ГОСТ Р 54238-2010 Топливо твердое минеральное. Определение плавкости золы.

ГОСТ Р 54238-2010

(ИСО 540:2008)

Группа А19

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 Топливо твердое минеральное

 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛАВКОСТИ ЗОЛЫ

 Solid mineral fuels. Determination of ash fusibility

ОКС 75.160.10*

Дата введения 2012-07-01

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 "Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения"

Сведения о стандарте

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Институт горючих ископаемых - научно-технический центр по комплексной переработке твердых горючих ископаемых" (ФГУП "ИГИ") на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 179 "Твердое минеральное топливо"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 декабря 2010 г. N 1037-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту ИСО 540:2008* "Каменный уголь и кокс. - Определение плавкости золы" (ISO 540:2008 "Hard coal and coke - Determination of ash fusibility") путем внесения технических отклонений, объяснение которых приведено во введении к настоящему стандарту

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты", а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

 Введение

Плавкость золы твердого топлива - это свойство золы постепенно переходить из твердого состояния в жидко-плавкое при нагревании в стандартных условиях. Плавкость золы описывается набором температур, которые характеризуют все стадии этого процесса.

Плавкостные свойства зол в значительной степени зависят от их химического состава. В меньшей степени плавкость зол зависит от газовой среды, в которой происходит определение этих показателей. В настоящем методе регламентированы две газовые среды: восстановительная и окислительная.

В основе метода определения плавкости золы лежит метод конусов, известный с начала XX века. Первоначально образец для наблюдения формовали только в виде трехгранной пирамиды, профиль которой имел форму конуса.

Образец золы представляет собой тонкоизмельченную смесь, приготовленную из представительной пробы твердого топлива, а определение плавкости золы проводят в строго унифицированных условиях. В промышленных топках условия нагрева отличаются от стандартных. Сжигание гетерогенной смеси топлива происходит при более высоких скоростях нагрева и при изменяющемся составе газовой среды. Однако исследования, проведенные в первой половине XX века, показали, что результаты определения плавкости золы стандартным методом дают довольно точное представление о поведении золы топлива при слоевом и пылевидном сжигании. В настоящее время плавкость золы - общепринятый показатель, характеризующий свойства золы образовывать шлаки в топках (шлакуемость топлива).

Настоящий стандарт имеет следующие отличия от примененного в нем международного стандарта ИСО 540:2008:

- в область распространения включены все виды твердого минерального топлива;

- указаны конкретные наименования, типы и марки аппаратуры и реактивов, используемых для определения плавкости золы;

- помимо прямого визуального метода определения плавкости золы, приведен метод наблюдения с помощью микроскопа;

- приведен дополнительный метод проверки восстановительной газовой среды на присутствие кислорода (примечание 2 к подразделу 8.3);

- приведены сведения о соответствии действующих и отменных обозначений температур плавкости золы в приложении ДА.

Указанные дополнительные требования выделены курсивом.

      1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на каменные, бурые угли, лигниты, антрациты, горючие сланцы, торф, кокс, брикеты (далее - твердоеминеральное топливо) и устанавливает метод определения характерных температур плавкости золы в восстановительной и окислительной газовых средах и два альтернативных способа наблюдения за изменением формы образца при нагревании: прямой визуальный и с помощью микроскопа.

Для определения плавкости золы используют анализаторы и нагревательные микроскопы, выпускаемые промышленностью.

      2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 8.585-2001 Государственная система обеспечения единства измерений. Термопары. Номинальные статические характеристики преобразования

ГОСТ Р ИСО 5725-6-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике

ГОСТ Р 50342-92 (МЭК 584-2-82) Преобразователи термоэлектрические. Общие технические условия

ГОСТ Р 51568-99 (ИСО 3310-1-1990) Сита лабораторные из металлической проволочной сетки. Технические условия

ГОСТ Р 54332-2011 Торф. Методы отбора проб

ГОСТ Р 51673-2000 Водород газообразный чистый. Технические условия

ГОСТ 8.338-2002 Государственная система обеспечения единства измерений. Преобразователи термоэлектрические. Методика поверки

ГОСТ 3582-84 Вазелин медицинский. Технические условия

ГОСТ 6034-74 Декстрины. Технические условия

ГОСТ 6613-86 Сетки проволочные тканые с квадратными ячейками. Технические условия

ГОСТ 6709-72 Вода дистиллированная. Технические условия

ГОСТ 8050-85 Двуокись углерода газообразная и жидкая. Технические условия

ГОСТ 10742-71 Угли бурые, каменные, антрацит, горючие сланцы и угольные брикеты. Методы отбора и подготовки проб для лабораторных испытаний

ГОСТ 11022-95 (ИСО 1171-1997) Топливо твердое минеральное. Методы определения зольности

ГОСТ 11303-75 Торф и продукты его переработки. Метод приготовления аналитических проб

ГОСТ 11306-83 Торф и продукты его переработки. Методы определения зольности

ГОСТ 17299-78 Спирт этиловый технический. Технические условия

ГОСТ 23083-78 Кокс каменноугольный, пековый и термоантрацит. Методы отбора и подготовки проб для испытаний

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

      3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 температура деформации (deformation temperature), DT: температура, при которой появляются первые признаки оплавления и скругления верхушки или кромок испытуемого образца вследствие его размягчения или происходит наклон вершины пирамиды.

Примечание - Усадка (сжатие) или искривление испытуемого образца, а также появление на нем трещин или заусенцев не считаются признаками деформации, и их следует игнорировать, если вершина и кромки образца остаются острыми. Однако для некоторых твердых минеральных топлив температура, при которой начинается усадка испытуемого образца, представляет интерес, и потому ее следует отметить в протоколе среди особенностей, замеченных во время определения.

3.2 температура сферы (sphere temperature), ST: температура, при которой образцы принимают приблизительно сферическую форму; высота образцов в виде трехгранной пирамиды или усеченного конуса становится равной ширине основания, высота образцов кубической или цилиндрической формы остается неизменной, а кромки этих образцов становятся полностью скругленными.

3.3 температура полусферы (hemisphere temperature), НТ: температура, при которой испытуемый образец принимает приблизительно полусферическую форму, т.е. его высота становится равной половине ширины основания.

Примечание - Термины 3.2 и 3.3 в переводе на русский язык правильнее называть: температура образования сферы (полусферы).

3.4 температура растекания (flow temperature), FT: температура, при которой расплавленная зола растекается по подставке, образуя слой, высота которого равна одной трети высоты образца при температуре полусферы.

Примечание - В национальной научно-технической литературе температуру растекания часто называют температурой жидкоплавкого состояния.

      4 Сущность метода

Испытуемый образец золы нагревают в стандартных условиях при постоянном наблюдении. Записывают температуры, при которых происходят характерные изменения формы образца. Названия характерных температур плавления приведены в разделе 3.

При определении плавкости золы стандартными являются условия нагревания образца и состав газовой среды. Определение обычно проводят в восстановительной газовой среде. Дополнительную информацию можно получить при проведении испытания в окислительной среде. При прочих равных условиях характерные температуры в восстановительной газовой среде (см. 7.1) получаются более низкими.

Примечания

1 В научно-технической литературе и стандартах Российской Федерации восстановительную газовую среду называют также полувосстановительной средой.

2 Разность между температурами плавкости золы в окислительной и восстановительной средах составляет в среднем 70 °С - 90 °С. Это связано с поведением соединений железа: в восстановительной среде образуются легкоплавкие эвтектики закисных форм железа с алюмосиликатами, а в окислительной - тугоплавкий оксид железа (III).

      5 Реактивы и материалы

5.1 Вода дистиллированная по ГОСТ 6709.

5.2 Декстрин по ГОСТ 6034, раствор с массовой долей 10%. 10 г декстрина растворяют в 90 мл воды.

5.3 Вазелин по ГОСТ 3582.

5.4 Диоксид углерода газообразный по ГОСТ 8050.

5.5 Водород газообразный чистый по ГОСТ Р 51673.

5.6 Монооксид углерода.

5.7 Спирт этиловый технический по ГОСТ 17299.

5.8 Золотая проволока диаметром 0,5 мм и более или золотая пластина толщиной от 0,5 до 1,0 мм, чистотой 99,9% и температурой плавления 1064 °С.

5.9 Никелевая проволока диаметром 0,5 мм и более или никелевая пластина толщиной от 0,5 до 1,0 мм, чистотой 99,9% и температурой плавления 1455 °С.

5.10 Палладиевая проволока диаметром 0,5 мм и более или палладиевая пластина толщиной от 0,5 до 1,0 мм, чистотой 99,9% и температурой плавления 1554 °С.

      6 Аппаратура

В настоящем стандарте не приведено описание конкретных приборов, так как допускается использование анализаторов и нагревательных микроскопов различных типов и марок, которые удовлетворяют функциональным требованиям (нагрев, газовая среда, наблюдение и др.), а также требованиям, предъявляемым настоящим стандартом к точности определения плавкости золы (см. раздел 11).