Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 4778:2015 ISO 23499:2013 Than-Xác định tỷ khối dùng cho lò luyện cốc

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 4778:2015

ISO 23499:2013

THAN - XÁC ĐỊNH TỶ KHỐI DÙNG CHO LÒ LUYỆN CỐC

Coal - Determination of bulk density for the use in charging of coke ovens

Lời nói đầu

TCVN 4778:2015 thay thế TCVN 4778:2009

TCVN 4778:2015 hoàn toàn tương đương với ISO 23499:2013.

TCVN 4778:2015 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC27 Nhiên liệu khoáng rắn biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Lời giới thiệu

Tỷ khối của than bị tác động bởi các đặc tính vật lý cũng như khối lượng riêng tương đối, hình dạng và sự phân bố cỡ hạt của các hạt than, hàm lượng ẩm của than cũng như kích thước của dụng cụ đo. Vì kết quả tỷ khối của than thay đổi theo các yếu tố trên, nên việc phân tích cỡ hạt riêng rẽ và xác định tổng hàm lượng ẩm được khuyến nghị tiến hành tương ứng theo TCVN 251 (ISO 1953) và TCVN 172 (ISO 589)

Phương pháp này mô tả quy trình để xác định tỷ khối chuẩn đối với than đã nghiền cũng như than nạp vào lò luyện cốc. Khi nạp liệu cho là luyện cốc, sự biết khối lượng than được nạp vào lò để duy trì việc nạp liệu cho lò tương đối là một yêu cầu. Phép thử này dùng để xác định mức độ gắn kết của than để so sánh với tỷ khối thu được trong các lò luyện cốc công nghiệp.

THAN - XÁC ĐỊNH TỶ KHỐI DÙNG CHO LÒ LUYỆN CỐC

Coal - Determination of bulk density for the use in charging of coke ovens

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định quy trình hình nón để xác định tỷ khối rời của than đã nghiền có cỡ hạt nhỏ hơn 37 mm, cũng như nguyên liệu nạp cho lò luyện cốc. Tiêu chuẩn này tập trung vào tỷ khối rời của than thu được khi cho than chảy tự do vào ống đong (hộp) không có lực tác động.

Tiêu chuẩn này không quy định các quy trình để xác định tỷ khối than kết dính hoặc thử nghiệm than cám hoặc than dạng bột (đối với nồi hơi hoặc các ứng dụng thực tế) và cũng không áp dụng để xác định tỷ khối của than chất đống.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết khi áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các bản sửa đổi (nếu có).

TCVN 172 (ISO 589), Than đá - Xác định độ ẩm toàn phần.

TCVN 251 (ISO 1953), Than đá - Phân tích cỡ hạt bằng sàng.

TCVN 4826-1 (ISO 1213-1), Nhiên liệu khoáng rắn - Từ vựng - Phần 1: Thuật ngữ liên quan tới tuyển than.

ISO 1213-2, Solid mineral fuels - Vocabulary - Part 2: Terms relating to sampling, testing and analysis (Nhiên liệu khoáng rắn - Từ vựng - Phần 2: Thuật ngữ liên quan đến lấy mẫu, thử nghiệm và phân tích).

ISO 13909-4, Hard coal and coke - Mechanical sampling - Part 4: Coal - Preparation of test sample (Than đá và cốc - Lấy mẫu cơ giới - Phần 4: Than - Chuẩn bị mẫu thử).

3. Định nghĩa

Tiêu chuẩn này sử dụng các thuật ngữ và định nghĩa nêu trong TCVN 4826-1 (ISO 1213-1) và ISO 1213-2.

4. Nguyên tắc

Tỷ khối được xác định bằng cách đổ đầy than vào vật chứa (hộp đo) đã cân, biết trước thể tích và xác định phần khối lượng tăng lên.

5. Mẫu, thiết bị và dụng cụ

5.1. Quy định chung

Mẫu có chứa các hạt mịn có thể thay đổi đáng kể về tỷ khối khi thay đổi về hàm lượng ẩm. Cần phải cẩn thận để đảm bảo hàm lượng ẩm trong mẫu thử là đại diện của phần mẫu thử để xác định tỷ khối.

5.2. Thiết bị, dụng cụ

5.2.1. Hộp đo, vật chứa hình khối có thể tích (0,028 4 ± 0,000 082) m³ (1 ft³) và có kích thước trong 305 mm (1 ft), có mặt trong nhẵn, cấu tạo vững chắc và có tay cầm thích hợp. Hộp có thể tích chính xác, tính bằng mét khối, được xác định bằng cách sử dụng nước có khối lượng riêng đã biết.

Vật chứa được làm bằng kim loại có độ dày đủ để đảm bảo độ cứng của thành và đáy vật chứa dưới điều kiện thử nghiệm. (Nên sử dụng độ dày tối thiểu của thành là 3 mm).

CHÚ THÍCH: Kích thước trong của vật chứa khối có thể ‘“làm tròn” đến 300 mm có sai số cho phép để có thể tích 0,027 m³. Điều quan trọng là phải biết thể tích chính xác của hộp đo vì điều này rất cần để tính tỷ khối của than.

5.2.2. Dụng cụ hình nón, để đổ đầy hộp đo phù hợp với Hình 1. Kích thước dụng cụ hình nón như sau: cao 610 mm, đường kính trong tại đỉnh là 510 mm và có lỗ tròn ở đáy với đường kính bằng 115 mm. Một chốt đáy gồm cửa trượt và phần đỡ cửa được hàn với đáy của hình nón sao cho chốt đáy có thể mở và đóng dễ dàng bằng cách tháo ra hoặc lắp cửa trượt vào bộ đỡ trượt. Dụng cụ hình nón được giữ bằng khung đỡ ba chân có cửa tròn ở đỉnh với đường kính bằng 460 mm. Khung này sẽ giữ vững dụng cụ sao cho khoảng cách từ mặt trên của cửa đến mặt đáy trong của hộp là 560 mm (xem Hình 1).

5.2.3. Thanh gạt, bằng thép dài khoảng 760 mm, rộng 40 mm và dày 5 mm.

5.2.4. Dụng cụ cân, cân bàn có khả năng cân được 100 kg và chính xác đến 0,05 kg.

6. Lấy mẫu

6.1. Phần mẫu thử để xác định tỷ khối

Các mẫu than đã nghiền được lấy theo ISO 13909-4. Khi gom phần mẫu thử để xác định tỷ khối, các mẫu đơn phải được bảo quản trong thùng chứa kín khí để tránh thất thoát ẩm. Khối lượng tối thiểu của mẫu để xác định tỷ khối phải là 150 kg, khối lượng này đủ để tiến hành bốn phép xác định lặp lại và phép xác định tổng hàm lượng ẩm.

6.2. Mẫu thử

Phần mẫu thử để xác định tỷ khối phải được trộn đều và được chia nhỏ, không cần nghiền mẫu, chia thành bốn phần 34 kg theo ISO 13909-4. Thao tác này phải thực hiện nhanh để tránh thất thoát ẩm và tỷ khối phải được xác định ngay lập tức. Nếu không thể tiến hành xác định ngay, các mẫu thử phải được giữ trong thùng chứa kín khí và kín nước có khoảng không khí ít nhất và có nắp kín khít cho đến khi tiến hành thử.

7. Cách tiến hành

7.1. Trước khi đổ đầy than vào phễu hình nón, đặt giá đỡ ba chân trên tấm kim loại hoặc sàn cứng. Đổ mẫu đã chuẩn bị thành đống trên sàn và sử dụng khay hoặc xẻng dày khoảng 100 mm cẩn thận san phẳng mẫu. Không dùng môi hoặc xẻng để lèn chặt mẫu than. Lấy liên tiếp môi đầy hoặc xẻng đầy tại các điểm phân chia đồng đều trên đống và cho mẫu trượt nhẹ từ môi hoặc xẻng vào phễu ở những điểm ngoại biên khác nhau. Điều này tránh tự phân tách và nén chặt trong quá trình đổ vào phễu. Đổ khoảng 34 kg than vào phễu.

7.2. Đặt hộp cân đã cân trước khối lượng dưới chốt đáy của dụng cụ hình nón. Sau đó mở nắp trượt để toàn bộ than chảy vào hộp và tràn ra các mép hộp. Làm tơi than ướt không chảy tự do từ phễu bằng cách đẩy nhẹ than xuống bằng thanh gạt.

Kích thước tính bằng milimét

a) Bộ dụng cụ

b) Cửa sắt đậy vừa đáy phễu

Hình 1 - Dụng cụ dùng cho quy trình hình nón

c) Chi tiết của chân phễu có thể điều chỉnh

CHÚ DẪN:

Hình 1 - (Kết thúc)

7.3. Sau khi đổ đầy hộp, cẩn thận gạt phẳng than đầy tràn trên mép hộp bằng thanh gạt, đảm bảo trong cùng một lúc các góc của hộp được đổ đầy. Tránh va chạm hoặc làm tràn ra ngoài hộp đã đầy cho tới khi tất cả than đầy quá được san bằng. Đặt hộp đo lên bàn cân và cân, chính xác đến 0,05 kg. Ghi lại chênh lệch khối lượng giữa hộp trống và hộp đã đổ đầy than chính xác đến 0,05 kg.

Ngoài những đặc tính của than, hàm lượng ẩm và sự phân bố cỡ hạt của than là hai yếu tố chính có ảnh hưởng đến tỷ khối. Kết quả phép xác định độ ẩm phải được ghi trong báo cáo thử nghiệm. Phân tích cỡ hạt bằng sàng được báo cáo cùng với tỷ khối là cần thiết để có giải thích chính xác về tỷ khối. Xem TCVN 172 (ISO 589) để biết thêm chi tiết về xác định độ ẩm và TCVN 251 (ISO 1953) để biết thêm chi tiết về phân tích cỡ hạt bằng sàng.

8. Biểu thị kết quả

Tỷ khối của than, , ở trạng thái khô được biểu thi bằng kllogam trên mét khối, sử dụng công thức (1):

trong đó

m₀ là khối lượng hộp đo khô, sạch, tính bằng kilogam;

m₁ là khối lượng hộp đo đã đổ đầy, tính bằng kilogam;

V là thể tích hộp đo khô, sạch, tính bằng mét khối;

M là tổng hàm lượng ẩm của than, xác định theo TCVN 172 (ISO 589), tính bằng phần trăm khối lượng.

Tỷ khối của than, r_B,ar, ở trạng thái “như đã nhận” biểu thị bằng kilogam trên mét khối, tính theo công thức (2):

trong đó các ký hiệu như ở công thức (1).

9. Báo cáo kết quả

Mỗi kết quả được biểu thị bằng kilogam trên mét khối, lấy đến chữ số thập phân thứ nhất

Giá trị trung bình được báo cáo là giá trị trung bình của các phép xác định hai lần, được làm tròn đến số nguyên gần nhất.

10. Độ chụm

10.1. Độ lặp lại

Kết quả của các phép xác định hai lần, thực hiện trong cùng một phòng thí nghiệm, do cùng một người thao tác, trên cùng một thiết bị, trên các phần mẫu thử đại diện lấy từ cùng một mẫu phân tích, không được chênh lệch quá 10,0 kg/m³.

Khi hai kết quả thu được chênh lệch quá 10,0 kg/m³, phải làm thêm hai phép thử khác. Nếu cặp thứ hai trùng với các yêu cầu về độ lặp lại, thì cặp thứ nhất sẽ bị loại bỏ và sẽ báo cáo giá trị trung bình của cặp thứ hai.

Khi cả hai cặp kết quả vượt quá độ lặp lại, thì sẽ báo cáo trung bình của bốn kết quả, miễn là hai kết quả khác nhau nhất chênh lệch không quá 13,0 kg/m³. Nếu không, tất cả các kết quả sẽ bị loại bỏ và dụng cụ, quy trình cũng như mẫu số được kiểm tra tìm những nguyên nhân không phù hợp, các nguyên nhân này sẽ được khắc phục trước khi tiến hành xác định lại các cặp giá trị mới.

10.2. Độ tái lập

Không có giá trị độ tái lập đối với các phép xác định thực hiện ở các phòng thử nghiệm khác nhau vì mẫu than có nguy cơ bị vỡ vụn do vận chuyển và làm thay đổi sự phân bố cỡ hạt và tỷ khối.

11. Báo cáo thử nghiệm

Báo cáo thử nghiệm gồm các nội dung sau:

a) Viện dẫn tiêu chuẩn này;

b) Nhận dạng mẫu thử;

c) Các kết quả và ở trạng thái ẩm, ví dụ, r_B,dB, và r_B,ar;

d) Hàm lượng ẩm và phân bố cỡ hạt của mẫu.

THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] ASTM D 291, Standard test method for cubic foot weigh of crushed bituminous coal.