ГОСТ 10220-82
(ИСО 1014-85)*
______________________
* Обозначение стандарта.
Измененная редакция, Изм. N 2.
Группа Л39
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
КОКС
Методы определения действительной относительной и кажущейся относительной плотности и пористости
Coke. Methods for the determination of true relative density, annarent relative density and porosity*
ОКСТУ 0760**
________________
* Наименование стандарта. Измененная редакция, Изм. N 2.
** Измененная редакция, Изм. N 1.
Cрок действия с 01.01.84
до 01.01.89*
_______________________________
* Ограничение срока действия снято
по протоколу N 3-93 Межгосударственного Совета
по стандартизации, метрологии и сертификации
(ИУС N 5/6, 1993 год). - .
РАЗРАБОТАН Министерством черной металлургии СССР
ИСПОЛНИТЕЛИ
Л.П.Семисалов, канд. техн. наук (руководитель темы), Н.Ф.Марченко, О.А.Нестеренко, М.Ю.Курбатова
ВНЕСЕН Министерством черной металлургии СССР
Член Коллегии В.Г.Антипин
УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24 декабря 1982 г. N 5050
ВЗАМЕН ГОСТ 10220-75
ВНЕСЕНЫ: Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие с 01.01.89 Постановлением Госстандарта СССР от 10.05.88 N 1278, Изменение N 2, введенное в действие на территории РФ с 01.07.96 Постановлением Госстандарта России от 30.01.96 N 39
Изменения N 1, 2 внесены изготовителем базы данных по тексту ИУС N 8, 1988 год, ИУС N 4, 1996 год
Настоящий стандарт распространяется на кокс и устанавливает методы определения действительной относительной и кажущейся относительной плотности и пористости.
В приложении 1а приведены методы определения этих показателей по ИСО 1014-85.
Термины, применяемые в настоящем стандарте, и их пояснения приведены в приложении 1.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
1. МЕТОД ОТБОРА ПРОБ
1.1. Отбор и подготовку пробы проводят по ГОСТ 23083-78.
1.2. Для определения действительной относительной плотности используют аналитическую пробу кокса крупностью менее 0,2 мм.
1.3. Для определения кажущейся относительной плотности используют пробу кокса товарной крупности, из которой пропорционально выходу классов более 40 мм или более 25 мм вручную отбирают пробу массой от 9 до 12 кг, делят ее на три части массой около 3 кг каждая и высушивают до постоянной массы в течение 3 ч при температуре 200 °С.
Пробу кокса, рассортированного на узкие классы крупности или формованного, используют всю с отсевом только кокса менее нижнего предела крупности.
1.2, 1.3. (Измененная редакция, Изм. N 2).
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЙ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ*
______________
* Наименование раздела. Измененная редакция, Изм. N 2.
2.1. Сущность метода заключается в определении массы и объема твердой фазы кокса путем взвешивания в воздухе и в пикнометрической жидкости.
2.2. Аппаратура и реактивы
Пикнометры с боковым капилляром вместимостью 20-25 см
Черт.1
Пикнометры с притертой пробкой вместимостью 50 см
Термостат водяной вместимостью 15 дм
Термометр ртутный стеклянный с ценой деления 0,1 °С.
Баня водяная.
Подставка в термостат с гнездами для пикнометров.
Воронка, входящая в колбу пикнометра с боковым капилляром, по ГОСТ 25336-82.
Воронка загрузочная вместимостью 50 см
Весы лабораторные с погрешностью взвешивания не более 0,0002 г.
Совок и шпатель металлические.
Пипетка стеклянная с тонкооттянутым концом.
Проволока диаметром 1 мм для внесения пробы в пикнометр, желательно в форме винтового нареза с крупным шагом.
Шкаф сушильный лабораторный.
Эксикатор по ГОСТ 25336-82.
Бумага фильтровальная по ГОСТ 12026-76.
Вода дистиллированная по ГОСТ 6709-72.
Медь сернокислая по ГОСТ 4165-78, прокаленная в муфельной печи при температуре 300 °С (до белого цвета).
Спирт метиловый (метанол) с массовой долей 96% по ГОСТ 6995-77 или спирт этиловый (этанол) по ГОСТ 17299-78 (пикнометрическая жидкость).
Этиловый спирт должен быть высушен над сернокислой медью в течение суток (расход прокаленной сернокислой меди составляет около 200 г на 1 дм
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
2.3. Подготовка к испытанию
2.3.1. Термостат наполняют дистиллированной водой, включают мешалку и регулирующее устройство для поддержания в термостате температуры (20,0±0,1) °С.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.3.2. Определение вместимости пикнометра
Чистые высушенные пикнометры выдерживают вблизи лабораторных весов в течение 5 мин, взвешивают с погрешностью не более 0,0002 г, наполняют свежепрокипяченной охлажденной дистиллированной водой до метки при помощи воронки, закрывают пробкой, помещают в термостат и выдерживают при температуре (20,0±0,1) °С не менее 15 мин. После этого изменившийся уровень воды в пикнометре доводят до метки, доливая воду пипеткой с оттянутым капилляром или отбирая избыточную воду с помощью тонких полос фильтровальной бумаги. Воду доливают из запасного пикнометра, выдержанного в термостате. Потом фильтровальной бумагой высушивают шейки пикнометров до метки, не касаясь уровня жидкости, и выдерживают их в термостате не менее 5 мин. Если уровень жидкости изменится, его снова доводят до метки и опять сушат шейки пикнометров.
После извлечения из термостата пикнометры сушат при помощи салфетки, выдерживают вблизи весов 5 мин и взвешивают.
Пикнометры необходимо взвешивать с закрытыми пробками.
Взвешивание повторяют два-три раза. Перед каждым повторным взвешиванием пикнометр выдерживают в термостате не менее 15 мин.
За результат определения принимают среднее арифметическое результатов всех взвешиваний, если они не отличаются между собой более чем на 0,01 г.
Вместимость пикнометра (
где
0,9982 - плотность воды при 20 °С, г/см
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.3.3. Определение плотности пикнометрической жидкости
Плотность пикнометрической жидкости определяют по п.2.3.2.
Плотность пикнометрической жидкости (
где
За окончательный результат определения принимают среднее арифметическое результатов не менее четырех определений в различных пикнометрах. Результаты определений не должны отличаться между собой более чем на 0,0002 г/см
Плотность пикнометрической жидкости вычисляют с точностью до четвертого знака.
2.4. Проведение испытания
2.4.1. В совочке взвешивают от 4 до 5 г кокса, а при определении в пикнометре вместимостью 20-25 см
Пикнометр с навеской наполняют на
Выделение пузырьков газа из пробы в пикнометре может быть произведено также путем встряхивания пикнометров с пикнометрической жидкостью в течение 3 мин или, поместив пикнометр в вакуумный эксикатор и изменяя давление над уровнем пикнометрической жидкости. В случае удаления газа встряхиванием, в пикнометр наливают 10-12 или 30 см
После полного выделения газа пикнометры доливают пикнометрической жидкостью и выдерживают не менее 15 мин в термостате при температуре (20,0±0,1) °С. Затем доводят уровень пикнометрической жидкости до метки, высушивают шейки пикнометров, вытирают их и взвешивают, как указано в п.2.3.2.
Отработанный спирт после фильтрования и сушки используют три-четыре раза для определения плотности кокса, при этом плотность спирта определяют каждый раз.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.4.2. Действительную относительную плотность кокса определяют параллельно в двух навесках.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
2.4.3. При каждом определении действительной относительной плотности кокса массовую долю влаги в аналитической пробе (
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
2.5. Обработка результатов
2.5.1. Действительную относительную плотность сухого кокса (
где
где
1,0799 - для метанола, г/см
1,0842 - для этанола, г/см
где
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
2.5.2. Допускаемые расхождения между результатами двух параллельных определений при доверительной вероятности
Таблица 1
Применяемый пикнометр | Допускаемые расхождения, % отн. | |
в одной лаборатории | в разных лабораториях* | |
Пикнометр с диаметром капилляра от 1,5 до 2 мм | 0,45 | 0,75 |
Пикнометр с шейкой диаметром 6 мм | 0,7 | 1,2 |
_______________
* Указать используемую пикнометрическую жидкость.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2.5.3. За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений. Результаты определений вычисляют до третьего десятичного знака и округляют до второго по ГОСТ 27313-89*.
_______________
* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 27313-95. - .
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
2.5.4. Если расхождение между результатами двух параллельных определений выше допускаемых, то проводят третье определение и за окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух наиболее близких результатов в пределах допускаемых расхождений.
2.5.5. Если результат третьего определения находится в пределах допускаемых расхождений по отношению к результатам каждого из двух предыдущих определений, то за окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов трех определений.
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЖУЩЕЙСЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ*
______________
* Наименование раздела. Измененная редакция, Изм. N 2.
3.1. Сущность метода заключается в измерении массы и объема испытуемой пробы кокса путем взвешивания воды, вытесненной пробой кокса, или определении ее объема.
3.2. Отбор и подготовку пробы проводят по пп.1.1 и 1.3.
3.3. Аппаратура (черт.2)
1 - мерный сосуд; 2 - корзина; 3 - проволока; 4 - сифонная трубка; 5 - резиновый шланг с зажимом; 6 - вспомогательный сосуд
Черт.2
Сосуд мерный цилиндрической формы диаметром основания (350±50) мм, высотой (500±50) мм или прямоугольной формы высотой (500±50) мм, длиной (350±50) мм, шириной (350±50) мм с антикоррозионной обработкой поверхности.
Трубка сифонная диаметром (15±2) мм, длиной плеч (450±2) и (160±2) мм, короткое плечо должно заканчиваться резиновым шлангом с зажимом, позволяющим регулировать вытекание воды во время измерения.
Примечание. Для вытекания воды во время измерения мерный сосуд обеих форм может быть снабжен сливным патрубком длиной (70±10) мм и диаметром (15±5) мм. Патрубок устанавливают в горизонтальном положении по отношению к мерному сосуду примерно на 70 мм ниже верхней кромки. Патрубок закрывают резиновым шлангом с зажимом или резиновой пробкой.
Сосуд вспомогательный стеклянный вместимостью около 6000 см
Весы технические с погрешностью взвешивания до 1 г.
Шкаф сушильный с автоматическим регулированием температуры для высушивания около 10 кг пробы кокса при температуре (200±5) °С.
Корзина цилиндрической формы высотой (300±20) мм, диаметром (250±20) мм, представляющая собой каркас из нержавеющей проволоки, диаметром примерно 5 мм, с закрепленной на нем сеткой из нержавеющей проволоки с отверстиями размером 1х1 мм или другого размера. Нижнее основание должно быть съемным для наполнения корзины; верхнее основание должно быть прочным, в его центре закрепляют проволоку из нержавеющей стали, предназначенную для манипуляции с корзиной.
3.4. Подготовка к испытанию
3.4.1. Мерный сосуд наполняют водой почти до краев. Затем избыточное количество воды (выше установленного основного уровня) удаляют с помощью сифонной трубки либо через сливной патрубок, открывая зажим на шланге или вынимая пробку. После установления основного уровня сифонную трубку или сливной патрубок закрывают.
Перед установкой сифонной трубки в мерный сосуд ее заполняют водой.
3.4.2. Перед испытанием определяют массу воды, вытесненную пустой корзиной
При определении кажущейся плотности объемным методом воду, вытесненную пустой корзиной, собирают в мерный цилиндр и измеряют ее объем
Массу или объем воды, вытесненную корзиной, проверяют не реже одного раза в 10 дней.
3.5. Проведение испытания
3.5.1. Гравиметрический метод
Высушенную пробу кокса массой около 3 кг
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.5.2. Объемный метод
Испытание проводят, как указано в п.3.5.1. Объем воды, вытесненный корзиной с пробой
3.6. Обработка результатов
3.6.1. Гравиметрический метод
Кажущуюся относительную плотность сухого кокса (
где
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
3.6.2. Объемный метод
Кажущуюся относительную плотность сухого кокса (
где
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3.6.3. За окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений.
3.6.4. Допускаемые расхождения между результатами параллельных определений при доверительной вероятности
в одной лаборатории - 2,5% отн.;
в разных лабораториях - 4,0% отн.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.6.5. Если расхождения между результатами двух параллельных определений выше допускаемых, то проводят третье определение и за окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое двух наиболее близких результатов в пределах допускаемых расхождений.
3.6.6. Если результат третьего определения находится в пределах допускаемых расхождений по отношению к результатам каждого из двух предыдущих определений, то за окончательный результат испытания принимают среднее арифметическое результатов трех определений.
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОРИСТОСТИ КОКСА
Пористость кокса (
где
(Измененная редакция, Изм. N 2).
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЖУЩЕЙСЯ ПОРИСТОСТИ
5.1. Сущность метода заключается в определении объема открытых пор и общего объема испытуемой пробы кокса.
5.2. При определении кажущейся пористости пробу кокса помещают в корзину и кипятят в специальной емкости в течение 1,5-2 ч до полного удаления воздуха из открытых пор кокса, следя за тем, чтобы куски кокса были полностью погружены в воду.
5.3. Объем воды, вытесненной пустой корзиной и корзиной с пробой кокса, определяют, как указано в пп.3.4.2 и 3.5.2.
После измерения объема вытесненной воды корзину с пробой кокса вынимают, дают стечь воде в течение 1 мин и взвешивают на противне с погрешностью не более 1 г.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
5.4. Обработка результатов
5.4.1. Кажущуюся пористость (
где
где
Результаты определений подсчитывают до второго десятичного знака и округляют до первого.
5.4.2. Допускаемые расхождения между результатами параллельных определений при доверительной вероятности
5.4.1, 5.4.2. (Измененная редакция, Изм. N 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное
ТЕРМИНЫ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ, И ИХ ПОЯСНЕНИЯ
Термин | Пояснение |
1. Действительная относительная плотность ( | Отношение массы кокса к объему eго твердой фазы |
2. Кажущаяся относительная плотность ( | Отношение массы кокса к его кажущемуся объему |
3. Пористость ( | Отношение объема пор к кажущемуся объему кокса |
(Измененная редакция, Изм. N 2).
ПРИЛОЖЕНИЕ 1а
Справочное
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЙ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ, КАЖУЩЕЙСЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ПЛОТНОСТИ И ПОРИСТОСТИ
(ИСО 1014-85)
1. Назначение и область применения
Настоящий стандарт устанавливает методы определения действительной относительной плотности кокса, измельченного до прохождения через сито с номинальным размером отверстий 0,2 мм, определения кажущейся относительной плотности кокса, т.е. отношения массы сухого кокса к массе равного объема воды, и определения пористости кокса.
2. Ссылка
ГОСТ 27589-91 Кокс. Метод определения влаги в аналитической пробе.
3. Определение действительной относительной плотности
3.1. Сущность метода
Определяют с помощью пикнометра массу воды, вытесненной известной массой обезвоженного кокса, измельченного до прохождения через сито с отверстиями размером 0,2 мм. В процессе кипения воздух вытесняется. Чтобы получить множество различных результатов в качестве органических жидкостей используют дистиллированную воду*, не содержащую воздух, или воду с добавлением смачивающего вещества. Существенным является контроль температуры, так как разница в 1 °С может вызвать ошибку результата определения до 0,012.
_______________
* Следует отметить, что действительная относительная плотность изменяется в зависимости от используемой вытесняемой жидкости.
3.2. Аппаратура
3.2.1. Пикнометр вместимостью 50 см
3.2.2. Водяная баня с мешалкой с термостатическим контролем температуры ±1 °С.
3.2.3. Две промывалки, каждая из которых содержит приблизительно 50 см
3.2.4. Обратный холодильник с воздушным охлаждением: стеклянная трубка длиной около 1 м того же диаметра, что и горлышко пикнометра с короткой резиновой трубкой для присоединения к последнему.
3.2.5. Глицериновая баня: сосуд, в котором можно нагреть достаточное количество глицерина для того, чтобы погрузить пикнометр ниже чем на 2/3.
3.2.6. Весы с точностью взвешивания до 0,1 мг.
3.3. Подготовка пробы
Для определения используют аналитическую пробу кокса, измельченную до прохождения через сито с номинальным размером отверстий 0,2 мм. Перед началом определения пробу тщательно перемешивают в течение не менее 1 мин, предпочтительно механическим способом.
3.4. Проведение испытания
Пикнометр тщательно промывают смесью бихромата калия и серной кислоты и наполняют дистиллированной водой, не содержащей воздух. Вставляют пробку и погружают пикнометр до горлышка в водяную баню на 1 ч. Температура должна быть приблизительно на 5 °С выше температуры окружающей среды. По истечении 1 ч куском фильтровальной бумаги удаляют каплю воды с верхней пробки, вынимают пикнометр из водяной бани, быстро охлаждают под холодной проточной водой, высушивают, оставляют около весов на 30 мин и взвешивают с точностью до ±0,1 мг. Опорожняют пикнометр и высушивают горлышко.
Высушивают навеску пробы кокса при температуре 105-110 °С в течение 1 ч (см. примечание), охлаждают, отвешивают около 5 г сухого кокса с точностью до 0,1 мг и переносят полностью в пикнометр. Смывают кокс, прилипший к горлышку или стенкам, дистиллированной водой, не содержащей воздуха, доводя объем до 25 см
Примечание. Некоторые виды реактивных коксов являются гигроскопичными и для таких материалов допустимо не включать процедуру сушки; в этом случае определение влажности проводят в то же самое время на отдельной навеске аналитической пробе (см. ГОСТ 27589-91) и массу взятого кокса соответственно корректируют.
3.5. Обработка результатов
Действительную относительную плотность кокса (
где
За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, вычисленное с точностью до 0,01.
3.5.2. Точность метода
3.5.2.1. Сходимость
Результаты двух определений, проведенных в различное время в одной и той же лаборатории при использовании одного и того же прибора на представительной навеске, взятой из одной и той же аналитической пробы, не должны отличаться более чем на 0,03.
3.5.2.2. Воспроизводимость
Средние результаты двух определений, проведенных в двух различных лабораториях на представительных навесках, взятых из одной и той же аналитической пробы, не должны отличаться более чем на 0,05.
4. Определение кажущейся относительной плотности
4.1. Введение
Экспериментальные работы по определению кажущейся относительной плотности кокса показали, что трудности с определением количества воды, которое вошло в структуру пор кокса при погружении его в воду, можно преодолеть, ограничив время осушения после извлечения его из воды до 10 с.
4.2. Сущность метода
Объем большого количества кокса определяют вытеснением в воде. Деление массы высушенного кокса на массу равного объема воды дает величину кажущейся относительной плотности.
4.3. Аппаратура
4.3.1. Клеть объемом 0,03 м
4.3.2. Резервуар объемом приблизительно 0,25 м
Примечание. Резервуар должен содержать достаточное количество воды (около 250 дм
4.3.3. Взвешивающий механизм, обладающий способностью взвешивания массы не более 2 кг с точностью до 1 г. Механизм жестко устанавливают на деревянном основании выше резервуара. Проволочная скоба, проходящая над коромыслом шкалы, должна проходить через отверстие в деревянном основании и оканчиваться двумя крючками для закрепления на сторонах клети. Можно использовать соответствующий механизм со шкалой.
4.3.4. Поддон для сушки из гальванизированного железного листа размером, немногим больше клети, и глубиной 13 мм.
4.3.5. Платформенные весы максимальной мощностью 25 кг и точностью 25 г.
4.3.6 Сушильная печь достаточной величины, чтобы вместить клеть.
4.4. Проба
Проба кокса с размером кусков более 25 мм* и массой достаточной для проведения параллельных определений предварительно высушенная (см. примечание 1).
_______________
* Материал, проходящий через сито с размером отверстий 25 мм, следует удалять.
4.5. Проведение испытания
На платформенных весах взвешивают сухую порожнюю клеть. Уравновешивают взвешивающий механизм вместе со скобой, на которую подвешивают клеть, полностью погружают в резервуар с водой и взвешивают. Удаляют клеть, оставляют для осушения на 10 с, помещают на поддон для осушения и снова взвешивают на платформенных весах. Подвешивают полную клеть к скобе и полностью погружают в воду (см. примечание 2). Через 1 мин перемешивают содержимое клети для удаления пузырьков. Еще через 2 мин отмечают массу клети, погруженной в воде, удаляют клеть из резервуара и оставляют для осушения в течение 10 с (см. примечание 3). В конце испытания помещают клеть на поддон для осушения и снова взвешивают на платформенных весах.
Примечания:
1. Время сушки 0,03 м
2. Кокс следует погружать в резервуар в горячем состоянии для облегчения вытеснения воздуха с поверхности. Окончательное взвешивание после сушки служит проверкой полного высушивания.
3. Для отдельных видов кокса, например, содержащих большее количество мелких пор, может потребоваться более длительный период осушения - 30 с.
4.6. Обработка результатов
Кажущуюся относительную плотность кокса (
где
За результат испытания принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных определений, вычисленное с точностью до 0,01.
4.6.2. Точность
4.6.2.1. Сходимость
Результаты двух определений, проведенных в одной и той же лаборатории на одном и том же приборе на представительных навесках, взятых из одной и той же насыпной пробы, не должны отличаться более чем на 0,02.
4.6.2.2. Воспроизводимость
Среднее значение результатов двух определений, проведенных в двух различных лабораториях на представительных навесках пробы, взятых из одной и той же насыпной пробы, не должны отличаться более чем на 0,03.
5. Определение пористости
5.1. Сущность метода
Пористость вычисляют исходя из действительной относительной плотности (см. разд.3) и кажущейся относительной плотности (см. разд.4) кокса.
5.2. Обработка результатов
Пористость кокса (
где
Результат вычисляют с погрешностью не более 1%.
6. Протокол испытания
Протокол испытания должен содержать:
а) характеристику используемого материала;
б) ссылку на используемый метод;
в) параметры, результаты и метод их выражения;
г) любые отклонения, отмеченные в процессе определения;
д) любые действия, не включенные в настоящий стандарт или считающиеся необязательными.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1а. (Введено дополнительно, Изм. N 2).
Электронный текст документа
и сверен по:
М.: Издательство стандартов, 1983
Редакция документа с учетом
изменений и дополнений
подготовлена