ISO 8264-1989 Hard coal determination of the swelling properties using a dilatometer《硬煤 用膨胀计测定膨胀特性的方法》.pdf

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1、NORME INTERNATIONALE ISO 8264 Premire dition 1989-11-15 Houille - Dtermination des proprits de gonflement laide dun dilatomtre Hard coal - Determina tion of the sweing properties using a dila tometer Numro de rfrence ISO 8264 : 1989 (FI ISO 8264 : 1989 (FI Avant-propos LISO (Organisation internation

2、ale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de IISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de IISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet eff

3、et. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec IISO participent galement aux travaux. LISO col- labore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les projets de Normes inter

4、nationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter- nationales par le Conseil de IISO. Les Normes internationales sont approuves confor- mment aux procdures de IISO qui requirent lapprobation de 75 % au moins des com

5、its membres votants. La Norme internationale ISO 8264 a t labore par le comit technique ISO/TC 27, Combustibles minraux solides. 0 ISO 1989 Droits de reproduction rservs. Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectroniq

6、ue ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lditeur. Organisation internationale de normalisation Case postale 56 l CH-121 1 Genve 20 l Suisse Imprim en Suisse ii ISO 8264 : 1989 (FI Introduction Lessai au dilatomtre Audibert-Arnu a t adopt comme Recommandation IS

7、O/R 349 : 1963 qui fut transforme en Norme internationale ISO 349 : 1975. Lorsquelle a t rvise en 1980, on a globalement reconnu que des essais similaires mettant en uvre des quipements et techniques lgrement diffrents taient utiliss dans diffrents pays. Lun des essais les plus utiliss consistait me

8、surer les proprits de gonflement de la houille laide du dilatomtre Ruhr. Une tude complte de la construction et du fonctionnement de cet instrument a t faite entre 1973 et 1978 par un groupe de travail du Royaume-Uni. Onze laboratoires ont particip au travail parmi lesquels deux utilisaient le dilat

9、omtre Audibert-Arnu dcrit dans IISO 349. Au cours de limportant essai interlaboratoire, les rsultats ont montr que les valeurs de dilatation et de contraction obtenues avec le dilatomtre Audibert-Arnu taient respectivement suprieures et infrieures celles obtenues avec le dilatomtre modifi Ruhr (vers

10、ion dcrite dans la prsente Norme internationale). Ces diffrences taient attribues au fait que le matriau en excs sur lprouvette pul- vrise tait prlev lextrmit la plus large dans la version Audibert de lessai au dila- tomtre et lextrmit la plus troite dans la version Ruhr. Ce dernier mode opratoire p

11、ermet davoir une prouvette dun volume plus important et plus uniforme. II nest pas prvu dannuler IISO 349 dans limmdiat, mais il est propos de suspendre progressivement lutilisation de lessai et de le remplacer par celui dcrit dans la pr- sente Norme internationale, essai qui a t mis en pratique et

12、prouv surtout au Royaume-Uni et en Rpublique fdrale dAllemagne et qui sest avr fiable et appro- pri au mesurage des proprits de gonflement de tous les types de houille. . . . III Page blanche NORME INTERNATIONALE 60 8264: 1989 IF) Houille - Dtermination des proprits de gonflement laide dun dilatomtr

13、e 1 Domaine dapplication La prsente Norme internationale prescrit une mthode pour le mesurage du gonflement de la houille laide dun dilatomtre. 2 Rfrences normatives Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la rfrence qui en est faite, constituent des disposi- tions valabl

14、es pour la prsente Norme internationale. Au moment de la publication, les ditions indiques taient en vigueur. Toute norme est sujette rvision et les parties pre- nantes des accords fonds sur la prsente Norme internationale sont invites rechercher la possibilit dappliquer les ditions les plus rcentes

15、 des normes indiques ci-aprs. Les membres de la CEI et de IISO possdent le registre des Normes interna- tionales en vigueur un moment donn. ISO 428 : 1983, Alliages cuivre-aluminium corroys - Compo- sition chimique et formes des produits corroys, I SO 683- 1 : 1987, Aciers pour traitement thermique,

16、 aciers allis et aciers pour dcolletage - Partie 1: Aciers corroys non allis et faiblement allis durcissement par trempe directe se prsentant sous la forme de diffrents produits noirs. ISO 1988 : 1975, Houille - chantillonnage. 3.4 contraction maximale: Mouvement maximal vers le bas du piston du dil

17、atomtre, mesur partir du point zro et exprim en pourcentage de la longueur initiale de lprouvette. NOTE - Voir c sur les figures 3 et 4. 3.5 dilatation maximale: Mouvement maximal vers le haut du piston du dilatomtre aprs contraction, mesur partir du point zro et exprim en pourcentage de la longueur

18、 initiale de lprouvette. NOTE - Voir d sur les figures 3 et 4. La valeur peut tre soit positive, soit ngative. 3.6 rptabilit : Diffrence maximale acceptable entre deux dterminations effectues dans le mme laboratoire par le mme oprateur avec le mme appareillage sur des prouvettes prpares partir du mm

19、e chantillon et essayes simultan- ment dans deux cornues diffrentes pendant le mme cycle de chauffage ou sparment dans la mme cornue pendant des cycles de chauffage diffrents. 3.7 reproductibilit : Diffrence maximale acceptable entre les moyennes de deux dterminations effectues dans chacun de deux l

20、aboratoires sur des parties reprsentatives prleves sur le mme chantillon brut aprs la dernire phase de prpara- tion de lchantillon. 3 Dfinitions 4 Principe Pour les besoins de la prsente Norme internationale, les dfini- tions suivantes sappliquent. 3.1 temprature de ramollissement; temprature de con

21、traction initiale: Temprature laquelle le piston du dila- tomtre descend de 0,5 mm. NOTE - Voir 0, sur la figure 3. 3.2 temprature de contraction maximale : Temprature laquelle le piston du dilatomtre atteint sa position la plus basse. NOTE - Voir temprature de dilatation maximale: Temprature laquel

22、le le piston du dila- tomtre atteint sa position la plus haute. NOTE - Voir 8, sur la figure 3. Une prouvette, sous forme de crayon, prpare partir de poudre de charbon est chauffe vitesse constante dans une cornue en acier place dans un four dont le systme de contrle de la temprature a t pralablemen

23、t talonn laide de deux mtaux de rfrence dont on connat le point de fusion. On observe de facon continue le changement de niveau dun pis- ton reposant sur lprouvette, et lon fait un relev caractristi- que des proprits de gonflement du charbon. 5 Matriaux Les matriaux suivants sont requis pour ltalonn

24、age de la tem- prature (7.1). 5.1 Crayons de graphite, de 30 mm de longueur, 7,4 mm de diamtre de base et 6,8 mm de diamtre suprieur, avec un petit rservoir cylindrique perc dans lextrmit troite de cha- que crayon. 1 1s0 8264 : 1989 (FI 5.2 Billes mtalliques, dans les mtaux de rfrence sui- vants: a)

25、 plomb de qualit analytiquement pure, chantillon (Pb) 9998 % minimum, point de fusion 327,0 OC; b) zinc, chantillon (Zn) 99,87 % minimum, point de fusion 419,3 OC. 5.3 Noir de fonderie base deau. 6 Appareillage 6.1 Moule et accessoires 6.1.1 Moule (voir figure l), en acier, cment aprs usinage. Lalsa

26、ge doit tre poli aprs cmentation et lalsage et Iuni- formit du cne (cest-dire 1 sur 50) doivent tre conformes aux dimensions donnes dans le tableau 1. Tableau 1 - Dimensions du moule pour lessai au dilatomtre Dimensions en millimtres Distance de Iextrmite la plus large Alsage (tolrance : - o,oo, + 0

27、,051 0 74 10 7,2 20 7,O 30 63 40 66 50 6,4 60 62 70 60 NOTE - Des informations sur les calibres adapts cet effet peu- vent tre obtenues auprs de la British Coal Corporation, Coal Research Establishment, Stoke Orchard, Cheltenham, Royaume- Uni. 6.1.2 Maillet tte plastique, denviron 200 g de masse. 6.

28、1.3 Mouton (d) (voir figure 1). 6.1.4 Presse (voir figure 1). 6.1.5 Dynamomtre (h) (voir figure 1), capable denregistrer une charge de 0 15 kN. 6.1.6 Calibre prouvette (i) (voir figure 1). 6.2 Dilatomtre La figure 2 prsente u ne installation gnrale appropri donnant les dimensions CI itiques. dun dil

29、atomtre 6.3 Four du dilatomtre On doit utiliser un four pouvant chauffer deux cornues ou plus (6.6) une temprature de 550 OC une vitesse de 3 K/min. Le four doit tre conforme aux conditions de fonctionnement sui- vantes. Chauffer le four une vitesse de 3 K/min et mesurer la temp- rature au point de

30、dtection type, cest-dire en une position quivalente celle du centre dune prouvette place normale- ment 30 mm au-dessus de la base interne dune cornue. Lors- que la temprature a atteint environ 450 OC, mesurer la temp- rature sur les 250 mm infrieurs de la cornue. La diffrence entre la temprature de

31、la sonde et la temprature moyenne indique dans la position type de dtection ne doit pas dpasser 2 K dans les 120 mm infrieurs; 5 K entre 120 mm et 180 mm; 10 K entre 180 mm et 250 mm. NOTE - Linstrument utilis pour mesurer la temprature peut tre soit lenregistreur dcrit en 6.5, soit un autre dune pr

32、cision au moins quivalente. La figure 2 prsente un four appropri (pour chauffer trois cor- nues) qui se compose dun botier muni dune base et dun cou- vercle. Ce couvercle supporte dans un trou central un bloc cylindrique dalliage daluminium et de cuivre (CuAIlONi5Fe4), conforme IISO 428, tel quil a

33、t fabriqu (cest-dire non recuit), de 65 mm de diamtre et de 460 mm de longueur. Le bloc a trois trous dune profondeur minimale de 380 mm et dun diamtre de 15,0 mm + 0,l mm, percs comme lindique la figure 2. La surface suprieure peut tre isole par un morceau de carton de forme adquate. Le bloc est ch

34、auff lectrique- ment par une rsistance isole pouvant faire monter la tempra- ture du bloc jusqu 550 OC une vitesse de 3 K/min. Lespace entre le bloc et le botier est rempli dun matriau de calorifu- geage. Un capteur de temprature appropri est plac dans la troisime cornue de facon que le haut de ce c

35、apteur se trouve au centre 30 mm au-dessus de la base interne de la cornue. La distance de 30 mm est fixe en utilisant un crayon de graphite (5.1) comme instrument de mesure. 6.4 Contrleur de temprature Le contrleur de temprature doit tre un instrument diffrent de celui que lon utilise pour enregist

36、rer laugmentation de tem- prature pendant lessai. II doit tre de type automatique pro- gramm et doit pouvoir maintenir une vitesse moyenne dlva- tion de la temprature de 3 K/min + 0,05 K/min entre 250 OC et 550 OC avec une variation maximale de &- 1 K par augmenta- tion de 30 K pour toute priode de

37、10 min avec une prcision de + 1 K. 6.5 Enregistreur de temprature On doit utiliser un systme appropri permettant dobtenir un relev complet de la variation de temprature pendant lessai. 6.6 Cornue et piston On doit utiliser une cornue cylindrique faite dans un tube dacier de type 28 Mn6 conforme IISO

38、 683-l tir froid sans soudure, et muni dun bouchon filet tanche au gaz sa base et dun collier son extrmit haute. Lorsquon insre la cornue dans un trou du four, elle doit tre soutenue uniquement par le collier, le bouchon filet tant loign de la base du trou, 2 ISO 8264 : 1989 (FI Lorsque la cornue es

39、t neuve, son diamtre interne doit tre de 8,00 mm rt 0,05 mm et son diamtre externe doit tre de 14,5 mm k 0,l mm. Vrifier le diamtre interne avec une jauge billes appropries lorsque la cornue est neuve, puis refaire la vrification aprs 100, 150, 200, etc., essais. Si le diamtre interne du tiers infri

40、eur de la cornue a augment au-del de 8,075 mm, mettre la cornue au rebut. Le piston est usin dans une tige dacier de type C 55 conforme IISO 683-l. La masse combine du piston et du stylo doit tre ajuste 150 g + 5 g en usinant des portions dcoupes du piston. La diffrence entre le diamtre du piston et

41、 le diamtre interne de la cornue doit tre de 0,2 mm 1+ 0,05 mm lors de la fabrication. Si cette diffrence dpasse 0,275 mm lors de Iutili- sation, le piston doit tre remplac. Le piston doit coulisser librement dans la cornue. II faut prvoir un support pour permettre aux cornues et pistons de refroidi

42、r en position verticale aprs la sortie du four. 6.7 Systme piston denreg istre du mouvem ent du On doit utiliser un systme appropri permettant denregistrer le mouvement du piston par rapport au temps sur un tableau. Lchelle horizontale (temps) doit tre telle que, lorsquon con- vertit une plage de 18

43、0 OC en temprature (voir 7.3.31, celle-ci occupe une longueur dau moins 150 mm. Sur lchelle verti- cale, une expansion ou une contraction de 5 % doit occuper au moins 3 mm. Ceci est ralisable soit par un systme stylokableau, soit par un transducteur/enregistreur de signaux lectriques. La figure 2 pr

44、sente un systme mcanique simple. Dans cet exemple, deux essais sont enregistrs simultanment sur les cts opposs du tableau au moyen de stylos fixs solidement sur le haut des pistons. Le tableau est fix un cylindre qui tourne une vitesse uniforme soit grce un mouvement dhorloge, soit grce un moteur sy

45、nchrone, et il est mont sur un support fix la partie haute du botier extrieur du dilato- mtre. 68 . Instruments de nettoyage 6.8.1 Mche, denviron 7,8 mm de diamtre et 400 mm de longueur de tige. 6.8.2 Carrelet, de 8 mm de diamtre et 400 mm de longueur de tige. NOTE - On peut galement utiliser un als

46、oir rsistant 7,95 mm de diamtre et 400 mm de longueur de tige. 7 Mode opratoire 7.1 talonnage de la temprature lusure, de Effectuer les oprations suivantes pour chaque position dans le four autre que la position utilise pour le capteur de temp- rature. (5.3) avant lessai afin dempcher les matriaux d

47、e rfrence fondus dadhrer au matriau de la construction en acier. Scher par chauffage modr. Placer une bille de plomb 5.2a)l dans la cavit situe Iextr- mit troite dun crayon de graphite (5.1). Placer le crayon dans une cornue, remettre le bouchon vis en place et assembler le piston et le mcanisme denregistrement. Insrer la cornue dans le four une temprature denviron 280 OC et dterminer les points de fusion du plomb laide de la procdure dcrite en 7.3.3, en remplacant lprouvette (voir 7.2.2) par un crayon de