ISO 13902-1997 Steel and iron - Determination of high sulfur content - Infrared absorption method after combustion in an induction furnace《钢和铁 高硫含量的测定 感应炉燃烧后红外线.pdf

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1、NORME INTERNATIONALE ISO 13902 Premire dition 1997-08- 15 Aciers et fontes - Dosage du soufre en fortes teneurs - Mthode par absorption dans linfrarouge aprs combustion dans un four induction Steel and iron - Determination of high sulfur content - Infrared absorption method after combustion in an in

2、duction furnace Numro de rfrence ISO 13902:1997(F) ISO 13902: 1997(F) Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de IISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits tech

3、niques de IISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec IISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectro

4、technique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % au moins des comits membres

5、 votants. La Norme internationale ISO 13902 a t labore par le comit technique ISO/TC 17, Acier, sous-comit SC 1, Mthodes de dtermination de la composition chimique. Les annexes A C de la prsente Norme internationale sont donnes uniquement titre dinformation. 0 ISO 1997 Droits de reproduction rserves

6、. Sauf prescription diffrente, aucune partie de cette publi- cation ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun pro- cd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lditeur. Organisation internationale de normalisation Ca

7、se postale 56 l CH-121 1 Genve 20 l Suisse Internet central iso.ch x.400 c=ch; a=400net; p=iso; o=isocs; s=central Imprim en Suisse ii - NORME INTERNATIONALE o Iso ISO 13902: 1997(F) Aciers et fontes - Dosage du soufre en fortes teneurs - Mthode par absorption dans linfrarouge aprs combustion dans u

8、n four induction 1 Domaine dapplication La prsente Norme internationale prescrit une mthode pour le dosage du soufre dans les aciers et fontes par absorption dans linfrarouge aprs combustion dans un four induction. La mthode est applicable aux teneurs en soufre comprises entre OJO % (mlm) et 0,35 %

9、(mlm). 2 Rfrences normatives Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la rfrence qui en est faite, constituent des dispositions valables pour la prsente Norme internationale. Au moment de la publication, les ditions indiques taient en vigueur. Toute norme est sujette rvisi

10、on et les parties prenantes des accords fonds sur la prsente Norme internationale sont invites rechercher la possibilit dappliquer les ditions les plus rcentes des normes indiques ci-aprs. Les membres de la CEI et de IISO possdent le registre des Normes internationales en vigueur un moment donn. ISO

11、 5651990, Tamis de contrle - Tissus mtalliques, tles mtalliques perfores et feuilles lectroformes - Dimensions nominales des ouvertures. ISO 5725-l :1994, Exactitude (justesse et fidlit) des rsultats et mthodes de mesure - Partie 1: Principes gnraux et dfinitions. ISO 5725-2:1994, Exactitude oustess

12、e et fidlit) des rsultats et mthodes de mesure - Par?ie 2: Mthode de base pour la dtermination de la rptabilit et de la reproductibilit dune mthode de mesure normalise. ISO 5725.3:1994, Exactitude (justesse et fidlit) des rsultats et mthodes de mesure - Partie 3: Mesures intermdiaires de la fidlit d

13、une mthode de mesure normalise. ISO 14284:1996, Fontes et aciers - Prlvement et prparation des chantillons pour la dtermination de la composition chimique. 3 Principe Combustion haute temprature dune prise dessai en prsence dacclrateur, dans un four induction haute frquence sous courant doxygne pur.

14、 Transformation du soufre en dioxyde de soufre. Mesurage par absorption dans linfrarouge du dioxyde de soufre sous courant doxygne (employ comme gaz vecteur). ISO 13902: 1997(F) 0 ISO 4 Ractifs et matriaux Au cours de lanalyse et sauf indication contraire, utiliser uniquement des ractifs de qualit a

15、nalytique reconnue. 41 . Oxygne, 99,5 % (mlm) minimum. Si la prsence de polluants organiques est souponne dans loxygne, un tube contenant un catalyseur doxydation oxyde de cuivre(ll) ou platine par exemple chauff une temprature suprieure 450 “C doit tre plac avant lunit de purification (voir lannexe

16、 A). 4.2 Fer pur, faible teneur en soufre infrieure 0,000 5 % (mlm), connue ou dtermine selon 7.4. 4.3 Solvant convenable, appropri au lavage des chantillons souills de graisse ou sales, par exemple actone. 4.4 Perchlorate de magnsium anhydre Mg(CIO,), de granulomtrie comprise entre 0,7 mm et 1,2 mm

17、. 45 . Acclrateur, tungstne exempt de soufre ou teneur connue en soufre infrieure 0,000 5 % (mlm). NOTE 1 La granulomtrie de lacclrateur peut dpendre du type dappareillage employ. 4.6 Sulfate de baryum anhydre, de puret minimale 99,5 % (mlm), sch une temprature comprise entre 105 OC et 110 OC pendan

18、t 3 h, et refroidi dans un dessiccateur avant lemploi. 4.7 Cramique inerte (attapulgite), imprgne dhydroxyde de sodium, de granulomtrie comprise entre 0,7 mm et 1,2 mm. 5 Appareillage Au cours de lanalyse et sauf indication contraire, utiliser uniquement du matriel courant de laboratoire. Lappareill

19、age ncessaire la combustion dans un four induction haute frquence et au mesurage conscutif par absorption dans linfrarouge du dioxyde de soufre dgag, peut tre obtenu dans le commerce auprs dun certain nombre de fabricants. Suivre les recommandations de ces derniers lors de lutilisation de lappareill

20、age. Les caractristiques des instruments du commerce sont donns en annexe A. 51 . Microbalance, prcise 0,001 mg prs. 52 . Creuset en cramique, rsistant la combustion dans un four induction. Calciner les creusets dans un four lectrique, lair libre ou sous courant doxygne, pendant au moins 2 h, 1 100

21、OC, et les conserver dans un dessiccateur avant emploi. 5.3 Filtre en fibre de verre, dcoup aux dimensions du creuset et calcin 450 OC pendant 12 h. 6 chantillonnage et prparation des chantillons Lchantillonnage et la prparation des chantillons doivent tre effectus conformment IISO 14284. Lchantillo

22、n pour analyse doit tre homognis avant la pese de la prise dessai. Les chantillons sous forme de poudre peuvent tre homogniss par agitation (voir larticle 9). 0 ISO 7 Mode opratoire ISO 13902: 1997(F) CONSIGNES DE SCURIT - Les risques entrans par une analyse avec combustion sont principalement des r

23、isques de brlure lors de la prcalcination des creusets en cramique et lors de la fusion. Employer toujours des pinces creusets et des rcipients appropris pour les creusets usags. Observer les prcautions normales relatives la manipulation des bouteilles oxygne. Loxygne utilis lors de la combustion do

24、it tre limin efficacement de lappareillage, car une concentration leve doxygne dans un espace confin peut engendrer des risques dincendie. 7.1 Conditionnement de lappareillage Purifier lalimentation en oxygne en utilisant des tubes garnis de cramique inerte (attapulgite) imprgne dhydroxyde de sodium

25、 (4.7) et de perchlorate de magnsium (4.4), et maintenir un dbit suffisant entre deux analyses. Maintenir en tat de propret un filtre en laine de verre ou une grille dacier inoxydable, qui sera utilis(e) comme collecteur de poussires. Nettoyer et changer ce dernier chaque fois que ncessaire. Nettoye

26、r frquemment lenceinte du four, la colonne support et le pige du filtre, afin de prvenir les accumulations doxyde. Aprs une interruption prolonge de lalimentation lectrique, laisser lappareil se stabiliser pendant le temps recommand par le fabricant. Aprs nettoyage de lenceinte du four effou changem

27、ent des filtres, ou lorsque lappareil na pas fonctionn pendant un certain temps, stabiliser lappareillage en faisant brler plusieurs chantillons identiques aux chantillons analyser, avant de procder rellement lanalyse. Balayer lappareillage par un courant doxygne et effectuer les rglages ncessaires

28、lobtention du zro. Si lappareillage utilis fournit une lecture directe en pourcentage de soufre, rgler comme suit les lectures de lappareil sur chaque plage dtalonnage. Choisir un matriau de rfrence certifi dont la teneur en soufre est voisine de la teneur maximale en soufre de la gamme dtalonnage.

29、Mesurer la teneur en soufre du matriau de rfrence certifi, de la manire indique en 7.4. Ajuster la lecture de linstrument sur la valeur certifie. Cet ajustement doit tre effectu avant ltalonnage, comme spcifi en 7.5. II ne peut remplacer ou corriger ltalonnage. 7.2 Prise dessai Dgraisser lchantillon

30、 pour dernires traces de solvant. essai par lavage dans un solvant convenable (4.3). vaporer, en chauffant, les Peser, 1 mg prs, 05 g dchantillon pour essai (voir larticle 9) et ajouter 05 g k 0,001 g de fer pur (4.2) (voir la note 2). NOTE 2 La masse de la prise dessai et de lacclrateur peuvent var

31、ier en fonction du type dinstrument utilis. 7.3 Essai blanc Avant de procder au dosage, effectuer en double les essais blanc suivants. Prparer un creuset en cramique (5.2), placer au fond de celui-ci un filtre en fibre de verre (5.3) laide dune paire de brucelles. Ajouter 1,000 g de fer pur (4.2) et

32、 1,5 g k 0,l g dacclrateur (4.5). Traiter le creuset et son contenu comme spcifi aux deuxime et troisime alinas de 7.4. Noter les valeurs lues pour les essais blanc et les convertir en milligrammes de soufre laide de la courbe dtalonnage (7.6). ISO 13902: 1997(F) 0 ISO La valeur moyenne de lessai bl

33、anc (m,) est calcule partir des deux valeurs blanc (voir la note 3). NOTE 3 II est important que la valeur moyenne de lessai blanc nexcde pas 0,005 mg de soufre et que la diffrence entre les deux valeurs dessai blanc nexcde pas 0,003 mg de soufre. Si ces valeurs sont anormalement leves, il convient

34、de rechercher et dliminer la source de pollution. 7.4 Teneur en soufre dans le fer pur (4.2) Dterminer comme suit la teneur en soufre dans le fer pur (4.2). Prparer deux creusets en cramique (5.2). Placer un filtre en fibre de verre (5.3) au fond de chaque creuset laide dune paire de brucelles. Ajou

35、ter 0,500 g de fer pur (4.2) dans lun des creusets et 1,000 g dans lautre. Couvrir chacun des deux creusets avec 1,5 g + 0,l g dacclrateur (4.5). Traiter les creusets et leur contenu comme spcifi aux deuxime et troisime alinas de 7.5. Convertir les valeurs obtenues en milligrammes de soufre laide de

36、 la courbe dtalonnage (7.6). La masse (Q) de soufre, contenue dans les 0,500 g de fer pur ajouts, est obtenue en soustrayant la valeur (Q correspondant 0,500 g de fer pur de la valeur ( correspondant 1,000 g de fer pur. La masse (Q de soufre contenue dans 1,000 g de fer pur est gale au double de la

37、masse (112) de soufre contenue dans les 0,500 g de fer pur ajouts: m5 =2xm2 =2x(m4-m3) 7.5 Dosage Prparer un creuset en cramique (5.2), placer au fond de celui-ci un filtre en fibre de verre (5.3) laide dune paire de brucelles. Ajouter la prise dessai (7.2) et le fer pur (4.2) (voir 7.2), puis couvr

38、ir avec 1,5 g + 0,l g dacclrateur (4.5). Placer le creuset en cramique et son contenu sur la colonne support, lever lensemble jusqu la position de combustion et verrouiller le systme. Mettre le four en marche conformment aux instructions du fabricant. la fin du lanalyseur. cycle de combustion et de

39、dosage, enlever le creuset et le jeter, puis noter lindication donne Par 7.6 tablissement de la courbe dtalonnage 7.6.1 Prparation de la gamme dtalonnage Prparer huit creusets en cramique (5.2) et placer au fond de chacun deux un filtre en fibre de verre (5.3) laide dune paire de brucelles. laide de

40、 la microbalance (5.1), peser 0,001 mg prs les quantits de sulfate de baryum (4.6) les plus proches possible de celles qui sont indiques dans le tableau 1. Ajouter 1,000 g de fer pur (4.2) et couvrir avec 1,5 g + 0,l g dacclrateur (4.5). 7.6.2 Mesurages Traiter les creusets et leur contenu comme spc

41、ifi dans les deuxime et troisime alinas de 7.5. 0 ISO Tableau 1 - Gamme dtalonnage ISO 13902:1997(F) Masse de sulfate de baryum (4.6) mg 0 ) 3,64 5,46 7,28 9,lO 10,92 12,74 14,56 r- 1) Terme zro. Masse de soufre extraite du creuset en cramique mg 0 0,50 0,75 l,oo 1,25 1,50 1,75 2,00 Teneur en soufre

42、 de la prise dessai % (mlm) 0 0,lO 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 7.6.3 Trac de la courbe dtalonnage La valeur nette est obtenue par soustraction de la valeur lue pour le terme zro la valeur lue pour chacun des autres termes de la gamme dtalonnage. Tracer une courbe dtalonnage en portant cette valeur

43、 nette en fonction des milligrammes de soufre pour chaque solution de la gamme dtalonnage. 8 Expression des rsultats 8.1 Mthode de calcul Convertir la lecture correspondant la prise dessai (voir 7.5) en milligrammes de soufre (mo) laide de la courbe dtalonnage. La teneur en soufre, ws, exprime en po

44、urcentage en masse, est donne par lquation suivante: ws = ( mo-ml+m2) , mx103 x100 - ( mo-m1+m2) - IOm o mO est la masse de soufre dans la prise dessai, exprime en milligrammes; “1 est la masse de soufre dans lessai blanc (7.3), exprime en milligrammes; m2 est la masse de soufre dans 0,5 g de fer pu

45、r (4.2), exprime en milligrammes, (voir 7.4); m est la masse de la prise dessai (7.2), exprime en grammes. ISO 13902: 1997(F) 0 ISO 8.2 Fidlit Un essai planifi de cette mthode a t effectu par 18 laboratoires dans sept pays, avec huit niveaux de teneur en soufre, chaque laboratoire effectuant trois d

46、terminations (voir les notes 4 et 5) des teneurs en soufre chaque niveau. NOTE 4 Deux de ces trois dosages ont t raliss dans les conditions de rptabilit dfinies dans IISO 5725-l) cest- dire un mme oprateur, le mme appareillage, des conditions opratoires identiques, le mme talonnage et dans une priod

47、e de temps minimale. NOTE 5 Le troisime dosage a t ralis un moment diffrent (un jour diffrent) par le mme oprateur que dans la note 4 avec le mme appareillage mais avec un nouvel talonnage. Les chantillons pour essai utiliss ainsi que les moyennes obtenues et les rsultats de fidlit sont indiqus dans le tableau B.l . Les rsultats obtenus ont t traits statistiquement conformment IISO 5725, parties 1, 2 et 3. Les donnes obtenues montrent une relation logarithmique entre la teneur en soufre et la limite de rpta