Tóm tắt Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9811:2013 (ISO 10329:2009) về Than – Xác định đặc tính dẻo – Phương pháp dẻo kế Gieseler moomen xoắn không đổi (Từ Điều 1 đến Điều 4)

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 9811:2013 hoàn toàn tương đương với tiêu chuẩn quốc tế ISO 10329:2009. Đây là văn bản kỹ thuật quy định phương pháp xác định các đặc tính dẻo của than đá bằng thiết bị dẻo kế Gieseler dưới tác động của một moomen xoắn không đổi. Dưới đây là nội dung tóm tắt chi tiết và chuyên sâu từ Điều 1 đến Điều 4 của tiêu chuẩn này.

- Điều 1: Phạm vi áp dụng

• Tiêu chuẩn này quy định phương pháp vận hành thiết bị dẻo kế Gieseler moomen xoắn không đổi để thu được các phép đo tương đối về tính chất dẻo (độ chảy dẻo) của than đá khi bị nung nóng trong các điều kiện kiểm soát nghiêm ngặt.
• Phương pháp này được thiết kế đặc biệt để áp dụng cho các loại than mỡ, than bán mỡ và các hỗn hợp than dùng trong công nghệ luyện cốc, giúp đánh giá khả năng tự chảy và kết dính của than trong quá trình chuyển hóa thành cốc.
• Kết quả thử nghiệm cung cấp các thông số quan trọng phục vụ cho việc phối trộn than trong các nhà máy luyện kim và đánh giá chất lượng than thương mại.

- Điều 2: Tài liệu viện dẫn

• Các tài liệu viện dẫn trong tiêu chuẩn này là bắt buộc để áp dụng quy trình thử nghiệm một cách chính xác và đồng bộ.
• Tiêu chuẩn viện dẫn các phương pháp lấy mẫu và chuẩn bị mẫu thử nghiệm than (như các tiêu chuẩn tương đương với ISO 5069 hoặc các tiêu chuẩn quốc gia về chuẩn bị mẫu than) nhằm đảm bảo mẫu thử có tính đại diện cao nhất và không bị biến tính trước khi đo.
• Đối với các tài liệu viện dẫn có ghi năm công bố thì áp dụng bản được nêu. Đối với các tài liệu không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

- Điều 3: Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn thiết lập các thuật ngữ chuyên ngành và định nghĩa kỹ thuật cốt lõi để thống nhất cách biểu thị kết quả đo lường đặc tính dẻo của than:

• Vạch chia trên mặt số mỗi phút (ddpm - dial divisions per minute): Đơn vị đo tốc độ quay của trục khuấy trong lòng mẫu than dẻo dưới tác động của một moomen xoắn không đổi xác định. Một vòng quay hoàn toàn của trục khuấy tương đương với 100 vạch chia trên mặt số.
• Nhiệt độ mềm hóa ban đầu (Initial softening temperature): Nhiệt độ mà tại đó tốc độ quay của trục khuấy bắt đầu đạt đến một giá trị tối thiểu quy định (thường là 1,0 ddpm), đánh dấu thời điểm than bắt đầu chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái dẻo.
• Nhiệt độ dẻo cực đại (Maximum fluidity temperature): Nhiệt độ tại đó tốc độ quay của trục khuấy đạt giá trị lớn nhất (độ dẻo của than đạt mức cao nhất).
• Nhiệt độ hóa rắn (Solidification temperature): Nhiệt độ tại đó trục khuấy dừng quay hoàn toàn (tốc độ quay trở về 0 ddpm), biểu thị trạng thái chất dẻo đã chuyển hóa hoàn toàn thành bán cốc rắn.
• Khoảng dẻo (Plastic range): Khoảng nhiệt độ được tính bằng hiệu số giữa nhiệt độ hóa rắn và nhiệt độ mềm hóa ban đầu.

- Điều 4: Nguyên lý xác định

Nguyên lý của phương pháp dẻo kế Gieseler moomen xoắn không đổi dựa trên sự thay đổi độ nhớt của than khi bị nung nóng liên tục:

• Một lượng mẫu than bột có khối lượng và kích thước hạt xác định được ép chặt dưới một lực nén quy định vào trong một chén nung chuyên dụng, bên trong chén nung có đặt sẵn một trục khuấy có các cánh khuấy nhánh.
• Hệ thống chén nung chứa mẫu sau đó được đặt vào trong một bể gia nhiệt (bể muối nóng chảy hoặc lò nung điện) có khả năng kiểm soát nhiệt độ chính xác.
• Mẫu than được gia nhiệt liên tục với tốc độ tăng nhiệt độ không đổi và được kiểm soát chặt chẽ ở mức 3,0 độ C mỗi phút.
• Một moomen xoắn không đổi được tác động liên tục lên trục khuấy thông qua một cơ cấu cơ học (như quả cân) hoặc hệ thống điện tử tự động.
• Khi nhiệt độ tăng lên đến điểm mềm hóa, than bắt đầu chảy dẻo, làm giảm lực cản đối với các cánh khuấy. Trục khuấy bắt đầu quay dưới tác động của moomen xoắn.
• Tốc độ quay của trục khuấy (tính bằng ddpm) được theo dõi và ghi lại liên tục cùng với nhiệt độ tương ứng của bể gia nhiệt để vẽ nên đường cong độ dẻo của than theo nhiệt độ.