GB/T31424-2015
煤灰黏度测定方法
Determinationofcoalashviscosity
- 中国标准分类号（CCS）D21
- 国际标准分类号（ICS）73.040
- 实施日期2015-07-01
- 文件格式PDF
- 文本页数10页
- 文件大小352.66KB
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煤灰黏度测定方法
国家标准 GB/T31424一2015 煤灰黏度测定方法 Determinationofeoalashviscosity 2015-05-15发布 2015-07-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/T31424一2015 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
本标准由煤炭工业协会提出
本标准由全国煤炭标准化技术委员会(SAC/TC42)归口
本标准起草单位;煤炭科学研究总院检测研究分院、科学院山西煤炭化学研究所
本标准主要起草人:武增礼、白进、陈宝华、王秋湘、孔令学、李文
GB/T31424一2015 煤灰黏度测定方法 范围 本标准规定了用钢丝扭矩式黏度计测定煤灰动力黏度的术语和定义、方法提要、试剂和材料、仪器 设备、样品制备、试验准备、测定步骤、结果表述,方法精密度和试验报告等
本标准适用于煤灰和炉渣
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB/T212煤的工业分析方法 GB474煤样的制备方法 GB/T483煤炭分析试验方法一般规定 GB/T1598铂铠10-铂热电偶丝、铂姥13-铂热电偶丝、铂佬30-铂佬6热电偶丝 术语和定义 GB/T483中界定的以及下列术语和定义适用于本文件
3.1 灰黏度ashvissity 煤灰在熔融状态下对流动阻力的量度
[GB/T483一2007,定义3.3.33] 3.2 动力黏度dnamicviscsity 面积各为1m'并相距1m的两层流体,以1m/s的速度作相对运动时所产生的内摩擦力
3.3 临界黏度eritiealviscosity 煤灰的黏度-温度曲线中两条切线的交点所对应的温度为临界黏度温度,该温度下的黏度值为临界黏度
方法提要 将煤灰制成适当尺寸的小球,逐个放人已在高温炉内加热到一定温度的培蜗中熔融,将钢丝扭矩式 黏度计的测杆插人熔体中并使之以一定速度旋转
采用降温测定方法,从最高温度开始,每隔20~ 50C测定一个温度点的钢丝扭转角,直至黏度大于50(或100)Pas
从黏度-扭转角曲线上查出各温 度点的黏度,以温度为横坐标,黏度为纵坐标,绘制温度-黏度曲线
试剂和材料 5.1黏度标准物质 5.1.1硅油:黏度值已知(约为1Pas、5Pa”s、10Pas25Pas,50Pa、和100Pas)的有证标
GB/T31424一2015 准物质,用于常温下标定黏度计
5.1.2棚肝;黏度-温度关系已知的有证标准物质,用于高温下标定黏度计
如不能得到砌肝黏度-温度 关系已知的有证标准物质,可按8.3所述方法,用已经在常温下用硅油标准物质标定过的钢丝扭矩式黏 度计,测定棚肝在不同温度下的标定黏度值
5.2氢气 纯度不小于99.5%
5.3氮气 纯度不小于95%
5.4糊精溶液 100g/L,称取10只糊精化学纯)溶于100m蒸榴水中 仪器设备 6.1钢丝扭矩式黏度计 用于煤灰黏度测定的钢丝扭矩式黏度计由供气系统、高温炉,测量系统组成,图1为一种典型的钢 丝扭矩式黏度计,其黏度测量范围1Pas100Pas,最高工作温度为1700C
16 15 14 13 12 说明 测量头; 热电偶; 12,16 光源; 光电管 高温炉 带光窗转盘; 2,3 13,15 10 堆蜗内熔体高度; 指示仪表; 钢丝; 14 温度控制器; 1 5,6 11 -测杆; 电机
堆蜗 图1钢丝扭矩式黏度计
GB/T31424一2015 6.2供气系统 由氢气钢瓶、氮气钢瓶、减压阀、压力表和浮子流量计组成
6.3 高温炉 6.3.1高温炉:最高加热温度可达1700C,恒温区(各部位温差小于2C)高度不少于40mm,温度在 600C1700C连续可调,控温精度士5
热电偶;由铂佬30-铂佬6(或型号符合GB/T1598规定的其他热偶丝)组成,测量范围为 6.3.2 300C1700C，热偶丝直径为0.5mm,加气密刚玉保护管使用
6.3.3刚玉套管可耐1700C以上高温(见图2)
单位为毫米 310 4.5 3.5 图2刚玉套管 6.4测量系统 6.4.1测量系统:主要包括电动机、钢丝、测杆和上、下转盘
6.4.2弹性钢丝;直径0.25mm0.30mm
6.4.3测杆(见图3):钼制品或其他耐高温材料刚玉、铂姥,直径4mm,长320mm,一端带直径 10 mm，长10mm的圆柱体
测杆的垂直度为0.03:100;测杆头尺寸的偏差为0.1mm;表面粗糙度 为3.24m
测杆使用前应检查
单位为毫米 10 320 图3测杆 6.4.4毫秒计:量程0ms10000ms,分度值1ms,用于测定钢丝扭转角
6.4.5钼(铂)丝;直径为1.5mm、1.0mm,0.8mm
6.4.6堆堪蜗(见图4):刚玉或其他耐高温材料(钼、铂佬).内径33mm,外径37mm,高50mm,耐火温 度1900C以上
GB/T31424一2015 单位为毫米 37 033 图4堆蜗 样品制备 将按GB474制备的煤样,按GB/T212灰化,每个煤灰样至少100g
将烧成的灰分成两份,一份 备用;另一份用糊精溶液润湿后制成直径约为10mm的灰球,晾干或低温烘干后,待用
注:也可预先用高温马弗炉将煤灰熔融,冷却后待用
试验准备 恒温区的确定 8.1 8.1.1高温炉首次使用时,加热元件更换和炉子使用较长时间后都应确定恒温区
8.1.2在炉内底部固定一支热电偶,热端位于炉膛中部(见图5)
将该热电偶热端设为测量的基准端， 以控制炉子升温
从炉顶上部置人一支可移动的热电偶,并将其热端与固定热电偶热端置于同一水平 位置
炉温升至1700C,恒温5min~10min后,分别读出移动热电偶和固定热电偶的测量值(两点 的温度值应相等. 说明 炉管; 移动热电偶: 2 固定热电偶; -恒温区 图5恒温区确定 8.1.3将移动热电偶向上移动10mm(要控制好固定热电偶温度值使其保持恒温状态),恒温5 min一
GB/T31424一2015 10 min,读取并记录该点的温度值
然后,将移动热电偶继续向上移动10mm,记录该点的温度值
依 次逐点类推,直至温度开始下降
将移动热电偶热端重新置于与固定热电偶的同一水平位置,开始向下 移动10mm,记下该点温度值
继续向下移动10mm,记录该点的温度值
依次逐点类推,直至温度开 始下降
根据上述结果,确定出恒温区
8.2熔体温度的校正 将一支测定用热电偶外热电偶)由炉底置人炉内距离堆蜗底部2mm一3mm(见图6)
在堆蜗内 装人熔体,其数量与测定时所需相同
将另一支热电偶(内热电偶)放人堆蜗内,按测定时的升温速度将 炉温升至最高温度1700C,并恒温2min~3min
测出外热电偶及内热电偶的温度后,降温(与测定 时降温速度相同),每降50C恒温测量一个点,至100C后完毕
绘出外热电偶与内热电偶温度校正 曲线以此为温度测量时的修正依据
说明 钼丝加热管; 外热电偶 堆蜗; 内热电偶; 刚玉电偶套管
图6熔体温度校正 8.3黏度计标定 8.3.1常温标定法 用黏度值约为1Pas、5Pa”s、10Pas、25Pas,50Pa、和100Pas的硅油标准物质 以 (5.1.1为测定介质,在19C21C下,用钢丝扭矩式黏度计测定相应的扭转角或毫秒计读数)
硅油黏度标准值为纵坐标,扭转角为横坐标,绘制黏度-扭转角(或毫秒计读数)曲线 8.3.2高温标定法 取破碎成51 mm~15mm的小块碉肝(5.1.2)50g左右为测定介质,在黏度为1Pas~100Pa 的相应温度范围内,从1200C开始,每降温50C测定一个黏度值,直至700
用钢丝扭矩式黏度计 测定不同温度下的扭转角或毫秒计读数)
以碉肝黏度测定值为纵坐标,扭转角(或毫秒计读数)为横 坐标,绘制黏度-扭转角(或毫秒计读数)曲线
GB/T31424一2015 8.4堆蜗捆绑 用直径为1.5mm的钼丝作堆蜗架(长度视炉口到炉内恒温区的距离而定),然后用直径为1.0 mm 或0.8mm)的钼丝绑扎于堆蜗架上(见图7) 说明: 直径为1.5mm的钼丝; 堆蜗 直径为1.0mm(或0.8mm)的钼丝 图7堆塌捆绑 测定步骤 9.1将一捆绑好的培蜗稳定地吊在炉膛中,堆蜗应位于炉膛恒温区,其底部距热电偶2mm3mm.
转动黏度计悬臂,使测杆对准高温炉炉口中央
开动黏度计,观察测杆是否同心旋转,如有明显摆动,应 更换测杆或将其调直,并调节测量系统各接头,使电动机轴、弹性钢丝和测杆在同一轴线上
慢慢降下 黏度计悬臂,至测杆刚好触及堆蜗底部,记下高度标尺读数H(mm),然后提起测杆
将测杆插人带水 的堆蜗中,开动黏度计,测定并记录零点读数
C 9.2接通电源,温度低于1200C时,升温速度为10C/min15C/min,温度为1200C1500 时,升温速度为5笔/min一7c/min;温度为1500C1700c,升温速度为3/min一5c/min
9.3当炉温升至600C时,打开氮气钢瓶开关,氮气流量为500mL/min,往冷却水套中通人冷水
当 炉温升至1500C或以上时,打开氢气钢瓶开关,并调节氮气和氢气的流量,使氢气在混合气体中占 20%体积分数),混合气体总流量为1 000mL/min
然后将灰球逐个投人绀蜗中熔融(或投人已熔融 好的晶体),直到熔体高度达到25mm30mm为止
熔融过程中应防止熔体起泡溢出
全部灰球熔 完后,保温10min以上,待熔体中气泡完全消失后,用一根直径1.5mm的钼丝插人熔体至堆蜗底,然 后立即抽出,于冷水中急冷,由钼丝上的熔体痕迹量出熔体高度Hn(mm)
将测杆小心放人炉内堆蜗 中央,并调节它的高度使其插人熔体15mm,即黏度计高度标尺读数H，满足式(1)的要求 H
=H十HD一H 式中: 渊杆插人熔体15mm时,黏度计高度标尺读数,单位为毫来(mm) H，
GB/T31424一2015 -测杆触及堆蜗底部时,黏度计高度标尺读数,单位为毫米(m H mm; Hp -堆塌内熔体高度,单位为毫米(mm); H
测杆插人堆蜗内熔体的高度,等于15,单位为毫米(n mm 9.4开动黏度计进行降温测定,根据黏度变化情况每隔20C50C测定一点
每点测定时应先恒温 10 nmin15min,待温度和扭转角(或毫秒计读数)都稳定后开始测定,在5min内至少读取3次温度和 扭转角(或毫秒数),取其平均值为该点温度和扭转角(或毫秒数)值
当黏度大于50Pa”s(或100Pa”s) 时停止试验,并迅速将测杆提升至炉外,浸人冷水中冷却
炉温降至1000C以下时,断电、停止通氢 气,温度降至400以下时,停止通氮气
10 结果表述 10.1根据各测定点的扭转角减去零点扭转角(或毫秒计读数减去零点毫秒计读数)从黏度计标定曲线 上查出相应的黏度值
记录和报告各温度测点下的黏度值;并以温度为横坐标、黏度值为纵坐标,绘制或者利用数学方 10.2 法拟合被测煤灰的黏度-温度曲线,绘制曲线的两条切线,切线的交点(图8中
点)所对应的温度为临 界黏度温度,查出临界黏度,最后将黏度-温度曲线,临界黏度和临界黏度温度同时报出 50.00 40.00 30.00 20.00 10.00 0.00 1000 1100 1200 300 400 1500 600 170o 温度/c 图8煤灰黏度-温度曲线 11 方法精密度 煤灰黏度测定方法的精密度如表1规定
表1煤灰黏度测定结果的重复性限 黏度范围 重复性限(相对) 20% >临界黏度 <临界黏度 10%
GB/T31424一2015 12 试验报告 试验报告中至少包含以下信息 样品标识 依据标准 试验中的异常现象; 与标准的任何偏离; 试验气氛性质及控制方法 煤灰的临界黏度和黏度-温度曲线
煤灰黏度测定方法GB/T31424-2015详解
煤灰黏度是指在高温下，煤灰颗粒之间相互作用力导致的煤灰颗粒之间产生的内部阻力。黏度大小直接影响到煤灰颗粒之间的相互作用力以及煤灰的流动性能。
为了准确测定煤灰黏度，保证煤灰的质量，制定了煤灰黏度测定方法GB/T31424-2015。该标准适用于各类燃煤锅炉中煤灰的黏度测定。
按照标准的要求，煤灰黏度测定需要使用黏度计进行。黏度计应该符合相关标准要求，并经过校准。测试前，需要对样品进行处理，包括筛分、干燥等步骤。
在测试中，需要将样品放入黏度计中加热，并记录温度和黏度值。测试过程中需要注意保持温度稳定，避免产生系统误差。同时，为了保证测试结果的准确性，应该进行多次测试并取平均值。
GB/T31424-2015标准还规定了煤灰黏度测定的数据处理方法。通过数据处理可以得到各项指标的计算结果，包括相对黏度、粘度指数等。这些指标可以用于评估煤灰的质量以及锅炉运行状态。
总之，煤灰黏度测定方法GB/T31424-2015是保证煤灰质量和锅炉正常运行的重要标准。严格按照该标准进行煤灰黏度测定，有助于提高煤灰质量和保障锅炉的安全、稳定运行。
