En la norma “ASTM D7582-15 Métodos de prueba estándar para el análisis aproximado de carbón y coque mediante análisis macro termogravimétrico” desarrollado por la Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (ASTM), “ASTM D2013-01 Práctica estándar en la preparación de muestras de carbón para análisis " y "ASTM D346/D346M-11 Los métodos de prueba instrumentales, incluida la determinación de humedad, materia volátil y cenizas y el cálculo de carbono fijo, se describen en el análisis de muestras de carbón y coque preparadas de acuerdo con las normas de "Práctica estándar para la recolección y preparación de muestras de coque para análisis de laboratorio". Estos métodos de prueba instrumentales no se pueden aplicar a analizadores termogravimétricos que utilizan muestras del tamaño de microgramos.
La humedad determinada mediante métodos de prueba instrumentales descritos en ASTM D7582-15 se utiliza para calcular otros resultados analíticos en base seca utilizando los procedimientos descritos en "ASTM D3180-12 Práctica estándar para calcular análisis de carbón y coque en bases distintas a las especificadas".
La humedad se puede utilizar junto con la pérdida de humedad seca al aire según lo determinado por el estándar "ASTM D3302-07a Método de prueba estándar para la humedad total en el carbón" para determinar la humedad total en el carbón. La humedad total se utiliza para calcular otros resultados analíticos recibidos utilizando la norma ASTM D3180-12.
La producción de cenizas es el residuo que queda después de calentar muestras de carbón y coque.
La ceniza resultante difiere en composición y cantidad de los componentes minerales que se encuentran en el carbón original. La combustión produce la expulsión de toda el agua, la pérdida de dióxido de carbono de los carbonatos, la conversión de pirita de hierro en óxidos de hierro y óxidos de azufre y otras reacciones químicas. El rendimiento de ceniza determinado por este método de prueba puede diferir de la cantidad de ceniza producida en las operaciones del horno u otros sistemas de combustión porque las condiciones de combustión afectan la química y la cantidad de la ceniza.
La producción de ceniza se utiliza para:
Cuando se determina como se describe en este documento, el rendimiento volátil se puede utilizar para indicar el rendimiento de coque en la carbonización.
En el análisis macrotermogravimétrico de carbón y coque, la humedad, las cenizas y la materia volátil son los tres parámetros básicos utilizados para evaluar la calidad del carbón.
En el análisis termogravimétrico, la masa de una muestra en una atmósfera controlada se registra repetidamente en función de la temperatura, el tiempo o ambos. En el análisis macrotermogravimétrico se utiliza un tamaño de muestra de aproximadamente 1 g. Todas las mediciones de masa son realizadas por el sistema. En un análisis típico, la temperatura normalmente se incrementa desde la temperatura ambiente hasta una temperatura específica y se mantiene a esa temperatura durante un período de tiempo específico. El cambio de masa se registra repetidamente durante todo el procedimiento. Para el análisis termogravimétrico de muestras de carbón y coque, los análisis de humedad y cenizas se completan cuando la muestra alcanza una masa constante como se define en los parámetros operativos instrumentales. Alternativamente, la medición de humedad y cenizas se puede considerar completa después de que la muestra se haya calentado durante un período de tiempo fijo. En el análisis de materia volátil, las muestras se pesan después de calentarlas a 950 grados y se mantienen a esta temperatura durante 7 minutos.
La humedad se determina midiendo la pérdida de masa de una muestra de análisis de carbón o coque cuando se calienta en condiciones específicas de temperatura, tiempo, atmósfera, masa de la muestra y especificaciones del equipo.
La materia volátil se determina midiendo la pérdida de masa de una muestra de análisis de carbón o coque cuando se calienta en condiciones estrictamente controladas. La pérdida de masa medida se utiliza para calcular la materia volátil después de corregir el contenido de humedad.
Se determina midiendo la masa del residuo que queda después de la combustión de una muestra de ceniza, carbón o coque en condiciones de masa de muestra, temperatura, tiempo, atmósfera y características del equipo específicas.
En estos métodos de prueba la humedad, la materia volátil y las cenizas se pueden determinar secuencialmente en un único procedimiento instrumental. Otro procedimiento permite determinar secuencialmente la humedad y las cenizas. La humedad y las cenizas también se pueden determinar en determinaciones separadas. Las pruebas de solidez y la experiencia pasada han demostrado que los valores de sustancias volátiles determinados en muestras sin determinar la humedad (sin secar la muestra) son siempre más altos que en muestras secas.
Las buenas prácticas de laboratorio requieren controlar las desviaciones entre los métodos analíticos para cumplir con el contrato. Si sólo se van a probar de forma rutinaria unos pocos tipos de carbón, el equipo utilizado en estos métodos de prueba debe adaptarse a los carbones que se van a probar.
“ASTM D3173-11 Método de prueba estándar para humedad en muestras de análisis de carbón y coque”, “ASTM D3174-02e1 Método de prueba estándar para cenizas en muestras de análisis de carbón y coque” y “ASTM D3175-20 Materia volátil en muestras de análisis de carbón y coque” Debe demostrarse que proporciona resultados equivalentes a los obtenidos utilizando los estándares del “método de prueba estándar”. Si se descubre que no son equivalentes, se calibra el instrumento utilizado o se ajustan los resultados del instrumento para lograr y mantener la equivalencia.
Alternativamente, si se va a probar una amplia gama de tipos de carbón, el equipo utilizado en estos métodos de prueba debe calibrarse utilizando materiales de referencia certificados de composición conocida que cubran el rango de parámetros especificado.
Entre los numerosos estudios de prueba, medición, análisis y evaluación que brinda a empresas de diversos sectores, nuestra organización, con su personal capacitado y experto y equipos tecnológicos avanzados, realiza las pruebas definidas en la norma "ASTM D7582-15 Métodos de prueba estándar para Análisis aproximado de carbón y coque con análisis macro termogravimétrico”. También brinda servicios.
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