Na norma “ASTM D7582-15 Métodos de teste padrão para a análise aproximada de carvão e coque por análise macro termogravimétrica” desenvolvida pela Sociedade Americana de Testes e Materiais (ASTM), “ASTM D2013-01 Prática padrão na preparação de amostras de carvão para análise ” e “ASTM D346/D346M-11 Métodos de teste instrumentais, incluindo determinação de umidade, matéria volátil e cinzas e cálculo de carbono fixo, são descritos na análise de amostras de carvão e coque preparadas de acordo com os padrões de "Prática padrão para coleta e preparação de amostras de coque para análise laboratorial". Esses métodos de teste instrumentais não podem ser aplicados a analisadores termogravimétricos que utilizam amostras do tamanho de microgramas.
A umidade determinada por métodos de teste instrumentais descritos na ASTM D7582-15 é usada para calcular outros resultados analíticos em base seca usando os procedimentos descritos em “ASTM D3180-12 Prática padrão para cálculo de análises de carvão e coque em bases diferentes das especificadas”.
A umidade pode ser usada em conjunto com a perda de umidade por ar seco, conforme determinado pelo padrão “ASTM D3302-07a Standard test method for total amount in coal” para determinar a umidade total no carvão. A umidade total é usada para calcular outros resultados analíticos recebidos usando o padrão ASTM D3180-12.
O rendimento de cinzas é o resíduo remanescente após o aquecimento das amostras de carvão e coque.
A cinza resultante difere em composição e quantidade dos componentes minerais encontrados no carvão original. A combustão resulta na expulsão de toda a água, perda de dióxido de carbono dos carbonatos, conversão de pirita de ferro em óxidos de ferro e óxidos de enxofre e outras reações químicas. O rendimento de cinzas determinado por este método de teste pode diferir da quantidade de cinza produzida em operações de forno ou outros sistemas de combustão porque as condições de combustão afetam a química e a quantidade de cinzas.
O rendimento de cinzas é usado para:
Quando determinado conforme descrito neste documento, o rendimento volátil pode ser usado para indicar o rendimento de coque na carbonização.
Na análise macro termogravimétrica de carvão e coque, umidade, cinzas e matéria volátil são os três parâmetros básicos utilizados para avaliar a qualidade do carvão.
Na análise termogravimétrica, a massa de uma amostra em atmosfera controlada é registrada repetidamente em função da temperatura ou do tempo, ou ambos. Um tamanho de amostra de aproximadamente 1 g é usado na análise macrotermogravimétrica. Todas as medições de massa são realizadas pelo sistema. Numa análise típica, a temperatura normalmente aumenta da temperatura ambiente até uma temperatura especificada e é mantida nessa temperatura por um período de tempo especificado. A mudança de massa é registrada repetidamente durante todo o procedimento. Para análise termogravimétrica de amostras de carvão e coque, as análises de umidade e cinzas são concluídas quando a amostra atinge uma massa constante conforme definido nos parâmetros operacionais instrumentais. Alternativamente, a medição de umidade e cinzas pode ser considerada completa após a amostra ter sido aquecida por um período fixo de tempo. Na análise de matéria volátil, as amostras são pesadas após serem aquecidas a 950 graus e mantidas nesta temperatura por 7 minutos.
A umidade é determinada medindo a perda de massa de uma amostra de análise de carvão ou coque quando aquecida sob condições específicas de temperatura, tempo, atmosfera, massa da amostra e especificações do equipamento.
A matéria volátil é determinada medindo a perda de massa de uma amostra de análise de carvão ou coque quando aquecida sob condições estritamente controladas. A perda de massa medida é usada para calcular a matéria volátil após a correção do teor de umidade.
É determinado medindo a massa do resíduo remanescente após a combustão de uma amostra de cinza, carvão ou coque sob condições especificadas de massa da amostra, temperatura, tempo, atmosfera e características do equipamento.
Nestes métodos de teste, a umidade, a matéria volátil e as cinzas podem ser determinadas sequencialmente em um único procedimento instrumental. Outro procedimento permite que a umidade e as cinzas sejam determinadas sequencialmente. A umidade e as cinzas também podem ser determinadas em determinações separadas. Testes de solidez e experiências anteriores mostraram que os valores de substâncias voláteis determinados em amostras sem determinação de umidade (sem secar a amostra) são sempre maiores do que em amostras secas.
As boas práticas laboratoriais exigem o controle dos desvios entre os métodos analíticos para cumprir o contrato. Se apenas alguns tipos de carvão forem testados rotineiramente, o equipamento utilizado nestes métodos de teste deve ser adaptado aos carvões a serem testados.
“Método de teste padrão ASTM D3173-11 para umidade em amostras de análise de carvão e coque”, “Método de teste padrão ASTM D3174-02e1 para cinzas em amostras de análise de carvão e coque” e “Matéria volátil em amostras de análise de carvão e coque ASTM D3175-20” Deve ser demonstrado que fornece resultados equivalentes aos obtidos utilizando os padrões do “método de teste padrão”. Se não forem equivalentes, o instrumento utilizado é calibrado ou os resultados do instrumento são ajustados para alcançar e manter a equivalência.
Alternativamente, se uma ampla gama de tipos de carvão for testada, o equipamento usado nestes métodos de teste deverá ser calibrado usando materiais de referência certificados de composição conhecida cobrindo a faixa de parâmetros especificada.
Entre os numerosos estudos de testes, medições, análises e avaliações que oferece para empresas de diversos setores, nossa organização, com seu pessoal treinado e especializado e equipamentos tecnológicos avançados, realiza os testes definidos na norma "ASTM D7582-15 Standard test methods for análise aproximada de carvão e coque com análise macrotermogravimétrica". Também presta serviços.
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