碳溶反应对焦炭性质的影响+文献综述(4)
一期焦样 8 干熄焦排出 1-1#至1-8# 干法熄焦
二期焦样 7 干熄焦排出 2-1#至2-7# 干法熄焦
四期焦样 6 电车平台 4-1#至4-6# 热焦炭空气中自然熄灭
2.1.1一期制样
将21种焦样做如下处理：
（1）选取所观察的部分切割成块，磨平并抛光，用来观察焦炭气孔结构。
（2）部分焦样上有黑色成分，敲打获取黑色部分研磨成200目粉末，分析微观结构。
（3）剩余每种焦样均为银色部分，分成三份，一份制成200目粉末，用于做XRD，一份制成80目粉末，用于做工业分析，最后一份预留下来备份。
2.2.2二期制样
第二批来自宝钢的焦炭样品若干块敲制成200g的球一份，平均尺寸20mm，300g的球两份，平均尺寸30mm，对其进行熔损反应试验，反应性试验，热失重试验，强度测试。
2.2焦炭气孔结构的表征
2.2.1 样品准备
21种煤焦样，经过切片（约25mm×25mm见方）、磨样、机械抛光（磨料使用Cr2O3）、清洗和干燥一系列处理，用作显微镜观察。
图2.1 图像处理流程图
2.2.2 图像拾取和存储
焦炭块样在压平器下压过后被固定在显微镜载物台上，试样可随载物台平移，且步长可调。我们使用5倍物镜（实际放大50倍）观察焦炭切面，摄像头的分辨率为2088pix×1552pix（像素），尺寸标定后确定所抓取的图像的实际大小为1401μm×1041μm。在抓取图像之前，先要对图像的颜色和亮度（或曝光时间）进行调整，这里使用自动白平衡，曝光时间则根据具体试样的不同从300ms到350ms不等。抓取后的图像以G格式存放于电脑中，大小在200K到300K之间。为统计需要，我们对每个焦样抓取20幅照片，逐格抓取，横向间隔为1.5mm，纵向为1.0mm。对于那些整个视域落入气孔或者气孔面积占到视域80％以上（根据肉眼估计）的图片则舍去不予抓取。最后，为所有图片编号并归类存放于相应的文件夹中。
2.2.3 图像处理
以下我们以焦样第1号照片为例来具体说明图像处理的过程，图2.3为其原始照片。
2.2.3.1 图像转换和降噪
所抓取的原始焦炭图片为真彩图，首先将其转化为256阶灰度图（8-bit图）。其后对图像进行降噪处理，采用中值滤波（Meadian Filter），中值滤波的最大的优点是在过滤噪声的同时，还能很好的保护边缘轮廓信息。但就大多数情况而言，滤波对图像的影响不大。
2.2.3.2 图像分割
图像分割的目的在于要将256阶灰度图转变为仅有黑（灰度值为0）和白（灰度值为1）两种颜色构成的所谓二值图，方便以后的计算。这一过程是通过选取适当的灰度阀值（Threshold，亦称作门限）来实现的，如图2.2所示。阀值调整框的上半部分为灰度直方图，我们将超过阀值部分的灰度重新分配以最大灰度值1（即白色），而低于阀值的部分则分配以最小灰度值0（即黑色）。在焦样的灰度图中，亮的部分为焦炭基质，暗的部分为孔洞，在调整阀值时，把图像的背景（即焦炭孔洞）转变为黑色，而把焦炭基质转变为白色，这样得到的图像就成了黑白二值图。在具体分割时，通过对分割前后照片的反复对照比较，确定最佳的阀值在70～80之间，根据具体图像略有变化。
图2.2 阀值调整框
最后，还要进行两次打开（Open）操作，即腐蚀（Erode）后膨胀（Dilate），目的在于使毗邻的孔隙能够得到更好的分离。
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