用一定的保压时间，实现对针状焦进行处理，对处理后的针状焦进行计算，提高测定结果的准确度，从而正确、合理的对针状焦进行分级。

以上对本发明进行了详细介绍。本实施例中的“上”、“下”、“左”和“右”是相对说明书附图中的位置说明的。

实施例2：

使用实施例1提供的强度测定仪对针状焦强度测试的方法，步骤如下：

(1)选取3-6目的针状焦，称重102.38g，置于压块A的空腔内，备用；

(2)开启强度测定仪，对针状焦施压，过程为：以100N/S的加压速度对针状焦加压至20kN，保压1min，卸压，关闭强度测定仪，备用；

(3)将压块A卸下，并倾倒出内部的针状焦，过6目筛，收集筛上物，称重，重量为50.25g，按照以下公式计算3-6目针状焦的残余比例，

实施例3：

使用实施例1强度测定仪对针状焦强度测试的方法，步骤如下：

(1)选取与实施例2相同批次的、3-6目的针状焦，称重99.24g，置于压块A的空腔内，备用；

(2)开启强度测定仪，对针状焦施压，过程为：以90N/S的加压速度对针状焦加压至20kN，保压1min，卸压，关闭强度测定仪，备用；

(3)将压块A卸下，并倾倒出内部的针状焦，过6目筛，收集筛上物，称重，重量为49.08g，按照以下公式计算3-6目针状焦的残余比例，

实施例4：

使用实施例1强度测定仪对针状焦强度测试的方法，步骤如下：

(1)选取与实施例2相同批次的、3-6目的针状焦，称重100.26g，置于压块A的空腔内，备用；

(2)开启强度测定仪，对针状焦施压，过程为：以110N/S的加压速度对针状焦加压至20kN，保压1min，卸压，关闭强度测定仪，备用；

(3)将压块A卸下，并倾倒出内部的针状焦，过6目筛，收集筛上物，称重，重量为49.64g，按照以下公式计算3-6目针状焦的残余比例，

残余比例(％)＝W1/W×100＝49.64/100.26×100＝49.51

由实施例2、实施例3和实施例4对同一批次的针状焦进行检测可以看出，使用本发明提供的方法具有重复性高、测定准确度高的优点，表明本发明提供的方法适于广泛推广应用，具有高的实用性。

Claims (8)

1.一种测定针状焦强度的强度测定仪，其特征在于，包括压力试验机本体，

所述压力试验机本体包括底座，所述底座的上表面固定设有承重台和位于承重台两侧的竖杆，竖杆贴在承重台的相对侧面上；两个所述竖杆的相对侧面上均设有滑道，两个竖杆之间设有水平设置的横杆，横杆的两端分别置于两个竖杆的滑道内；在至少一个所述竖杆的上端部设有气缸，气缸的伸缩端与横杆的端部连接；

所述承重台上设有压块A，压块A位于承重台的上表面；

所述压块A包括底板和与底板上表面连接的围板，底板和围板连接，使压块A的内部形成上端开口的腔体；

所述横杆上设有与压块A配合使用的压块B，所述压块A和压块B的竖向中心线位于同一直线上，且压块A对的内周长度与压块B的外周长度相同；所述压块B的下表面上设有一个压力传感器，压力传感器与控制器相连接。

2.如权利要求1所述的测定针状焦强度的强度测定仪，其特征在于，所述压块A与底座通过螺栓连接。

3.如权利要求2所述的测定针状焦强度的强度测定仪，其特征在于，所述压块A的底板与围板可拆卸连接。

4.如权利要求1-3任一项所述的测定针状焦强度的强度测定仪，其特征在于，所述压块A的围板为圆柱形，压块B为圆柱体，压块B与压块A的轴线位于同一直线上。

5.如权利要求4所述的测定针状焦强度的强度测定仪，其特征在于，所述压块A的直径为40-80mm。

6.如权利要求5所述的测定针状焦强度的强度测定仪，其特征在于，所述两个竖杆之间设有水平设置的横梁，横梁位于竖杆的近上端部。

7.使用权利要求6所述的强度测定仪对针状焦强度的测试方法，其特征在于，步骤如下：

(1)选取3-6目的针状焦约100g，称重，置于压块A的空腔内，备用；

(2)开启强度测定仪，对针状焦施压，过程为：以90-110N/S的加压速度对针状焦加压至20kN，保压0.5-1.5min，卸压，关闭强度测定仪，备用；

(3)将压块A卸下，并倾倒出内部的针状焦，过6目筛，收集筛上物，称重，并按照以下公式计算3-6目针状焦的残余比例，

式中，W1为过6目筛后的筛上物的质量，单位g；

W为步骤(1)中针状焦的称样量，单位g。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，对针状焦施压的过程为：以100N/S的加压速度对针状焦加压至20kN，保压1min，卸压，关闭强度测定仪。