DIN 51730 E:2020-12
Испытание твердого топлива - Определение плавкости топливной золы
- Стандартный №
- DIN 51730 E:2020-12
- Дата публикации
- 2020
- Разместил
- German Institute for Standardization
- состояние
- быть заменен
- DIN 51730:2022
- Последняя версия
- DIN 51730:2022-02
- сфера применения
-
Обзор стандарта и его техническое развитие
DIN 51730:2020-12, последний проект Немецкого комитета по стандартизации испытаний материалов (NMP), представляет собой значительный шаг в развитии технологии определения плавкости золы твёрдого топлива. Этот стандарт призван заменить DIN 51730 издания 2007 года и технически гармонизирован с ISO 540:2008, при этом значительно расширяя область его применения и методы испытаний.
Технические размеры DIN 51730:2007 DIN 51730:2020 ISO 540:2008 Область применения Традиционное твердое топливо Распространено на топливо из биомассы, твердые отходы и т. д. Каменный уголь и кокс Испытательная атмосфера В основном окислительная Окисляющий стандарт, восстановительное приложение Восстановительный стандарт Форма образца 3 стандартные формы Добавить образцы в форме пирамиды 4 стандартные формы Скорость нагрева Не определено четко 3-10 К/мин 3-7 К/мин
Основная терминология и система определений
Стандарт устанавливает полную систему характеристик плавления золы и определяет четыре ключевые характерные температурные точки:
Температура деформации (DT): температура, при которой образец начинает демонстрировать признаки размягчения, проявляющиеся в расширении или скруглении краев и углов
Температура сфероидизации (ST): температура, при которой высота образца равна ширине основания
Температура полусферичности (HT): температура, при которой образец принимает приблизительно полусферическую форму
Температура текучести (FT): температура, при которой образец сплющивается до 1/3 высоты своей полусферы.
Приложение D дополнительно дополняет вспомогательные параметры характеристики, такие как Температура начала усадки (SST) и Интервал плавления, предоставляя более богатое техническое измерение для всесторонней оценки поведения плавления золы.
Технические требования к приборам и оборудованию
Стандарт устанавливает четкие технические требования к испытательному оборудованию для обеспечения точности и сопоставимости результатов испытаний:
Высокотемпературные печи должны Соответствовать следующим требованиям: температурный диапазон ≥ 1500 °C, равномерная температурная зона соответствующего размера, равномерный нагрев свыше 800 °C, точный контроль атмосферы и возможность полного наблюдения. Для защиты сетчатки глаза наблюдателя рекомендуется использовать фильтр из кобальтово-синего стекла.
Система измерения температуры должна использовать подходящее устройство, например, платино-родий-платиновую термопару, наконечник которой должен располагаться в центре равномерной температурной зоны. Форма для литья образцов поддерживает четыре геометрические формы: цилиндр (диаметр и высота 3–9 мм), куб (длина стороны 3–7 мм), усеченный конус (высота 4 мм, диаметр основания 3 мм, диаметр вершины 1,5 мм) и пирамиду (высота в 2–3 раза больше основания, максимум 19 мм). Стандарт подчеркивает важность температурной калибровки, требующей регулярной проверки с использованием точек плавления золота (1064 °C) и палладия (1555 °C). Любое отклонение, превышающее 10 К, требует повторной калибровки. Подготовка образца должна строго соответствовать стандартным процедурам: не менее 2 г топливной золы, приготовленной при температуре (815±10) °C, измельчить в агатовой ступке до прохождения через аналитическое сито с размером ячеек 63 мкм, пересчитать в течение 1 часа и снова измельчить. Перед прессованием увлажнить деионизированной водой, этанолом или раствором декстрина. Во время испытания окислительной атмосферой является воздух с расходом 2–3 л/мин; восстановительной атмосферой (Приложение А) является газовая смесь CO/CO₂ или H₂/CO₂. Скорость нагрева контролируется в диапазоне 3–10 К/мин, а температура должна повышаться с постоянной скоростью, начиная с 800 °C. Наблюдение и регистрация требуют использования оптического регистрирующего устройства для непрерывного отслеживания изменений в морфологии образца, регистрируя не реже чем каждые 10 К. Информация о температуре должна быть четко соотнесена с изображением. Для облегчения измерения размеров рекомендуется использовать линейную сетку.
Контроль точности и оценка результатов
Стандарт содержит подробные данные о точности (таблица 1), которые служат основой для оценки приемлемости экспериментальных результатов:
Характеристическая температура Предел повторяемости (K) Предел воспроизводимости (K) Температура деформации DT 30 50 Температура сфероидизации ST 30 50 Температура полушария HT 30 50 Температура потока FT 30 50 Следует отметить, что эти данные о точности основаны на результатах испытаний для золы угля и кокса, и их применимость к другим типам топлива требует дальнейшей проверки.
Рекомендации по внедрению и меры предосторожности
Ключевые моменты при подготовке образцов: Избегайте чрезмерного смачивания, которое может привести к потере водорастворимых компонентов; высушите образцы и поместите их в предварительно нагретую печь, чтобы предотвратить растрескивание; обратите внимание на влияние различных форм образцов на результаты испытаний.
Контроль процесса испытаний: Обеспечьте чистоту и стабильность атмосферы; регулярно проверяйте систему измерения температуры; обращайте внимание на возможные реакции между образцом и носителем; избегайте взаимного влияния при одновременном испытании нескольких образцов.
Примечания по интерпретации результатов: Плавкость золы является общепринятым методом, и результаты не могут быть напрямую экстраполированы на фактические рабочие условия. Помните о влиянии особых явлений, таких как расширение образца и несмачивание. Повторяемость результатов может быть плохой в восстановительных атмосферах.
Предупреждение о безопасности: Строго соблюдайте правила техники безопасности при использовании CO и H₂; убедитесь, что печь герметична для предотвращения утечки газа; и обеспечьте надлежащую вытяжную систему.
Анализ различий стандартов и гармонизация
Основные отличия от ISO 540:2008 заключаются в следующем: стандарт ISO использует восстановительную атмосферу в качестве контрольного метода, в то время как стандарт DIN фокусируется на окислительной атмосфере; диапазон скоростей нагрева немного отличается; а стандарт DIN имеет более широкий спектр применения.
В Приложении C представлен подробный сравнительный анализ, показывающий, что требования к точности этих двух стандартов в целом эквивалентны, но существует определенная разница в пределах воспроизводимости DT и FT (DIN: 50K против ISO: 80K).
Во время внедрения рекомендуется выбирать испытательную атмосферу в соответствии с конкретными требованиями применения и обращать внимание на ограничения прямой сопоставимости результатов между различными стандартами.
DIN 51730 E:2020-12 История
- 2022 DIN 51730:2022-02 Испытание твердого топлива - Определение плавкости топливной золы
- 2022 DIN 51730:2022 Испытание твердого топлива - Определение плавкости золы
- 2020 DIN 51730:2020-12 Проект документа - Испытание твердого топлива - Определение плавкости золы
- 2020 DIN 51730 E:2020 Проект документа - Испытание твердого топлива - Определение плавкости золы
- 2019 DIN 51730 E:2019-12 Испытание твердого топлива - Определение плавкости топливной золы
- 2007 DIN 51730:2007-09 Испытание твердого топлива. Определение плавкости золы топлива
- 2007 DIN 51730:2007 Испытание твердого топлива - Определение плавкости топливной золы
- 1998 DIN 51730:1998 Испытание твердого топлива - Определение плавкости топливной золы
