CỐC - PHÂN TÍCH CỠ HẠT (KÍCH THƯỚC DANH NGHĨA KHÔNG LỚN HƠN 20 MM)
Coke - Size analyses (Nominal top size 20 mm or less)
Lời nói đầu
TCVN 5224 : 2009 thay thế TCVN 5224 : 1990
TCVN 5224 : 2009 hoàn toàn tương đương với ISO 2325 :1986.
TCVN 5224 : 2009 do Tiểu ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC27/SC3 Nhiên liệu khoáng rắn - Than biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.
CỐC - PHÂN TÍCH CỠ HẠT (KÍCH THƯỚC DANH NGHĨA KHÔNG LỚN HƠN 20 MM)
Coke - Size analyses (Nominal top size 20 mm or less)
Tiêu chuẩn này quy định phương pháp xác định sự phân bố cỡ hạt của mẫu cốc có kích thước danh nghĩa không lớn hơn 20 mm. Có hai phương pháp xác định sau:
a) Khi yêu cầu phân tích cỡ hạt có giới hạn, chỉ dùng hai sàng;
b) Khi yêu cầu phân tích cỡ hạt toàn phần.
Các tài liệu viện dẫn sau là cần thiết khi áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các bản sửa đổi (nếu có).
TCVN 2230 (ISO 565), Sàng thử nghiệm - Lưới kim loại đan, tấm kim loại đột lỗ, lưới đột lỗ bằng điện - Kích thước lỗ danh nghĩa.
TCVN 251 (ISO 1953), Than đá - Phân tích cỡ hạt bằng sàng.
TCVN 1693 (ISO 18283), Than đá và cốc - Lấy mẫu thủ công.
TCVN 4828-1 (ISO 2591-1), Sàng thử nghiệm - Phần 1: Phương pháp sử dụng sàng thử nghiệm loại lưới thép đan và loại tấm kim loại đột lỗ.
ISO 579, Cốc - Xác định tổng hàm lượng ẩm.
ISO 3310-1, Test sieves - Technical requirements and testing - Part 1: Test sieves of metal wirecloth (Sàng thử nghiệm - Yêu cầu kỹ thuật và thử nghiệm - Phần 1: Sàng thử nghiệm bằng kimloại đan).
ISO 3310-2, Test sieves - Technical requirements and testing - Part 2: Test sieves of pertorated metal plate (Sàng thử nghiệm - Yêu cầu kỹ thuật và thử nghiệm - Phần 2: Sàng thử nghiệm bằng tấm kim loại đột lỗ).
Mẫu cốc được đưa vào phân tích cỡ hạt theo quy trình quy định và kết quả được biểu thị theo phần trăm khối lượng lũy tích của cốc còn lại trên sàng có cỡ lỗ khác nhau.
4.1. Sàng thử nghiệm loại tấm kim loại đột lỗ, có lỗ tròn kích thước 20 mm và 10 mm.
4.2. Sàng thử nghiệm loại lưới thép đan, có các kích thước lỗ sau:
16, 8, 4, 2 và 1 mm;
500, 250, 125 vá 63 mm.
Nên dùng một máy lắc phù hợp cho các mặt sàng trên.
Có thể lựa chọn và sử dụng các sàng (4.1 và 4.2) phù hợp các TCVN 2230 (ISO 565), ISO 3310-1 và ISO 3310-2.
4.3. Các thùng chứa, bằng kim loại hoặc chất dẻo để chứa mẫu và các cấp hạt sàng ra từ mẫu. Thùng chứa lớn nhất có thể đựng được 20 kg mẫu.
4.4. Cân, dùng loại cân có thể cân được 30 kg, sai số không quá 0,1 % khối lượng lớn nhất của mẫu hoặc 10 g lấy sai số nào nhỏ hơn.
Mẫu phải đại diện cho cốc và lấy theo TCVN 1693 (ISO 18283). Đối với cốc có khá nhiều cỡ hạt lớn hơn 10 mm (trên 20 %) thì khối lượng mẫu lấy là 20 kg và toàn bộ lượng mẫu đó dùng để phân tích cấp hạt. Đối với các mẫu mà kích thước danh nghĩa không lớn hơn 2,8 mm, khối lượng của mẫu sử dụng để phân tích cấp hạt không ít hơn 0,3 kg và tốt nhất là không quá 0,5 kg. Lượng mẫu này lấy từ mẫu ban đầu theo một trong các cách chia mẫu sau:
- chia mẫu hình nón;
- chia mẫu bằng hộp có rãnh;
- đổ đống và chia tư.
Khối lượng trung bình của mẫu thử phải lấy theo kích thước danh nghĩa lớn nhất của cốc.
6.1. Phân tích cỡ hạt có giới hạn trên hai sàng
Trước khi tiến hành thử, phải sấy mẫu cốc ở nhiệt độ 200 °C (xem ISO 579).
Cân mẫu chính xác đến 10 g. Đặt hai sàng (4.1) hoặc hai trong bộ sàng (4.2) chồng lên nhau trên một giá đỡ phù hợp, sàng có cỡ lỗ lớn hơn được đặt lên trên. Đặt khay hứng dưới sàng có cỡ lỗ nhỏ hơn.
Đổ một lượng cốc khô lên sàng trên, sao cho không bị lèn chặt lại và cốc không phủ quá 75 % mặt sàng. Lắc sàng bằng tay (xem chú thích) cho đến khi không còn cốc Iọt qua lỗ sàng nữa. Tháo sàng trên ra và đổ lượng cốc trên sàng vào một thùng chứa đã biết trước khối lượng và lặp lại quá trình trên với cốc nằm trên mặt sàng dưới. Thay các sàng không có cốc trên giá đỡ. Lặplại quá trình trên cho đến khi toàn bộ lượng mẫu được xửlý, đổ cốc trên sàng vào các thùngtương ứng sau mỗi lần sàng.
Cân từng vật chứa cốc, chính xác đến 10 g và tính tổng khối lượng cốc còn lại trên mỗi sàng sau khi sàng xong.
Đổ cốc lọt qua sàng dưới vào khay đã biết khối lượng và cân.
CHÚ THlCH: Có thể sử dụng phương pháp lắc cơ học với điều kiện là cốc không bị vỡ và kết quả nhậnđược không sai lệch so với kết quả khi lắc bằng tay.
6.2. Phân tích cỡ hạt toàn phần (dùng sàng máy)
CHÚ THÍCH: Nếu không có sẵn sàng máy thì có thể tiến hành như quy định trong TCVN 251 (ISO 1953)
Trước khi tiến hành thí nghiệm, sấy mẫu cốc ở nhiệt độ 200 °C (xem ISO 579).
Cân mẫu chính xác đến 0,1 % Nếu phạm vi phân tích bao trùm toàn bộ các cỡ lỗ thì nên phân tích cỡ hạt theo hai bước sau:
- Dùng các sàng có cỡ lỗ 16, 8, 4, 2 và 1 mm;
- Dùng các sàng có cỡ lỗ 500, 250, 125 và 63 mm.
Đường kính của các sàng có cỡ lỗ 1 mm hoặc lớn hơn, thường lớn hơn đường kính của các sàng có cỡ lỗ nhỏ hơn.
Khi đổ từ sàng có đường kính lớn hơn sang sàng có đường kính lỗ nhỏ hơn cần phải giảm lượng cấp liệu theo một tỷ lệ đã biết và sàng lượng cấp liệu đã giảm trên các mặt sàng có đường kính nhỏ hơn, lặp lại quá trình này (xem ISO 2591).
Lắp các sàng tương ứng thành bộ có cỡ lỗ nhỏ dần, lắp ngăn hứng dưới cùng. Đổ mẫu vào sàngtrên cùng, đậy nắp lại và lắc bộ sàng trong 5 min.
Lắc song, làm sạch các sàng lần lượt từ sàng có lỗ lớn nhất bằng cách lật úp sàng lên một tờ giấy hoặc khay, vỗ lên thành sàng và chải cẩn thận mặt trên của sàng. Khi chải, những hạt bị dắt vào lưới sẽ rơi ra và được gộp vào phần trên sàng chứa trong khay hoặc giấy.
Lắp sàng vào bộ sàng, và đổ vật liệu trong khay hoặc trên giấy lên sàng.
Sàng lại trong 5 min, đổ vật liệu trên cỡ của mỗi mặt sàng vào một thùng chứa đã biết khối lượng, cho thêm những hạt bị dắt vào lưới rơi ra khi chải, và xác định khối lượng của mỗi cấp hạt.
7.1. Tính kết quả
Ghi khối lượng của mỗi cấp hạt. Tính khối lượng lũy tích trên mỗi sàng, kể từ sàng có lỗ lớn nhất.
Ghi lại hao hụt, tức là phần chênh lệch giữa tổng khối lượng mẫu trước và sau khi phân tích cỡ hạt. Hao hụt khối lượng là hao hụt mẫu, và không nên để sảy ra điều này. Nếu lượng hao hụt không lớn hơn 1 % khối lượng mẫu ban đầu thì nó được cộng vào phần cỡ hạt nhỏ nhất. Nếu hao hụt lớn hơn 1 % khối lượng mẫu ban đầu thì các kết quả của phép phân tích cỡ hạt này bị loại bỏ.
Tính phần trăm từng khối lượng lũy tích theo tổng khối lượng.
Nếu mẫu cốc được chia ra trong khi phân tích cỡ hạt, thì kết quả nhận được từ các mẫu nhỏ phải nhân với tỷ lệ của khối lượng mẫu tương ứng để xác định mối tương quan của những kết quả này đối với mẫu cốc ban đầu. Kết quả được báo cáo chính xác đến 10 g và 0,1 % (khối lượng).
Đối với phương pháp sàng, kích thước trung bình số học có thể tính theo kết quả phân tích cỡ hạt của cốc bằng cách sau:
Lỗ sàng: a, b, c, d, …, h, j, k
Phần trăm lũy tích: A, B, C, D, …, H, J, K
Các ký hiệu được sắp xếp theo thứ tự sao cho A = 0 % (khối lượng) và K = 100 % (khối lượng) (tức là k = 0 mm).
Khi đó
Kích thước trung bình = [B(a -c) + C(b -d) + ... + J(h -k) +100j]
CHÚ THÍCH:
1) Công thức này sẽ đơn giản hơn khi dùng một bộ sàng mà kích thước lỗ các sàng giảm theo một đại lượng không đổi. Điều quan trọng là các sàng trong bộ đều có cùng một kiểu lỗ, lỗ tròn hoặc lỗ vuông. Nếu dùng sàng cỡ lỗ 1 mm và lớn hơn là đủ để phân tích cỡ hạt, thì có thể dùng sàng lỗ tròn hoặc lỗ vuông. Nếu dùng sàng cỡ lỗ nhỏ hơn 1 mm thì chỉ có thể dùng bộ sàng lưới đan lỗ vuông.
2) Những phương pháp tính khác nhau hoặc phương pháp đồ thị có thể cho những kết quả khác nhau; vì vậy, khi so sánh kết quả thí nghiệm trên các mẫu khác nhau phải dùng một phương pháp tính như nhau.
7.2. Độ chụm của phương pháp
7.2.1. Độ lặp lại
Sự chênh lệch kết quả của các phép xác định kép phân tích cỡ hạt được thực hiện tại các thời điểm khác nhau trong khoảng thời gian khác nhau trong cùng một phòng thử nghiệm, do cùng một người thao tác, trên cùng một thiết bị, trên các phần mẫu thử đại diện lấy từ cùng một mẫu cốc, không được vượt quá các giá trị cho trong bảng sau. Độ chụm cho trong bảng trình bày theo độ lệch chuẩn và độ tin cậy 95 % của một phép xác định đơn, và biểu thị giới hạn sai số của các phép xác định kép.
Phần trăm lũy tích khối lượng trên sàng | < 5 | 5-10 | 10-20 | 20-40 | 40-50 | 50-60 | 60-70 | 70-80 | 80-90 | 90-95 | > 95 |
Độ lệch chuẩn | 1,75 | 2,0 | 2,25 | 2,50 | 2,25 | 2,00 | 1,75 | 1,50 | 1,25 | 0,75 | 0,50 |
Giới hạn 95 % | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 4,5 | 4,0 | 3,5 | 3,0 | 2,5 | 1,5 | 1,0 |
Sai số | 4,9 | 5,6 | 6,3 | 7,0 | 6,3 | 5,6 | 4,9 | 4,2 | 3,5 | 2,1 | 1,4 |
7.2.2. Độ tái lập
Không có sai số nào đối với các phép xác định thực hiện trong các phòng thí nghiệm khác nhau vì mẫu cốc có khả năng bị vỡ khi vận chuyển và làm thay đổi sự phân bố cỡ hạt.
Báo cáo thử nghiệm gồm các nội dung sau:
a) Nhận dạng mẫu thử;
b) Viện dẫn phương pháp này;
c) Kết quả và phương pháp biểu thị kết quả;
d) Ngày, tháng tiến hành phép thử.
e) Các thao tác không quy định trong tiêu chuẩn này hoặc coi là tùy chọn;