Dans la norme « ASTM D7582-15 Standard test Methods for the approximation Analysis of Coal and Coke by Macro Thermogravimetric Analysis » développée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM), « ASTM D2013-01 Standard Practice in Preparation Coil Samples for Analysis " et " ASTM D346/D346M-11 Les méthodes d'essai instrumentales, y compris la détermination de l'humidité, des matières volatiles et des cendres et le calcul du carbone fixe, sont décrites dans l'analyse d'échantillons de charbon et de coke préparés conformément aux normes de " Pratique standard pour la collecte et préparation d'échantillons de coke pour analyse en laboratoire". Ces méthodes de test instrumentales ne peuvent pas être appliquées aux analyseurs thermogravimétriques utilisant des échantillons de la taille d'un microgramme.
L'humidité déterminée par les méthodes d'essai instrumentales décrites dans la norme ASTM D7582-15 est utilisée pour calculer d'autres résultats analytiques sur une base sèche en utilisant les procédures décrites dans « ASTM D3180-12 Pratique standard pour le calcul des analyses du charbon et du coke sur des bases autres que celles spécifiées ».
L'humidité peut être utilisée en conjonction avec la perte d'humidité séchée à l'air, telle que déterminée par la norme « ASTM D3302-07a Standard test Method for Total Moisture in Coal » pour déterminer l'humidité totale du charbon. L'humidité totale est utilisée pour calculer d'autres résultats analytiques reçus à l'aide de la norme ASTM D3180-12.
Le rendement en cendres est le résidu restant après avoir chauffé des échantillons de charbon et de coke.
Les cendres résultantes diffèrent en composition et en quantité des composants minéraux présents dans le charbon d'origine. La combustion entraîne l'expulsion de toute l'eau, la perte de dioxyde de carbone des carbonates, la conversion de la pyrite de fer en oxydes de fer et en oxydes de soufre, ainsi que d'autres réactions chimiques. Le rendement en cendres déterminé par cette méthode d'essai peut différer de la quantité de cendres produites lors du fonctionnement du four ou d'autres systèmes de combustion, car les conditions de combustion affectent la chimie et la quantité des cendres.
Le rendement en cendres est utilisé pour :
Lorsqu'il est déterminé comme décrit ici, le rendement volatil peut être utilisé pour indiquer le rendement en coke lors de la carbonisation.
Dans l’analyse macro-thermogravimétrique du charbon et du coke, l’humidité, les cendres et les matières volatiles sont les trois paramètres de base utilisés pour évaluer la qualité du charbon.
En analyse thermogravimétrique, la masse d'un échantillon dans une atmosphère contrôlée est enregistrée à plusieurs reprises en fonction de la température, du temps ou des deux. Une taille d’échantillon d’environ 1 g est utilisée dans l’analyse macro thermogravimétrique. Toutes les mesures de masse sont effectuées par le système. Dans une analyse typique, la température est normalement augmentée de la température ambiante à une température spécifiée et maintenue à cette température pendant une période de temps spécifiée. Le changement de masse est enregistré à plusieurs reprises tout au long de la procédure. Pour l'analyse thermogravimétrique des échantillons de charbon et de coke, les analyses d'humidité et de cendres sont terminées lorsque l'échantillon atteint une masse constante telle que définie dans les paramètres de fonctionnement instrumentaux. Alternativement, la mesure de l’humidité et des cendres peut être considérée comme terminée une fois que l’échantillon a été chauffé pendant une période de temps déterminée. Dans l'analyse des matières volatiles, les échantillons sont pesés après avoir été chauffés à 950 degrés et maintenus à cette température pendant 7 minutes.
L'humidité est déterminée en mesurant la perte de masse d'un échantillon d'analyse de charbon ou de coke lorsqu'il est chauffé dans des conditions spécifiées de température, de temps, d'atmosphère, de masse de l'échantillon et de spécifications de l'équipement.
Les matières volatiles sont déterminées en mesurant la perte de masse d'un échantillon d'analyse de charbon ou de coke lorsqu'il est chauffé dans des conditions strictement contrôlées. La perte de masse mesurée est utilisée pour calculer les matières volatiles après correction de la teneur en humidité.
Il est déterminé en mesurant la masse du résidu restant après la combustion d'un échantillon de cendres, de charbon ou de coke dans des conditions de masse d'échantillon, de température, de durée, d'atmosphère et de caractéristiques d'équipement spécifiées.
Dans ces méthodes d'essai, l'humidité, les matières volatiles et les cendres peuvent être déterminées séquentiellement au cours d'une seule procédure instrumentale. Une autre procédure permet de déterminer séquentiellement l’humidité et les cendres. L'humidité et les cendres peuvent également être déterminées dans des déterminations distinctes. Les tests de solidité et l'expérience passée ont montré que les valeurs de substances volatiles déterminées dans des échantillons sans détermination de l'humidité (sans sécher l'échantillon) sont toujours plus élevées que dans des échantillons séchés.
Les bonnes pratiques de laboratoire nécessitent de contrôler les écarts entre les méthodes analytiques pour respecter le contrat. Si seuls quelques types de charbon doivent être testés en routine, l'équipement utilisé dans ces méthodes d'essai doit être adapté aux charbons à tester.
« ASTM D3173-11 Méthode d'essai standard pour l'humidité dans les échantillons d'analyse du charbon et du coke », « ASTM D3174-02e1 Méthode d'essai standard pour les cendres dans les échantillons d'analyse du charbon et du coke » et « ASTM D3175-20 Matières volatiles dans les échantillons d'analyse du charbon et du coke » Il doit être démontré qu'il donne des résultats équivalents à ceux obtenus à l'aide des normes « méthode d'essai standard ». S'ils s'avèrent non équivalents, l'instrument utilisé est calibré ou les résultats de l'instrument sont ajustés pour atteindre et maintenir l'équivalence.
Alternativement, si une large gamme de types de charbon doit être testée, l'équipement utilisé dans ces méthodes d'essai doit être calibré à l'aide de matériaux de référence certifiés de composition connue couvrant la plage de paramètres spécifiée.
Parmi les nombreuses études d'essais, de mesures, d'analyses et d'évaluation qu'elle propose aux entreprises de divers secteurs, notre organisation, avec son personnel formé et expert et ses équipements technologiques de pointe, réalise les tests définis dans la norme "ASTM D7582-15 Méthodes d'essai standard pour analyse approximative du charbon et du coke avec analyse macro thermogravimétrique". Elle fournit également des services.
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